CN103361109A - 煤焦油脱水剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种煤焦油脱水剂及其应用，煤焦油脱水剂由0.08～0.1质量份的甲组分和1.5～5质量份的乙组分组成，甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，乙组分为质量分数为40%的乙酸钠水溶液。使用本发明脱水剂对煤焦油脱水时，每吨煤焦油中加入1.6～5kg脱水剂，脱水剂用量少，可使煤焦油水分降至3%以下，满足煤焦油成品要求。与现有脱水方法相比，具有脱水速度快、效率高和能耗低的优点。

Description

煤焦油脱水剂及其应用
技术领域
本发明涉及到一种高效煤焦油脱水剂及其应用技术，具体涉及煤焦油脱水剂的配方组成及使用条件，主要用于煤焦油脱水。
背景技术
煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中获得的油类产品。在煤炼焦过程中，高温荒煤气用循环氨水喷洒和初冷器冷凝冷却加以回收，另外采用高压氨水喷射法进行无烟装煤，因此焦油中含有大量的氨水。焦油含水分对其后序蒸馏操作产生许多不利影响。主要有：（1）在间歇焦油蒸馏釜中，焦油含水多，将延长脱水时间而降低设备生产能力，增加能耗；（2）在管式炉连续蒸馏系统中，若焦油含水多，会使系统压力显著提高，阻力增加，使操作制度打乱导致火灾；（3）伴随水分带入的腐蚀性物质，还会引起管道和设备的腐蚀，降低设备使用寿命。煤焦油含水量对产品质量、密度和黏度的明显影响。基于上述原因，煤焦油加工前必须进行脱水处理才能蒸馏。
目前常用的煤焦油脱水方法中，加热静置脱水法脱水时间较长、效率低，管式炉加热法脱水能耗较高，采用微波辐射法、超声波辐射法和化学破乳剂破乳法进行脱水，可以大大提高破乳效果，加速油水分离，缩短时间，节省能源。史世庄等在实验室的条件下，对煤焦油乳化机理及各种对煤焦油乳状液稳定性影响因素进行了研究。结果表明，煤焦油和氨水形成了以碳质粉末（煤粉+焦粉）为乳化剂的、稳定的、油包水（W/O）型焦油乳化液；乳化剂的用量越大，煤焦油乳状液的粘度就越高；乳化剂粒度越细、剂量越大、乳化剂中煤粉的比例越大，煤焦油乳状液就越稳定。但是利用化学破乳法进行煤焦油脱水，必须寻找适合煤焦油特性的破乳剂，限制了其应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术存在脱水温度高、脱水时间长及能耗高的的缺点，提供一种脱水速度快、效率高、能耗低的煤焦油脱水剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：它由0.08～0.1质量份的甲组分和1.5～5质量份的乙组分组成，其中所述的甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，所述的乙组分为质量分数为40%的乙酸钠水溶液；
上述聚醚的平均分子量为4000～8000，是酚胺醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚与多元醇聚醚的复配物，由华秦化工有限责任公司提供。
本发明的煤焦油脱水剂优选由0.08～0.1质量份的甲组分和3～4质量份的乙组分组成。
上述煤焦油脱水剂的制备方法为：先按照甲组分的质量百分比组成，将聚醚、甲醇、自来水混合均匀，配制成甲组分，再按照煤焦油脱水剂的质量份配比，将甲组分和乙组分混合均匀，制备成煤焦油脱水剂。
本发明煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的用途。其具体使用方法为：将煤焦油加热至85～90℃，加入煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为1.6～5kg，恒温静置24～48小时。
本发明的煤焦油脱水剂用于煤焦油脱水，脱水剂用量少，可使煤焦油水分降至3%以下，满足煤焦油成品要求。与现有脱水方法相比，具有脱水速度快、效率高和能耗低的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以制备1000g煤焦油脱水剂为例，甲组分为0.08质量份、乙组分为3质量份，甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，具体原料组成如下：
平均分子量为4000的聚醚              7.8g
甲醇                                13.0g
自来水                              5.2g
质量分数为40%的乙酸钠水溶液         974g
上述平均分子量为4000的聚醚是酚胺醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚与多元醇聚醚的复配物，由华秦化工有限责任公司提供。
上述煤焦油脱水剂的制备方法为：将7.8g平均分子量为4000的聚醚加入13.0g甲醇和5.2g自来水的混合液中，搅拌均匀，再加入974g质量分数为40%的乙酸钠水溶液，混合均匀，制备成煤焦油脱水剂。
实施例2
以制备1000g煤焦油脱水剂为例，甲组分为0.1质量份、乙组分为4质量份，甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，具体原料组成如下：
平均分子量为8000的聚醚                     7.3g
甲醇                                       12.2g
自来水                                     4.9g
质量分数为40%的乙酸钠水溶液                975.6g
上述平均分子量为8000的聚醚是酚胺醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚与多元醇聚醚的复配物，由华秦化工有限责任公司提供。
上述煤焦油脱水剂的制备方法与实施例1相同。
实施例3
以制备1000g煤焦油脱水剂为例，甲组分为0.1质量份、乙组分为5质量份，甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，具体原料组成如下：
