CN110903852B - 回收费托合成蜡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回收费托合成蜡的方法。回收费托合成蜡的方法，包括：将含有石蜡的费托合成废滤饼使用萃取剂进行萃取得到液态部分和萃余物，将所述液态部分进行分离得到所述萃取剂和石蜡，将所述萃余物热解得到热解固体物、热解气体和石蜡；所述萃取剂包括离子液体和/或有机溶剂。本申请提供的回收费托合成蜡的方法，回收率高、产物品质好，能够实现彻底无害化，保证回收石蜡的再利用。

Description

回收费托合成蜡的方法

技术领域

本发明涉及费托合成领域，尤其涉及一种回收费托合成蜡的方法。

背景技术

费托合成是煤间接液化技术，它是合成气(H₂+CO₂)为原料在铁基催化剂和适当条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程，其中费托合成蜡是费托合成反应过程中的重要副产物之一，是一种重要的化工基础原料。

在费托合成工艺中主要采用浆态床反应器，为了维持反应器中铁基催化剂的反应活性需要不断更换催化剂，同时液体产品重质蜡精制过程中，在费托合成器内部使用助滤剂滤饼进行过滤，经过这两个过程催化剂和部分石蜡被滤饼拦截。反应器运行一段时间后需要更换滤饼，废弃滤饼的主要成分是废白土、40-60wt％的渣蜡和少量的催化剂。目前对渣蜡上尚无有效的回收手段，对其处理方法为将其作为固废掺烧后填埋，造成了优质蜡资源的浪费和对环境的污染，渣蜡易蓄热自燃的性质使其成为一种安全隐患，寻找一种有效的方法对其进行处理、再利用，经济环境意义重大。

现有技术中，单独使用萃取法，回收率不高，单独的热解法由于温度高，会破坏蜡的分子结构，导致产品品质下降。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收费托合成蜡的方法，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

一种回收费托合成蜡的方法，包括：

将含有石蜡的费托合成废滤饼使用萃取剂进行萃取得到液态部分和萃余物，将所述液态部分进行分离得到所述萃取剂和石蜡，将所述萃余物热解得到热解固体物、热解气体和石蜡；

所述萃取剂包括离子液体或有机溶剂。

优选地，所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐中的一种或多种。

上述离子液体中的阴离子与烷烃可以发生双重的C-H···O氢键作用，可以更好的萃取废滤饼中的正构烷烃。

优选地，所述有机溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、丙酮、二硫化碳、吡啶、四氢呋喃中的一种或多种。

根据相似相容原理，上述有机溶剂更容易萃取废滤饼中的正构烷烃。

优选地，进行所述萃取之前，将所述费托合成废滤饼粉碎后与所述萃取剂混合制成浆液。

进一步优选地，所述浆液的质量浓度为50％-60％。

可选地，所述浆液的质量浓度可以为50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％以及50％-60％之间的任一值。

优选地，所述萃取使用索氏提取器进行。

优选地，所述热解的最终温度为150-550℃，升温速率为10-25℃/min；

优选地，所述热解在惰性气体氛围下进行。

可选地，所述热解的最终温度可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480、490℃、500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃以及150-550℃之间的任一值，升温速率可以为10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃以及10-25℃/min之间的任一值。惰性气体可以是氮气、氩气、氦气等常用的气体。

优选地，所述分离采用精馏法或闪蒸法。

可选地，所述热解固体和热解气体做燃烧处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

使用离子液体和有机溶剂作为萃取剂，可以有效的提高萃取的效率，同时降低后续热解的温度，避免石蜡在热解过程中分子结构被破坏，获得高品质的回收石蜡。

具体实施方式

如本文所用之术语：

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

将费托合成废滤饼粉碎后制成质量浓度为50％的浆液，放入索氏萃取装置中加入正己烷进行萃取30分钟。

萃取结束后，分别回收萃余物以及石蜡与萃取剂的混合物，石蜡与萃取剂混合物通过蒸馏分离得到正己烷和石蜡，回收的正己烷可以循环使用；将萃余物放入热解炉中，以每分钟10℃的升温速率升到400℃进行热解，得到热解气体、热解固体和石蜡。

