CN103215058A - 煤焦油低温萃取分离轻质组分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，第一步，把高温煤焦油和溶剂通过计量配比输入到1#萃取釜，进行搅拌混合；第二步，1#萃取釜搅拌混合均匀的介质从1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐进行静止沉降分离；第三步，1#沉降罐进行沉降分层，上层轻质组分排至蒸馏釜，蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂，蒸馏完毕剩余的为煤焦油轻质组分。发明通过溶剂萃取分离出高温煤焦油中的轻质组分，轻质组分经过加氢可以制备汽油、柴油及高热值、低凝固点的航空煤油，为煤焦油的利用提供了一种新途径，同时也可以缓解我国目前对燃油的需求状况。

Description

煤焦油低温萃取分离轻质组分方法

技术领域

本发明涉及一种煤焦油的萃取处理方法，尤其涉及一种煤焦油低温萃取分离轻质组分方法。

背景技术

目前国内外煤焦油的分离技术有很多，工业化的煤焦油分离工艺以传统的蒸馏分离技术为主，包括常压蒸馏分离、减压蒸馏分离和常减压蒸馏分离等，其馏分分离则采用反应分离、结晶分离、共沸精馏和溶剂-蒸馏分离等方法。

蒸馏和精馏都是利用沸点的不同把煤焦油中各组分分离的方法，是目前各行业通用的煤焦油分离方法，其共同点是都要供给大量的热量，这样不仅能耗大，而且温度过高会造成某些组分的分解。另外传统的工业化蒸馏工艺易造成管道结焦堵塞，能耗高，设备投资大。

结晶技术是传统的分离工艺，适合煤焦油下游产品的精制加工，但对于像煤焦油这样的多元复杂组分的分离采用结晶法，分离效果有限，另外结晶工艺操作周期长，部分产品分离纯度不够。

吸附法是根据吸附塔中填料吸附性能的差异，使流动相中的某组分从混合体系中分离的方法。吸附法对吸附材料的要求较高，既要求能满足选择性吸附，又要满足高效解析，而选择性吸附又决定了其应用范围很有限，很难工业化应用。

膜分离法对材料的要求较高，寻求廉价易得、选择性高、通透性好、机械强度高、耐腐蚀的膜材料对膜分离法至关重要。

超临界流体萃取是利用流体在超临界状态的特异性质而发展起来的新型分离技术，该技术已有昭和壳牌石油公司成功的应用于二甲基萘各异构体的分离。Ding等采用超临界流体萃取技术分离高温煤焦油，采用正戊烷为萃取剂，包括煤沥青在内共分离出11种馏分，切割馏分的深度比传统的蒸馏方法高25%。超临界流体萃取煤焦油具有灵活切割分离的特点，在煤焦油分离研究中得到广泛应用，但是其设备投资大，大型工业化应用还难以实现，目前还停留在实验室阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，能够节约能源和环境保护，能耗低、利用率较高、效率较高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征是：第一步，把高温煤焦油和溶剂通过计量配比输入到1#萃取釜，进行搅拌混合；第二步，1#萃取釜搅拌混合均匀的介质从1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐进行静止沉降分离；第三步，1#沉降罐进行沉降分层，上层轻质组分排至蒸馏釜，蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂，蒸馏完毕剩余的为煤焦油轻质组分。

根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述第三步中1#沉降罐底部分层的煤焦油重质组分排至2#萃取釜，往2#萃取釜中加入溶剂，通过搅拌混合均匀后输送至2#沉降罐。

根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述2#沉降罐在分层后，2#沉降罐的上层组分排至中间罐，2#沉降罐的底部组分为煤焦油重质组分。

根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述1#萃取釜通过蒸汽加热温度为40℃—80℃；所述2#萃取釜的温度为40℃—80℃。

根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述第三步中蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂可以循环利用；所述2#沉降罐的上层组分排至中间罐，中间罐的溶剂可以循环到1#萃取釜中。

根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述的高温煤焦油和溶剂通过计量配比为1吨煤焦油配1—4 m3溶剂。

本发明的优点效果在于：本发明通过溶剂萃取分离出高温煤焦油中的轻质组分，轻质组分经过加氢可以制备汽油、柴油及高热值、低凝固点的航空煤油，为煤焦油的利用提供了一种新途径，同时也可以缓解我国目前对燃油的需求状况。煤焦油的轻质组分也可以通过选择性萃取从中分离出喹啉、异喹啉和吲哚等含氮杂环化合物，是制备医药中间体的重要原料。另外煤焦油轻质组分含有的诸多精细化学品通过常规化学合成手段是很难达到的，它们在工业和民用领域都具有重要的应用价值。节约能源和保护环境，成本较低、能够广泛的推广使用，萃取的质量较高。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明如图1所示，一种煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征是：第一步，把高温煤焦油和溶剂通过计量配比输入到1#萃取釜，进行搅拌混合；第二步，1#萃取釜搅拌混合均匀的介质从1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐进行静止沉降分离；第三步，1#沉降罐进行沉降分层，上层轻质组分排至蒸馏釜，蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂，蒸馏完毕剩余的为煤焦油轻质组分。根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述第三步中1#沉降罐底部分层的煤焦油重质组分排至2#萃取釜，往2#萃取釜中加入溶剂，通过搅拌混合均匀后输送至2#沉降罐。根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述2#沉降罐在分层后，2#沉降罐的上层组分排至中间罐，2#沉降罐的底部组分为煤焦油重质组分。根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述1#萃取釜通过蒸汽加热温度为40℃—80℃；所述2#萃取釜的温度为40℃—80℃。根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述第三步中蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂可以循环利用；所述2#沉降罐的上层组分排至中间罐，中间罐的溶剂可以循环到1#萃取釜中。根据所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述的高温煤焦油和溶剂通过计量配比为1吨煤焦油配1—4 m3溶剂。

