CN113403106A - 提取褐煤蜡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提取褐煤蜡的方法，其包括：将褐煤与有机溶剂混合，进行萃取处理，固液分离，得到富蜡液；对所述富蜡液进行过滤处理，得到过滤后的富蜡液；对所述过滤后的富蜡液进行一级纳滤处理，得到浓缩的富蜡液；对所述浓缩的富蜡液进行结晶处理，固液分离，得到固相和滤液；对所述固相进行第一脱溶处理处理，得到褐煤蜡。采用本发明的褐煤蜡提取方法制取的褐煤蜡产率提高，褐煤蜡产品能够达到一级蜡指标要求，蒸汽和冷却水能耗降低，能节约大量的蒸汽消耗操作费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种提取褐煤蜡的方法。
背景技术
褐煤蜡是利用有机溶剂从褐煤或泥煤等年轻煤中萃取所得到的一种含有蜡、树脂和地沥青的矿物蜡，不同成煤植物和成煤环境下的煤提取的褐煤蜡组成不同。褐煤蜡具有良好的物理化学性能：熔点高、质硬发脆、耐湿性好、化学稳定性好、机械强度高、表面光亮似镜、绝缘性好等。褐煤蜡能与其他蜡类，例如石蜡、蜂蜡、硬脂酸和地蜡等熔合成稳定的组织结构，提高熔合物的熔点。因此，褐煤蜡在多个工业领域都有广泛用途，在电机、精密铸造、印刷、造纸、纺织，以及日用化学品等工业中，通常作为高端蜡添加产品广泛应用。特别是褐煤蜡属植物源，本身无毒，无致癌作用，近些年在生物制药中应用越来越多。褐煤蜡的特点是目前任何一种合成蜡或天然蜡均不能取代。
褐煤蜡主要是由树脂、蜡和地沥青等组成的混合物，褐煤蜡标准中要求树脂含量不超过20％。我国褐煤蜡的粗蜡中，通常树脂含量较高20％-50％。树脂含量过高，会导致褐煤蜡发黏，影响褐煤蜡与其他添加剂的共溶性，降低褐煤蜡的物理性质和机械性能。目前褐煤蜡提取工艺通常是使用萃取剂萃取后得到粗蜡，但粗蜡中的树脂含量通常高于20％，因此需要再对粗蜡在脱树脂工序进行脱除树脂，才能得到合格的褐煤蜡产品。
目前典型应用的褐煤蜡提取方法为：将褐煤进行粉碎，制成粒状，干燥后送入萃取器进行褐煤蜡提取。从萃取器出来的固相送至脱溶器蒸发回收有机溶剂循环使用，从脱溶器内出来的脱除溶剂的褐煤粒可进一步利用。从萃取器出来的液相含蜡溶剂进行蒸发浓缩回收有机溶剂循环使用，含蜡溶剂脱去大部分有机溶剂后进行真空浓缩得到褐煤蜡。
能够应用于褐煤蜡提取的萃取剂有：芳烃类，如苯、甲苯、二甲苯等；烃类，包括脂肪烃和环烷烃，如石油醚、汽油、正己烷、环己烷等；氯化烃类，如二氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳、二氯己烷等；醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、叔丁醇等；酯类，如乙酸乙酯、乙酸丁酯等。上述溶剂既可单独作为褐煤蜡萃取剂，也可以组合作为褐煤蜡萃取剂。
现有的褐煤蜡提取过程中，萃取剂循环使用时在萃取褐煤蜡后均需要经加热汽化、冷凝回收，能耗较高；从萃取器出来的液相含蜡溶剂进行多级蒸发浓缩和真空浓缩时，褐煤蜡在此过程中易发生裂化分解，影响产品质量，降低产品收率；另外对于采用酯类溶剂作为萃取剂的褐煤蜡提取工艺来说反复加热将造成溶剂分解，溶剂损失较大，而且生成的酸类物质能够腐蚀设备。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种提取褐煤蜡的方法。
本发明提供的一种提取褐煤蜡的方法，其包括：
步骤S1：将褐煤与有机溶剂混合，进行萃取处理，固液分离，得到富蜡液；
步骤S2：对所述富蜡液进行过滤处理，得到过滤后的富蜡液；
步骤S3：对所述过滤后的富蜡液进行一级纳滤处理，得到浓缩的富蜡液；
步骤S4：对所述浓缩的富蜡液进行结晶处理，固液分离，得到固相和滤液；
步骤S5：对所述固相进行第一脱溶处理处理，得到褐煤蜡。
根据本发明的一些实施方式，所述褐煤的粒度为1-6mm，水含量为20-30％。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中，所述富蜡液中包含褐煤蜡、地沥青和树脂等组分。
