CN103194253A - 用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其充分利用混合溶剂中的两种溶剂具有协同效应，显著增强萃取效果，提高煤焦油的利用率，使煤焦油的利用率达到95%以上，根据混合溶剂的不同比例来调整煤焦油中的沥青的比例；还可以通过萃取脱除煤焦油中的喹啉不溶物，而且本发明的方法操作简单，工艺成本低。

Description

用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法

技术领域

本发明属于煤焦油加氢改质生产燃料油品技术领域，具体涉及一种利用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法。

背景技术

近些年来，随着我国煤热解产业的迅速发展，以煤焦油替代石油为原料经催化加氢生产燃料油品，对缓解我国石油供应不足具有重要的意义。

在煤焦油催化加氢生产燃料油品的过程中，由于煤焦油中含有一定量的水分、金属和固体杂质等，会给加氢生产设备和管道、加氢催化剂和产品质量造成严重危害。因此在煤焦油加氢改制生产燃料油品过程中，需对煤焦油进行预处理，以提高煤焦油的利用率。

目前对煤焦油进行预处理的方法主要是：沉降分离、离心分离、电场分离、化学分离、溶剂萃取分离、旋流分离和过滤分离等（马宝岐等编著.煤焦油制燃料油品.化学工业出版社，2011年，68～100页）。在煤焦油加氢生产燃料油的过程中，为了提高煤焦油的利用率，在中国专利CN100999675A中，采用2～3级电脱装置对煤焦油进行预处理，虽然净化率可达95%以上，但工艺过程较复杂，能耗高。

中国专利CN101012385A是将煤焦油分别与馏分油、芳烃混合采用两步萃取对煤焦油进行预处理，但该法中的萃取剂馏分油和芳烃用量大、工艺过程复杂，不易实现工业化生产。

中国专利CN101838549A采用一级萃取、预分离、二级萃取、离心分离的组合工艺对煤焦油进行预处理。其中的预分离设备是以切线进料方式进入的连续沉降罐或旋液分离器中的一种或多种，其中的离心分离是采用沉降型离心机。该方法的工艺过程复杂，设备投资大，能耗也大。

中国专利CN101838550A中对煤焦油预处理的方法与CN101838549A所述的方法基本相同，其主要不同之处是CN101838550A中的预分离和离心分离均采用沉降型离心机。在CN101838549A和CN101838550A中所述的原料煤焦油是脱水后的煤焦油、煤焦油的切割馏分、提取一种或几种化合物质后的煤焦油中的一种。由此可知，该方法采用的原料煤焦油是经过初步处理后的。

中国专利CN101475818A公开了一种煤焦油耦合旋流净化方法及装置。该方法的工艺是由混合萃取、液-液旋流分离、一次加热升温、静置分离、二次加热升温、固-液旋流分离、微旋流分离等复杂过程组成，其投资大，不易控制。

中国专利CN101955793A公开了一种加氢工艺原料的预处理方法，该工艺中所预处理的原料是煤焦油馏分，不能用未经蒸馏的煤焦油。该法采用的惰性气体选自氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和炼厂燃料气中的一种或几种，但在煤焦油加氢生产燃料油品的过程中无该惰性气体来源，使其难以实现工业化应用。

中国专利CN102041053A采用供氢溶剂和高温（200～500℃）、高压（15～40MPa）对煤焦油进行预处理。该法工艺过程复杂，温度和压力过高，投资大，难以控制。

中国专利CN102079983A公开了一种煤焦油预处理工艺及成套设备，该工艺由原料储罐、三相离心分离机、自动反冲洗过滤器、一级高压电场分离罐、二级高压电场分离罐等组成。其工艺过程复杂、投资大、能耗高、难以控制。

由此可以看出，目前，对于煤焦油预处理的技术仍然存在能耗高、成本大、煤焦油利用率低的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的煤焦油预处理所存在的不足，本发明提供了一种工艺过程简单，易操作，煤焦油利用率高，生产运行费用低的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1）将脱水脱渣后的煤焦油与混合溶剂按质量比1：0.8～2.5均匀混合，在0.6～1.0MPa下加热至60～160℃，搅拌10～30min，静置20～40min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物；

