CN110093176A - 一种净化处理煤焦油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净化处理煤焦油的方法。该方法包括：提取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％；将所述脱粉剂与待净化煤焦油混合，形成煤焦油混合物；将所述煤焦油混合物输送至沉降罐；其中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。采用本发明中的方法能使煤焦油中的固体杂质沉降分离，在经48h～120h的沉降后，煤焦油中的机械杂质可降低到0.05％，固体杂质的脱除率能达到90％，在沉降分离的过程中，不需要大量洗油和对煤焦油进行稀释。

Description

一种净化处理煤焦油的方法
技术领域
本发明涉及净化处理领域，尤其涉及一种净化处理煤焦油的方法。
背景技术
在世界探明的化石能源储备中，石油、煤炭和天然气的结构关系分别为20％、60％和20％，中国则为5％、91％和4％。我国是一个少油、缺气但是煤炭资源储藏丰富的国家。2009年我国的一次能源消费量已经超过30亿吨，其中煤炭占68.7％，石油占18％，天然气占3.4％，非化石能源占9.9％。在我国煤炭作为主要能源结构在很长时间内是不会改变的。
煤焦油是煤料在高温干馏或热解以及气化过程中得到的液体产品。随着中国焦化工业的迅速的发展，现中国已发展成为世界最大的焦炭和煤焦油生产国家。2016年中国煤焦油产量大约在1800～2000万吨，但煤焦油的回收率只有70％左右，造成了严重的资源浪费。煤焦油中富含沥青质和胶质，性质较为特殊。煤焦油中包含很多复杂的化学物，用途很广泛。
但是在煤焦油中，含有很多对后续加工利用产生不利影响的杂质。这些杂质包含其中的固体杂质，固体杂质主要是煤焦油中的细煤粉、焦粉、炭黑和无机金属颗粒。会在对煤焦油的加工利用过程中，给生产过程和生产设备产生严重的危害。
为了提高煤焦油的利用率，降低煤焦油的处理成本，最大化经济效果，减少在对煤焦油深加工的过程中生产设备的损害，必须要对煤焦油进行净化处理，脱除煤焦油中的固体杂质。目前国内外对煤焦油常用的净化处理方法主要有：热过滤法、离心分离法、蒸馏处理法、溶剂萃取法、静电分离法等。
以上这些现有技术对煤焦油进行净化处理，都存在一些不足之处，总结如下：一是产品收率较低，煤焦油利用率低；二是处理量小，对设备要求高、投资费用大；三是需要加入大量的溶剂进行稀释，增加煤焦油的净化处理成本，造成后处理困难；四是固体杂质需要经过过滤和离心分离等方法才能彻底脱除，操作复杂，需要经常清洗设备，工业运行周期短。
对煤焦油常用的净化处理方法还有沉降分离法，沉降分离法是指根据焦油中组分的密度差异实现固体杂质与煤焦油分离的方法。目前常用的是通过溶剂对煤焦油进行稀释，再加入沉降助剂和絮凝剂，从而达到脱除固体颗粒的目的。此方法的优势，在于操作简单，煤焦油净化效率高，添加沉降助剂或絮凝剂能极大的缩短聚沉时间。但是在沉降分离处理过程中，依然需要大量的洗油和用溶剂进行稀释，导致处理成本升高，后处理困难。
因此，上述技术问题需要解决。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种净化处理煤焦油的方法，旨在解决利用沉降分离方法净化处理煤焦油时需要大量洗油和需要对煤焦油进行稀释的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：
一种净化处理煤焦油的方法，包括以下步骤：
S1，提取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％；
S2，将所述脱粉剂与待净化煤焦油混合，形成煤焦油混合物；
S3，将所述煤焦油混合物输送至沉降罐进行沉降；
其中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。
其中，所述步骤S1包括：
通过脱粉剂计量泵从脱粉剂中间罐中抽取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％。
其中，所述步骤S2包括：
所述脱粉剂加注到待净化煤焦油的输送管线中，所述脱粉剂与待净化煤焦油在所述输送管线中混合；
将所述输送管线中的脱粉剂与待净化煤焦油输送至静态混合器中充分混合，形成煤焦油混合物。
其中，所述步骤S3包括：
将所述静态混合器中的煤焦油混合物抽送至沉降罐进行沉降。