根据发明的一些实施方式，在步骤S2中，所述过滤为两级过滤，在一级过滤中除去大颗粒褐煤，滤液通过二级过滤进行精密过滤除去细颗粒煤粉，以满足褐煤蜡产品对于灰分含量的要求。
根据本发明的一些实施方式，在步骤S3中，所述一级纳滤利用纳滤膜对不同分子量的物质透过性不同进行分离，所用有机溶剂的分子量通常小于150，而粗褐煤蜡中的褐煤蜡、地沥青和树脂等成分的分子量在300-500之间，因此有机溶剂能够透过纳滤膜进行循环利用，从而实现对于富蜡液的浓缩，浓缩倍数可达1-3倍。
根据本发明的一些实施方式，在步骤S4中，褐煤蜡的溶解度随着温度的降低而下降，而树脂在较低的温度下不会结晶析出，利用褐煤蜡和树脂在溶剂中的溶解度不同进行分离，对浓缩液进行降温使褐煤蜡结晶析出。
根据本发明的一些实施方式，本方法得到的褐煤蜡产品不经过高温蒸煮，产品质量好。
根据本发明的一些实施方式，所述方法还包括：
步骤S6：对步骤S4中所得的滤液进行二级纳滤处理，得到二级纳滤后的浓缩液；
步骤S7：对所述二级纳滤后的浓缩液进行结晶处理，固液分离，得到固相和滤液；
步骤S8：对步骤S7所得的固相进行第二脱溶处理，得到树脂。
根据本发明的一些实施方式，步骤S4中所得的滤液主要含有组分为树脂，在二级纳滤装置中有机溶剂能够透过纳滤膜进行循环利用，从而实现对于结晶液过滤液的进一步浓缩。
根据本发明的一些实施方式，所述方法还包括将步骤S1中萃取后的褐煤进行第三脱溶处理，第三脱溶处理后的褐煤经冷却调湿处理后以备他用。
根据本发明的一些实施方式，所述冷却调湿后的褐煤的温度为20-60℃。
根据本发明的优选实施方式，所述冷却调湿后的褐煤的温度为40-50℃。
根据本发明的一些实施方式，所述冷却调湿后的褐煤的湿度为含水量为20％-30％。
根据本发明的一些实施方式，将所述第一脱溶处理回收的有机溶剂、所述第二脱溶处理回收的有机溶剂、所述第三脱溶处理回收的有机溶剂、所述一级纳滤回收的有机溶剂和所述二级纳滤回收的有机溶剂汇总后循环至步骤S1中进行使用。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中，所述褐煤的粒度为1-6mm，水含量为20-30％。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中，所述萃取的温度为60-100℃。
根据本发明的优选实施方式，步骤S1中，所述萃取的温度为75-85℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中，所述萃取的时间为2-4h。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中，所述萃取中，所述有机溶剂与褐煤的质量比为1-2：1。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中，所述有机溶剂选自C6-C20芳烃、C1-C20脂肪烃、C3-C20环烷烃、C1-C20氯化烃、C1-C20醇和C2-C20羧酸酯中的至少一种。
根据本发明的优选实施方式，步骤S1中，所述有机溶剂选自C6-C10芳烃、C1-C10脂肪烃、C3-C10环烷烃、C1-C10氯化烃、C1-C10醇和C2-C20羧酸酯中的至少一种。
根据本发明的优选实施方式，所述有机溶剂的分子量小于150。
根据本发明的一些实施方式，所述C6-C20芳烃选自苯、甲苯和二甲苯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述C1-C20脂肪烃选自石油醚、汽油和正己烷中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述C3-C20环烷烃选自环己烷。