（2）将混合溶剂可溶物在常压、温度为100～130℃条件下蒸馏分离，分离出混合溶剂和煤焦油；

上述混合溶剂是正庚烷与甲醇或乙醇的复配溶液，正庚烷与甲醇或乙醇的质量比为1：0.15～1.1。

上述步骤（2）分离出混合溶剂后冷凝至30～40℃，回收。

上述步骤（1）中混合溶剂是正庚烷与甲醇或乙醇的复配溶液，正庚烷与甲醇或乙醇的优选质量比为1：0.5～1。

上述混合溶剂中还包含有粗苯，正庚烷与甲醇或乙醇、粗苯的质量比为1：0.15～1.1：0.15～1.1，优选1：0.5～1：0.5～1。

上述步骤（1）中将脱水脱渣后的煤焦油与混合溶剂按质量比1：1～2均匀混合，在0.6～1.0MPa下加热至80～120℃，搅拌10～30min，静置20～40min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物。

上述煤焦油为低温煤焦油、中温煤焦油、中低温煤焦油、高温煤焦油中的一种或几种。

本发明的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，充分利用混合溶剂中的两种溶剂具有协同效应，显著增强萃取效果，提高煤焦油的利用率，使煤焦油的利用率达到95%以上，根据混合溶剂的不同比例来调整煤焦油中的沥青的比例；还可以通过萃取脱除煤焦油中的喹啉不溶物，而且本发明的方法操作简单，工艺成本低。

具体实施方式

现结合具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施方式。

实施例1

现以1000g低温煤焦油为例，用混合溶剂对其进行预处理的方法包括以下步骤：

（1）将1000g用常规方法脱水脱渣后的低温煤焦油与1300g由684.2g正庚烷与615.8g甲醇按照质量比为1:0.9的比例复配的混合溶剂均匀混合，低温煤焦油与混合溶剂的质量比为1:1.3，在0.8MPa下加热至120℃，搅拌15分钟，静置30分钟后分离出混合溶剂可溶物2135g和混合溶剂不溶物165g。

（2）将分离出的混合溶剂可溶物在常压、120℃条件下蒸馏分离，分离出1170g混合溶剂和965g煤焦油。煤焦油的回收率是96%。

实施例2

现以1000g低温煤焦油为例，用混合溶剂对其进行预处理的方法包括以下步骤：

（1）将1000g用常规方法脱水脱渣后的低煤焦油与1000g由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂按照质量比为1：1的比例均匀混合，正庚烷与甲醇的质量比为1:0.9，在0.8MPa下加热至120℃，搅拌15min，静置30min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物；

其它的步骤与实施例1相同，分离出混合溶剂和煤焦油。

实施例3

现以1000g低温煤焦油为例，用混合溶剂对其进行预处理的方法包括以下步骤：

（1）将1000g用常规方法脱水脱渣后的低煤焦油与2000g由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂按照质量比为1：2的比例均匀混合，正庚烷与甲醇的质量比为1:0.9，在0.8MPa下加热至120℃，搅拌15min，静置30min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物；

其它的步骤与实施例1相同，分离出混合溶剂和煤焦油。

实施例4

现以1000g低温煤焦油为例，用混合溶剂对其进行预处理的方法包括以下步骤：

（1）将1000g用常规方法脱水脱渣后的低煤焦油与800g由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂按照质量比为1：0.8的比例均匀混合，正庚烷与甲醇的质量比为1:0.9，在0.8MPa下加热至120℃，搅拌15min，静置30min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物；

其它的步骤与实施例1相同，分离出混合溶剂和煤焦油。

实施例5

现以1000g低温煤焦油为例，用混合溶剂对其进行预处理的方法包括以下步骤：

（1）将1000g用常规方法脱水脱渣后的低煤焦油与2500g由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂按照质量比为1：2.5的比例均匀混合，正庚烷与甲醇的质量比为1:0.9，在0.8MPa下加热至120℃，搅拌15min，静置30min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物；

其它的步骤与实施例1相同，分离出混合溶剂和煤焦油。

实施例6

上述实施例1～5用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（2）中将混合溶剂可溶物蒸馏分离出混合溶剂后将混合溶剂冷凝至30℃，回收利用。其它的步骤与相应实施例相同。

实施例7

上述实施例1～5用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（2）中将混合溶剂可溶物蒸馏分离出混合溶剂后将混合溶剂冷凝至40℃，回收利用。其它的步骤与相应实施例相同。

实施例8

上述实施例1～7用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中（1）将用常规方法脱水脱渣后的低温煤焦油与由正庚烷与甲醇按照质量比为1:0.9的比例复配的混合溶剂均匀混合，在0.6MPa下加热至60℃，搅拌30分钟，静置20分钟后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物。在步骤（2）中将分离出的混合溶剂可溶物在常压、100℃条件下蒸馏分离，其它的步骤与相应实施例相同，分离出混合溶剂和煤焦油。