进一步的，所述步骤S3包括：
将所述静态混合器中的煤焦油混合物抽送至沉降罐的底部进行沉降。
其中，所述脱粉剂加注到待净化煤焦油的输送管线时，所述输送管线中待净化煤焦油的温度为60～180摄氏度。
其中，所述步骤S3包括：
将所述煤焦油混合物抽送至沉降罐的底部进行沉降。
进一步的，所述沉降罐的底部为所述沉降罐的罐底截面至罐底以上1.5m截面之间的部分。
其中，所述沉降罐中的温度为75～150摄氏度。
在所述步骤S1之前，还包括：计量得到待净化煤焦油的质量。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种净化处理煤焦油的方法，该方法包括：提取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％；将所述脱粉剂与待净化煤焦油混合，形成煤焦油混合物；将所述煤焦油混合物输送至沉降罐；其中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。采用本发明中的方法能使煤焦油中的固体杂质沉降分离，在经48h～120h的沉降后，煤焦油中的机械杂质可降低到0.05％，固体杂质的脱除率能达到90％，在沉降分离的过程中，不需要大量洗油和对煤焦油进行稀释。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种净化处理煤焦油的方法的方法流程图。
图2为本发明实施例二提供的一种净化处理煤焦油的方法的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参照图1，本实施例提供一种净化处理煤焦油的方法，包括以下步骤：
S101，提取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％。
S102，将所述脱粉剂与待净化煤焦油混合，形成煤焦油混合物。
S103，将所述煤焦油混合物输送至沉降罐进行沉降。
本实施例中，所述煤焦油混合物进入到沉降罐中后，会进行动态沉降和静态沉降，动态沉降指的是煤焦油混合物在进入沉降罐过程中的沉降，静态沉降是指煤焦油混合物完全进入到沉降罐中之后的沉降。
其中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。
采用本实施例中的方法能使煤焦油中的固体杂质沉降分离，在经48h～120h的沉降后，煤焦油中的机械杂质可降低到0.05％，固体杂质的脱除率能达到90％，在沉降分离的过程中，不需要大量洗油和对煤焦油进行稀释。
实施例二
参照图2，本实施例提供一种净化处理煤焦油的方法，包括以下步骤：
S201，计量得到待净化煤焦油的质量。
S202，通过脱粉剂计量泵从脱粉剂中间罐中抽取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％。
在本实施例中，脱粉剂的添加量要考虑待净化煤焦油的性质和待净化煤焦油的固体杂质的含量等因素。
S203，所述脱粉剂加注到待净化煤焦油的输送管线中，所述脱粉剂与待净化煤焦油在所述输送管线中混合。
S204，将所述输送管线中的脱粉剂与待净化煤焦油输送至静态混合器中充分混合，形成煤焦油混合物。
本实施例中，所述脱粉剂加注到待净化煤焦油的输送管线时，所述输送管线中待净化煤焦油的温度为60～180摄氏度。在此混合温度范围内，使煤焦油的粘度降低，为煤焦油与脱粉剂的充分混合创造必要条件。
S205，将所述静态混合器中的煤焦油混合物抽送至沉降罐的底部进行沉降。
进一步的，所述沉降罐的底部为所述沉降罐的罐底截面至罐底以上1.5m截面之间的部分。此限制条件的主要目的：一是充分发挥脱粉剂与待净化煤焦油中的固体颗粒的浓度优势，使待净化煤焦油中的固体颗粒聚结或者絮凝而长大，为待净化煤焦油固体颗粒的快速沉降创造条件；二是缩短沉降距离，减少煤焦油中固体微粒的沉降时间。
本实施例中，所述沉降罐中的温度为75～150摄氏度。此温度要求的主要目的：一是减小待净化煤焦油的粘度，使待净化煤焦油中的固体颗粒具有布朗运动特征的自由运动加剧，为固体颗粒的聚结或絮凝创造条件。二是减小待净化煤焦油的密度，增大待净化煤焦油与固体颗粒的密度差，为待净化煤焦油中固体颗粒的快速沉降创造条件。
本实施例中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。以重量计，其组分包括：季铵盐0～50％，絮凝剂0～40％，多元醇0～100％。