平均分子量为6000的聚醚                      5.9g
甲醇                                        9.8g
自来水                                      3.9g
质量分数为40%的乙酸钠水溶液                 980.4g
上述平均分子量为6000的聚醚是酚胺醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚与多元醇聚醚的复配物，由华秦化工有限责任公司提供。
上述煤焦油脱水剂的制备方法与实施例1相同。
实施例4
以制备1000g煤焦油脱水剂为例，甲组分为0.08质量份、乙组分为1.5质量份，甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，具体原料组成如下：
平均分子量为5000的聚醚                       15.2g
甲醇                                         25.3g
自来水                                       10.1g
质量分数为40%的乙酸钠水溶液                  949.4g
上述平均分子量为5000的聚醚是酚胺醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚与多元醇聚醚的复配物，由华秦化工有限责任公司提供。
上述煤焦油脱水剂的制备方法与实施例1相同。
实施例5
实施例1制备的煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的应用。其具体使用方法如下：
将煤焦油加热至85℃，加入煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为3.08kg，恒温静置24小时。采用蒸馏法测得煤焦油含水量为1.44%。
实施例6
实施例2制备的煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的应用。其具体使用方法如下：
将煤焦油加热至90℃，加入煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为4.08kg，恒温静置24小时。采用蒸馏法测得煤焦油含水量为1.40%。
实施例7
实施例3制备的煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的应用。其具体使用方法如下：
将煤焦油加热至85℃，加入煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为5kg，恒温静置48小时。采用蒸馏法测得煤焦油含水量为1.37%。
实施例8
实施例4制备的煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的应用。其具体使用方法如下：
将煤焦油加热至88℃，加入煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为1.6kg，恒温静置36小时。采用蒸馏法测得煤焦油含水量为2.22%。
对比实施例
按照平均分子量为5000的聚醚30%、甲醇50%、自来水20%的质量百分比组成，取300g平均分子量为5000的聚醚、500g甲醇、200g自来水，混合均匀，制备成煤焦油脱水剂1000g。将煤焦油加热至88℃，加入所制备的煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为1.6kg，恒温静置36小时。采用蒸馏法测得煤焦油含水量为4.87%。可见，不添加乙酸钠水溶液制备的脱水剂对煤焦油的脱水效果较差，不能满足成品煤焦油对含水量的质量要求。
为了证明本发明的有益效果，发明人采用实施例1～4制备的煤焦油脱水剂进行了工业放大试验，具体实验情况如下：
1、采用实施例1和2制备的煤焦油脱水剂按照实施例5的使用方法对5#大罐煤焦油进行脱水，5#大罐煤焦油质量为1600吨、含水量为7.5%，脱水后煤焦油的测试数据见表1。
表1 实验结果
序号 加药量（kg/吨） 含水量（%） 密度（75℃，g/mL）
实施例1 3.08 1.44 1.051
实施例2 4.08 1.40 1.051
2、采用实施例3和4制备的煤焦油脱水剂按照实施例5的使用方法对2#大罐煤焦油进行脱水，2#大罐煤焦油质量为400吨、含水量为5.2%，脱水后煤焦油测试数据见表2。
表2 实验结果
序号 加药量（kg/吨） 含水量（%） 密度（75℃，g/mL）
实施例3 5.1 1.37 1.052
实施例4 1.58 2.22 1.050
由试验1和2的结果可见，本发明的煤焦油脱水剂添加量为煤焦油质量的0.16%～0.5%时，煤焦油脱水后含水量均＜3%，完全满足成品煤焦油对含水量的质量要求。

Claims (4)

1.一种煤焦油脱水剂，其特征在于：它由0.08～0.1质量份的甲组分和1.5～5质量份的乙组分组成，其中所述的甲组分由30wt.%聚醚、50wt.%甲醇、20wt.%自来水组成，所述的乙组分为质量分数为40%的乙酸钠水溶液；
上述聚醚的平均分子量为4000～8000，是酚胺醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚与多元醇聚醚的复配物。
2.根据权利要求1所述的煤焦油脱水剂，其特征在于：它由0.08～0.1质量份的甲组分和3～4质量份的乙组分组成。
3.权利要求1的煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的用途。
4.根据权利要求3所述的煤焦油脱水剂在煤焦油脱水中的用途，其特征在于：将煤焦油加热至85～90℃，加入煤焦油脱水剂，混合均匀，每吨煤焦油中煤焦油脱水剂的加入量为1.6～5kg，恒温静置24～48小时。
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