根据本发明的一些实施方式，所述C1-C20氯化烃选自二氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳和二氯己烷中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述C1-C20醇选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇和叔丁醇中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述C2-C20羧酸酯选自乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中，所述过滤处理为两级过滤。
根据本发明的优选实施方式，步骤S2中，所述一级过滤采用旋液分离器进行过滤。所述一级过滤从萃取器中出来的富蜡液用泵加压至0.2-0.3MPaG送入旋液分离器，富蜡液中的大颗粒煤粉被分离出去，从旋液分离器出来的富蜡液进入缓冲罐暂存。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中，所述二级过滤采用采用袋式过滤器或多管集束式过滤器进行过滤。二级过滤设备采用袋式过滤器或多管集束式过滤器等精密过滤器，经过一级过滤的富蜡液用泵加压至0.2-0.3MPaG送入二级过滤器进行精密过滤进一步除去煤粉，使富蜡液中的煤粉量小于400ppm以满足褐煤蜡产品灰含量要求。
根据本发明的一些实施方式，所述一级过滤去除富蜡液中的颗粒大小为0.2-1mm的煤粉；所述二级过滤去除富蜡液中的颗粒大小为<0.2mm的煤粉。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述一级纳滤的条件包括：温度为30-80℃，压力为2-4.5MPaG。
根据本发明的优选实施方式，步骤S3中，所述一级纳滤的温度为40-60℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，一级纳滤的纳滤膜的截留分子量为300-800。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述浓缩的富蜡液的浓缩倍数为1-3倍。
根据本发明的优选实施方式，步骤S3中，所述浓缩的富蜡液的浓缩倍数为1.2-2倍。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中，所述二级纳滤的条件包括：温度为30-80℃，压力为2-4.5MPaG。
根据本发明的优选实施方式，步骤S6中，所述二级纳滤的温度为40-60℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中，二级纳滤的纳滤膜的截留分子量为300-800。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中，所述二级纳滤后的浓缩液的浓缩倍数为1-3倍。
根据本发明的优选实施方式，步骤S6中，所述二级纳滤后的浓缩液的浓缩倍数为1.2-2倍。
根据本发明的一些实施方式，步骤S4中，所述结晶为冷却结晶。
根据本发明的优选实施方式，所述冷却结晶的温度为15-25℃。
根据本发明的进一步优选实施方式，所述冷却结晶的温度为18-22℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S5中，所述第一脱溶处理处理通过蒸发去除有机溶剂。
根据本发明的一些实施方式，步骤S8中，所述第二脱溶处理处理通过蒸发去除有机溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述第三脱溶处理处理通过蒸发去除有机溶剂。
根据本发明提供的提取褐煤蜡的实施方式，干燥褐煤粒进入萃取器和萃取剂接触进行褐煤蜡提取，从萃取器出来的固相送至脱溶器蒸发回收有机溶剂循环使用，从脱溶器内出来的脱除溶剂的褐煤粒可进一步利用。从萃取器出来的液相含蜡溶剂经过滤除去煤粉后再进入一级纳滤装置进行褐煤蜡浓缩，分离出部分溶剂循环回用，浓缩液进行冷却结晶析出褐煤蜡，结晶液经固液分离所得固相进一步脱溶剂得到褐煤蜡产品，含树脂液相经二级纳滤进行进一步浓缩，分离出部分溶剂循环回用，浓缩液经蒸发脱溶剂得到树脂产品。
