CN104232135A

CN104232135A - 一种高软化点煤沥青的净化方法

Info

Publication number: CN104232135A
Application number: CN201410500087.9A
Authority: CN
Inventors: 李丰; 伍孝
Original assignee: SICHUAN CHUANGYUE CARBON MATERIAL CO Ltd
Current assignee: SICHUAN CHUANGYUE CARBON MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-09-25
Also published as: CN104232135B

Abstract

一种高软化点煤沥青的净化方法，属于沥青深加工技术领域；将沥青与小分子芳烃混合，经造粒机与切断机获得沥青颗粒；再经溶剂抽提，获得多孔沥青颗粒；再经碱溶液、酸溶液抽提硅与金属含量，并固液分离；再用去离子水清洗，再固液分离，在惰性气氛或真空环境下下烘干，获得净化沥青。本发明的有益效果在于，通过30～80℃的低温碱、酸抽提多孔沥青颗粒，有效脱出了煤沥青中硅及其他金属杂质，获得的净化沥青总灰分＜0.005％，且硅含量＜0.001％，金属杂质含量＜0.002％，能够满足较高的使用要求，同时其工艺步骤简单，能耗较低。

Description

一种高软化点煤沥青的净化方法

技术领域

本发明属于沥青深加工技术领域，具体涉及一种高软化点煤沥青的净化方法。

背景技术

沥青作为焦油加工过程中的副产品，其产率及其附加产品值较高。优质针状焦、中间相沥青等产品的生产制备都需要低QI低灰分及金属杂质的净化沥青原料，而目前市场提供的原料满足不了优质针状焦、中间相沥青等产品对原料低QI低灰分及金属杂质的要求，严重制约这些附加产品的发展。其中一个原因在于目前的煤沥青净化方法主要着重于去除QI，但对低QI沥青中残留的金属等杂质继续脱除的技术鲜有深入研究；而石油沥青中金属主要以金属络合物的形式存在，其中大部分是卟啉类化合物，主要采用脱金属催化剂加氢脱除镍、钒等金属，但钠、钙、铁等金属离子脱除效果较差。

目前国内沥青净化方法主要有静置沉降分离、离心分离法、热溶过滤法、溶剂萃取、溶剂絮凝法和溶剂-离心法等。以上方法均可有效除去沥青QI，但获得的净化沥青残留有较多金属杂质。

发明专利CN 102226093介绍了一种脱出金属杂质制取高纯煤沥青的方法，采用破碎湿磨沥青与四氯化碳热熔调浆蒸馏的方法，此方法破碎湿磨不易控制粒径，需要两次蒸馏，工艺复杂且能耗较高。

论文《硝酸改性处理对活性炭性能的影响》中尝试用硝酸溶液去除活性炭表面金属杂质，由于采用搅拌脱除的方式且未对杂质硅专门脱除，最终金属离子脱除效果不理想。

陈菲菲等在论文《超声波辅助脱除渣油中的金属杂质》中用加入金属脱除剂的超声波反应器进行脱金属实验，通过控制超声波时间、强度及频率来提高金属脱除率，但效果有限，只有83.3％，远远不能满足原料低QI低灰分及金属杂质的要求。

发明内容

本发明的目的是为解决已有技术中存在的问题，提供一种工艺简单，可以有效脱除金属杂质，从而制备出低灰分低杂质的高软化点煤沥青的净化方法。

本发明所采用的技术方案是：一种高软化点煤沥青的净化方法，包括以下步骤：

1)、将灰分＜0.01％、150℃＜软化点＜300℃的沥青与小分子芳烃按1:2～2：1的比例进行混合，再通过80～200℃的高温挤出造粒机与切断机获得粒径0.1～3mm、长度1～5mm的沥青颗粒；

2)、将步骤1)制得的沥青颗粒经溶剂抽提，获得孔隙率50％～80％的多孔沥青颗粒；

3)、采用PH值＝12～14的碱溶液加热至30～80℃抽提多孔沥青颗粒，抽提2～40hr，至物料中硅含量＜0.001％，固液分离；

4)、再将步骤3)制得的硅含量＜0.001％的多孔沥青颗粒采用PH值＝1～4的酸溶液加热至30～80℃抽提2～40hr，至多孔沥青颗粒中金属含量＜0.002％，固液分离；

5)、将经步骤3)碱溶液与步骤4)酸溶液抽提后获得的多孔沥青颗粒用去离子水清洗至PH值＝7，固液分离，惰性气氛或真空环境下在100～140℃下烘干，获得净化沥青。