其中，所述季铵盐的通式为R4NX，其中四个烃基R可以相同，也可以不同；X为卤素负离子，包括F-、Cl-、Br-、I-，X也可以是酸根，包括HSO4-、RCOO-。其中，所述絮凝剂为包含聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺衍生物或聚丙烯酸的水溶液。
所述脱粉剂包括一种所述季铵盐或几种所述季铵盐。所述脱粉剂包括一种多元醇或几种多元醇。
季铵盐和絮凝剂在本发明中的作用是消除或者减小固体颗粒的双电层，并吸附固体颗粒，使固体颗粒尽快絮凝沉降。
多元醇一般溶于水，大多数多元醇都具有沸点高，对极性物质溶解能力强，毒性和挥发性小等特性的黏性液体或结晶状固体。其沸点、黏度、相对密度和熔点等随分子量增加而增加。多元醇的作用是溶解本发明组合物中的季铵盐和絮凝剂，并消除或者减小固体颗粒的双电层，使固体颗粒尽快絮凝沉降。
本实施例中的脱粉剂在不加入溶剂稀释的条件下，除了破坏固体颗粒的双电层、减少煤焦油与固体粉末间的吸引力，还能取代煤焦油吸附固体粉末并与之一同从煤焦油中沉降下来。本发明中涉及的煤焦油脱粉剂是非油溶性的，沉降时间短，固体粉末脱除干净彻底，两项界面清晰，沉降分离效果明显，澄清油层机械杂质含量低，煤焦油的收率高。
采用本实施例中的方法能使煤焦油中的固体杂质沉降分离，在经48h～120h的沉降后，煤焦油中的机械杂质可降低到0.05％，固体杂质的脱除率能达到90％，在沉降分离的过程中，不需要大量洗油和对煤焦油进行稀释。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种净化处理煤焦油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，提取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％；
S2，将所述脱粉剂与待净化煤焦油混合，形成煤焦油混合物；
S3，将所述煤焦油混合物输送至沉降罐进行沉降；
其中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。
2.根据权利要求1所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
通过脱粉剂计量泵从脱粉剂中间罐中抽取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％。
3.根据权利要求2所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
所述脱粉剂加注到待净化煤焦油的输送管线中，所述脱粉剂与待净化煤焦油在所述输送管线中混合；
将所述输送管线中的脱粉剂与待净化煤焦油输送至静态混合器中充分混合，形成煤焦油混合物。
4.根据权利要求3所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
将所述静态混合器中的煤焦油混合物抽送至沉降罐进行沉降。
5.根据权利要求4所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
将所述静态混合器中的煤焦油混合物抽送至沉降罐的底部进行沉降。
6.根据权利要求3所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述脱粉剂加注到待净化煤焦油的输送管线时，所述输送管线中待净化煤焦油的温度为60～180摄氏度。
7.根据权利要求1所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
将所述煤焦油混合物抽送至沉降罐的底部进行沉降。
8.根据权利要求7所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述沉降罐的底部为所述沉降罐的罐底截面至罐底以上1.5m截面之间的部分。
9.根据权利要求1所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，所述沉降罐中的温度为75～150摄氏度。
10.根据权利要求1所述的净化处理煤焦油的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括：
计量得到待净化煤焦油的质量。
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