实施例9

上述实施例1～7用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中（1）将用常规方法脱水脱渣后的低温煤焦油与由正庚烷与甲醇按照质量比为1:0.9的比例复配的混合溶剂均匀混合，在1.0MPa下加热至160℃，搅拌10分钟，静置40分钟后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物。在步骤（2）中将分离出的混合溶剂可溶物在常压、130℃条件下蒸馏分离，其它的步骤与相应实施例相同，分离出混合溶剂和煤焦油。

实施例10

上述实施例1～9用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中的混合溶剂是由正庚烷与甲醇按照质量比为1:0.5的比例复配而成，本步骤其它的操作与相应的实施例相同。其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例11

上述实施例1～9用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中的混合溶剂是由正庚烷与甲醇按照质量比为1:1的比例复配而成，本步骤其它的操作与相应的实施例相同。其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例12

上述实施例1～9用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中的混合溶剂是由正庚烷与甲醇按照质量比为1:0.15的比例复配而成，本步骤其它的操作与相应的实施例相同。其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例13

上述实施例1～9用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中的混合溶剂是由正庚烷与甲醇按照质量比为1:1.1的比例复配而成，本步骤其它的操作与相应的实施例相同。其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例14

上述实施例1～13用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）的混合溶剂中甲醇由等质量的乙醇替换，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例15

上述实施例1～13用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂用等质量的由正庚烷、甲醇、甲苯复配成的混合溶剂来替换，正庚烷与甲醇、粗苯的质量比为1:0.7:0.7，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例16

上述实施例1～13用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂用等质量的由正庚烷、甲醇、甲苯复配成的混合溶剂来替换，正庚烷与甲醇、粗苯的质量比为1:0.5:0.5，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例17

上述实施例1～13用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂用等质量的由正庚烷、甲醇、甲苯复配成的混合溶剂来替换，正庚烷与甲醇、粗苯的质量比为1:1:1，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例18

上述实施例1～13用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂用等质量的由正庚烷、甲醇、甲苯复配成的混合溶剂来替换，正庚烷与甲醇、粗苯的质量比1:0.15:0.15，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例19

上述实施例1～13用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中由正庚烷与甲醇复配的混合溶剂用等质量的由正庚烷、甲醇、甲苯复配成的混合溶剂来替换，正庚烷与甲醇、粗苯的质量比1:1.1:1.1，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

实施例20

上述实施例15～19用混合溶剂对低温煤焦油进行预处理的方法，在步骤（1）中的甲醇由等质量的乙醇来替换，其他的原料及配比与相应实施例相同，其它的步骤与相应的实施例相同。

Claims (7)

1.一种用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将脱水脱渣后的煤焦油与混合溶剂按质量比1：0.8～2.5均匀混合，在0.6～1.0MPa下加热至60～160℃，搅拌10～30min，静置20～40min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物；

（2）将混合溶剂可溶物在常压、温度为100～130℃条件下蒸馏分离，分离出混合溶剂和煤焦油；

上述混合溶剂是正庚烷与甲醇或乙醇的复配溶液，正庚烷与甲醇或乙醇的质量比为1：0.15～1.1。

2.根据权利要求1所述的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于：所述步骤（2）分离出混合溶剂后冷凝至30～40℃，回收。

3.根据权利要求1所述的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于：所述步骤（1）中混合溶剂是正庚烷与甲醇或乙醇的复配溶液，正庚烷与甲醇或乙醇的质量比为1：0.5～1。

4.根据权利要求1所述的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于：所述混合溶剂中还包含有粗苯，正庚烷与甲醇或乙醇、粗苯的质量比为1：0.15～1.1：0.15～1.1。

5.根据权利要求4所述的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于：所述混合溶剂中还包含有粗苯，正庚烷与甲醇或乙醇、粗苯的质量比为1：0.5～1：0.5～1。

6.根据权利要求1所述的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于：所述步骤（1）中将脱水脱渣后的煤焦油与混合溶剂按质量比1：1～2均匀混合，在0.6～1.0MPa下加热至80～120℃，搅拌10～30min，静置20～40min后分离出混合溶剂可溶物和混合溶剂不溶物。

7.根据权利要求1所述的用混合溶剂对煤焦油进行预处理的方法，其特征在于：所述煤焦油为低温煤焦油、中温煤焦油、中低温煤焦油、高温煤焦油中的一种或几种。