所述步骤1)中的小分子芳烃为萘、甲基萘、联二苯中的任意一种或几种。

所述步骤2)中的抽提溶剂为乙醇、丙酮、正庚烷中的任意一种或几种。

所述步骤3)中的碱溶液是NaOH、KOH中的任意一种或几种。

所述步骤4)中的酸溶液是HF、HCl、HNO3、H2SO4中的任意一种或几种。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过30～80℃的低温碱、酸抽提多孔沥青颗粒，有效脱出了煤沥青中硅及其他金属杂质，获得的净化沥青总灰分＜0.005％，且硅含量＜0.001％，金属杂质含量＜0.002％，能够满足较高的使用要求，同时其工艺步骤简单，能耗较低。

具体实施方式

实施例1

本实施例一种高软化点煤沥青的净化方法，包括以下步骤：

1)、将灰分＜0.01％、150℃＜软化点＜300℃的沥青与萘按1:2的比例进行混合，再通过80℃的高温挤出造粒机与切断机获得粒径0.1mm、长度1mm的沥青颗粒；

2)、将步骤1)制得的沥青颗粒经乙醇抽提，获得孔隙率50％％的多孔沥青颗粒；

3)、采用PH值＝12的NaOH溶液加热至30℃抽提多孔沥青颗粒，抽提2hr，至物料中硅含量＜0.001％，固液分离；

4)、再将步骤3)制得的硅含量＜0.001％的多孔沥青颗粒采用PH值＝1的HF溶液加热至30℃抽提2hr，至多孔沥青颗粒中金属含量＜0.002％，固液分离；

5)、将经步骤3)碱溶液与步骤4)酸溶液抽提后获得的多孔沥青颗粒用去离子水清洗至PH值＝7，固液分离，惰性气氛或真空环境下在100℃下烘干，获得净化沥青。

所述步骤1)中的小分子芳烃还可以是萘、甲基萘、联二苯中的任意一种或几种。

所述步骤2)中的抽提溶剂还可以是乙醇、丙酮、正庚烷中的任意一种或几种。

所述步骤3)中的碱溶液还可以是NaOH、KOH中的任意一种或几种。

所述步骤4)中的酸溶液还可以是HF、HCl、HNO3、H2SO4中的任意一种或几种。

实施例2

本实施例一种高软化点煤沥青的净化方法，包括以下步骤：

1)、将灰分＜0.01％、150℃＜软化点＜300℃的沥青与萘按2：1的比例进行混合，再通过200℃的高温挤出造粒机与切断机获得粒径3mm、长度5mm的沥青颗粒；

2)、将步骤1)制得的沥青颗粒经乙醇抽提，获得孔隙率80％的多孔沥青颗粒；

3)、采用PH值＝14的NaOH溶液加热至80℃抽提多孔沥青颗粒，抽提40hr，至物料中硅含量＜0.001％，固液分离；

4)、再将步骤3)制得的硅含量＜0.001％的多孔沥青颗粒采用PH值＝4的HF溶液加热至80℃抽提40hr，至多孔沥青颗粒中金属含量＜0.002％，固液分离；

5)、将经步骤3)碱溶液与步骤4)酸溶液抽提后获得的多孔沥青颗粒用去离子水清洗至PH值＝7，固液分离，惰性气氛或真空环境下在140℃下烘干，获得净化沥青。

实施例3

本实施例一种高软化点煤沥青的净化方法，包括以下步骤：

1)、将灰分＜0.01％、150℃＜软化点＜300℃的沥青与萘按1:2的比例进行混合，再通过150℃的高温挤出造粒机与切断机获得粒径2mm、长度3mm的沥青颗粒；

2)、将步骤1)制得的沥青颗粒经乙醇抽提，获得孔隙率65％的多孔沥青颗粒；

3)、采用PH值＝13的NaOH溶液加热至60℃抽提多孔沥青颗粒，抽提30hr，至物料中硅含量＜0.001％，固液分离；

4)、再将步骤3)制得的硅含量＜0.001％的多孔沥青颗粒采用PH值＝3的HF溶液加热至65℃抽提30hr，至多孔沥青颗粒中金属含量＜0.002％，固液分离；

5)、将经步骤3)碱溶液与步骤4)酸溶液抽提后获得的多孔沥青颗粒用去离子水清洗至PH值＝7，固液分离，惰性气氛或真空环境下在120℃下烘干，获得净化沥青。

Claims

1.一种高软化点煤沥青的净化方法，其特征在于：包括以下步骤

2.根据权利要求1所述的一种高软化点煤沥青的净化方法，其特征在于：所述步骤1)中的小分子芳烃为萘、甲基萘、联二苯中的任意一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种高软化点煤沥青的净化方法，其特征在于：所述步骤2)中的抽提溶剂为乙醇、丙酮、正庚烷中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种高软化点煤沥青的净化方法，其特征在于：所述步骤3)中的碱溶液是NaOH、KOH中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种高软化点煤沥青的净化方法，其特征在于：所述步骤4)中的酸溶液是HF、HCl、HNO3、H2SO4中的任意一种或几种。