本发明的具体实施方式如图1所示：煤焦油和溶剂分别通过计量后，按照1t煤焦油配比1—4m3溶剂的比例，同时输送至1#萃取釜进行混合搅拌，煤焦油和溶剂从1#萃取釜下部输入，1#萃取釜中的温度通过蒸汽加热控制在40℃—80℃。随着两种介质的不断输入，1#萃取釜液位慢慢上升，搅拌混合均匀的介质从1#萃取釜上部溢流口溢流至1#沉降罐进行静止沉降分离。随着煤焦油和溶剂的不断输入，1#沉降罐沉降分层后，上层轻组分排至蒸馏釜，通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂，溶剂通过蒸馏蒸出并冷却成液态后可以循环使用，溶剂蒸馏完毕后，蒸馏釜中剩余的组分即是煤焦油轻质组分。

1#沉降罐底部的煤焦油重质组分排放至2#萃取釜 ，并往2#萃取釜中加入1—4m3溶剂，温度控制在40℃—80℃，通过搅拌混合均匀后输送至2#沉降罐进行静止沉降分离。2#沉降罐中的介质沉降分层后，上层组分排放至中间罐，作为1#萃取釜的补充溶剂使用。2#沉降罐底部的组分即是煤焦油重质组分。

本发明煤焦油与溶剂的配比为1t煤焦油配比1—4m3溶剂，溶剂只溶解高温煤焦油中的轻质组分，在40℃—80℃的温度下进行第一次混合萃取并沉降分离，分离出的煤焦油轻质组分和溶剂的混合物进入蒸馏釜进行蒸馏分离出其中的溶剂。第一次沉降分离后的煤焦油重质组分加入1—4m3溶剂，进行第二次萃取，温度控制在40℃—80℃，目的是更加彻底的分离出煤焦油中的轻质组分，然后进行沉降分离，分离出的萃取物由于含有的煤焦油轻质组分较少，可以作为煤焦油第一次萃取用的溶剂使用。

本发明第一次煤焦油萃取后沉降分离出的萃取物通过蒸馏分离出溶剂，溶剂可以循环利用，蒸馏后剩余的组分即是煤焦油的轻质组分。第二次煤焦油萃取沉降分离出的萃取物由于含有煤焦油轻质组分较少，完全满足第一次萃取用溶剂使用，可以减少溶剂的蒸馏，降低能耗。

本发明通过溶剂萃取分离出高温煤焦油中的轻质组分，轻质组分经过加氢可以制备汽油、柴油及高热值、低凝固点的航空煤油，为煤焦油的利用提供了一种新途径，同时也可以缓解我国目前对燃油的需求状况。煤焦油的轻质组分也可以通过选择性萃取从中分离出喹啉、异喹啉和吲哚等含氮杂环化合物，是制备医药中间体的重要原料。另外煤焦油轻质组分含有的诸多精细化学品通过常规化学合成手段是很难达到的，它们在工业和民用领域都具有重要的应用价值。节约能源和保护环境，成本较低、能够广泛的推广使用，萃取的质量较高。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征是：第一步，把高温煤焦油和溶剂通过计量配比输入到1#萃取釜，进行搅拌混合；第二步，1#萃取釜搅拌混合均匀的介质从1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐进行静止沉降分离；第三步，1#沉降罐进行沉降分层，上层轻质组分排至蒸馏釜，蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂，蒸馏完毕剩余的为煤焦油轻质组分。

2.根据权利要求1所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述第三步中1#沉降罐底部分层的煤焦油重质组分排至2#萃取釜，往2#萃取釜中加入溶剂，通过搅拌混合均匀后输送至2#沉降罐。

3.根据权利要求2所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述2#沉降罐在分层后，2#沉降罐的上层组分排至中间罐，2#沉降罐的底部组分为煤焦油重质组分。

4.根据权利要求1或2所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述1#萃取釜通过蒸汽加热温度为40℃—80℃；所述2#萃取釜的温度为40℃—80℃。

5.根据权利要求1或3所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述第三步中蒸馏釜通过蒸汽加热蒸馏出其中的溶剂可以循环利用；所述2#沉降罐的上层组分排至中间罐，中间罐的溶剂可以循环到1#萃取釜中。

6.根据权利要求1或3所述的煤焦油低温萃取分离轻质组分方法，其特征在于：所述的高温煤焦油和溶剂通过计量配比为1吨煤焦油配1—4 m3溶剂。