热解气体为可燃性气体，以甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、氢气为主，重量约占费托合成废滤饼重量的1％。热解固体可以进行燃烧处理，可以提供热量；此外，热解固体还可以作为锅炉脱硫剂使用。

将萃取和热解得到的石蜡产品一起计算，回收石蜡占费托合成废滤饼重量的49％。

实施例2

将费托合成废滤饼粉碎后制成质量浓度为65％的浆液，放入索氏萃取装置中加入1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐进行萃取30分钟。

萃取结束后，分别回收萃余物以及石蜡与萃取剂的混合物，石蜡与萃取剂混合物通过水洗分离得到1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐和石蜡，回收的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐可以循环使用；将萃余物放入热解炉中，以每分钟25℃的升温速率升到550℃进行热解，得到热解气体、热解固体和石蜡。

热解气体为可燃性气体，以甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、氢气为主，重量约占费托合成废滤饼重量的1.5％。热解固体可以进行燃烧处理，可以提供热量；此外，热解固体还可以作为锅炉脱硫剂使用。

将萃取和热解得到的石蜡产品一起计算，回收石蜡占费托合成废滤饼重量的53％。

实施例3

将费托合成废滤饼粉碎后制成质量浓度为60％的浆液，放入索氏萃取装置中加入二硫化碳进行萃取30分钟。

萃取结束后，分别回收萃余物以及石蜡与萃取剂的混合物，石蜡与萃取剂混合物通过闪蒸分离得到二硫化碳和石蜡，回收的二硫化碳可以循环使用；将萃余物放入热解炉中，以每分钟20℃的升温速率升到460℃进行热解，得到热解气体、热解固体和石蜡。

热解气体为可燃性气体，以甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、氢气为主，重量约占费托合成废滤饼重量的1.2％。热解固体可以进行燃烧处理，可以提供热量；此外，热解固体还可以作为锅炉脱硫剂使用。

将萃取和热解得到的石蜡产品一起计算，回收石蜡占费托合成废滤饼重量的51％。

对比例1

与实施例1不同的是，只进行萃取，不进行热解。萃取得到的回收石蜡占费托合成废滤饼重量的33％。

对比例2

与实施例1不同的是，直接将费托合成废滤饼粉碎后放入热解炉中，以每分钟10℃的升温速率升到400℃进行热解，得到热解气体、热解固体和石蜡。

回收石蜡占费托合成废滤饼重量的40％。

由以上实施例和对比例比较可知，采用本申请提供的方法，石蜡回收率远高于单纯的萃取或热解。

对比例3

与对比例2不同的是，直接将费托合成废滤饼粉碎后放入热解炉中，以每分钟20℃的升温速率升到400℃进行热解，得到热解气体、热解固体和石蜡。

回收石蜡占费托合成废滤饼重量的42％。

本申请提供的回收费托合成蜡的方法，回收率高、产物品质好，是一种彻底无害化的渣蜡分离回收方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种回收费托合成蜡的方法，其特征在于，包括：

将含有石蜡的费托合成废滤饼使用萃取剂进行萃取得到液态部分和萃余物，将所述液态部分进行分离得到所述萃取剂和石蜡，将所述萃余物热解得到热解固体物、热解气体和石蜡；

所述萃取剂包括离子液体；

所述热解的最终温度为150-360℃，升温速率为10-25℃/min；

所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述萃取之前，将所述费托合成废滤饼粉碎后与所述萃取剂混合制成浆液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述浆液的质量浓度为50％-60％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述萃取使用索氏提取器进行。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热解在惰性气体氛围下进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分离采用精馏法或闪蒸法。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述热解固体和热解气体做燃烧处理。