在第二方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的方法得到的褐煤蜡。
在第三方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的方法得到的褐煤蜡或根据第二方面所述的褐煤蜡在电机、精密铸造、印刷、造纸、纺织和日用化学品的应用。
采用本发明的褐煤蜡提取方法制取的褐煤蜡产率提高，产品颜色浅，褐煤蜡产品能够达到一级蜡指标要求。并且采用本发明的褐煤蜡提取方法，蒸汽和冷却水能耗降低，采用本发明的工艺每年能节约大量的蒸汽消耗操作费用。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施方式的褐煤蜡提取工艺示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。实施例仅用于对本发明的说明而不是本发明的限制。
《MT/T 239-2006褐煤蜡技术条件》中褐煤蜡树脂及地沥青成分含量要求如表1所示。
表1
实施例1
将满足粒度(1-6mm)、水含量(20-30％)要求的褐煤输送到萃取器中，同时加入有机溶剂作为萃取剂进行褐煤蜡萃取，所用有机溶剂为乙酸丁酯，有机溶剂与褐煤的质量比为1.5:1，经过一定温度和时间萃取，萃取温度为80℃，萃取时间为3h，形成有机溶剂中含有褐煤蜡、地沥青和树脂等组分的富蜡液。
萃取提蜡后的煤进入第三脱溶处理器中进行加热蒸发脱除煤中的有机溶剂，气相有机溶剂冷凝回收循环使用，脱溶后的煤经冷却至45℃、调湿为含水量～25％以备他用。
从萃取器中出来的富蜡液进入过滤设备，过滤分为两级，一级过滤设备选用飞潮公司的FX750系列旋液分离器，从萃取器中出来的富蜡液用泵加压至0.2～0.3MPaG送入旋液分离器，在一级过滤设备中除去大颗粒褐煤，经过一级过滤的富蜡液用泵加压至0.2～0.3MPaG，进入二级过滤设备进行精密过滤除去细颗粒煤粉，以满足褐煤蜡产品对于灰分含量的要求，二级过滤设备选用上海赐杰环保科技有限公司CJSF袋式过滤器。
经两级过滤的富蜡液进入一级纳滤装置，一级纳滤膜选用赢创公司的PuramemSelective 8040的纳滤膜，这种纳滤膜可截留分子量300-800，在一级纳滤装置中利用纳滤膜对不同分子量的物质透过性不同进行分离，所用有机溶剂的分子量为116，而粗褐煤蜡中的褐煤蜡、地沥青和树脂等成分的分子量在300-500之间，因此有机溶剂能够透过纳滤膜进行循环利用，从而实现对于富蜡液的浓缩，一级纳滤操作温度为50℃，初始操作压力为3.0MPaG；当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗，浓缩1.5倍，粗褐煤蜡的浓度为4％，其中50％为树脂，在一级纳滤装置中粗褐煤蜡的浓度由4％浓缩至10％，在一级纳滤装置中62.5％的溶剂透过纳滤膜直接进行回用，粗褐煤蜡的浓度被浓缩至10％，适宜进行结晶操作，纳滤浓缩工艺与常规蒸发工艺相比节约了大量的蒸汽和冷却水消耗。
利用褐煤蜡和树脂在溶剂中的溶解度不同进行结晶分离，对浓缩液进行降温至20℃使褐煤蜡结晶析出。将结晶液进行过滤，固相去进一步蒸发脱残溶，得到褐煤蜡产品，溶剂气相冷凝后循环使用。
结晶液的过滤液进入二级纳滤装置，结晶液的过滤液主要含有组分为树脂，在二级纳滤装置中有机溶剂能够透过纳滤膜进行循环利用，从而实现对于结晶液的过滤液的进一步浓缩，二级纳滤操作温度为50℃，初始操作压力为3.0MPaG；当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗，浓缩2倍，一级纳滤过滤液树脂的浓度为5.3％，在二级纳滤装置中被浓缩至16％，二级纳滤膜选用赢创公司的Puramem Selective 8040的纳滤膜，在二级纳滤装置中26％(占总溶剂量)的溶剂透过纳滤膜直接进行回用。
通过两级纳滤装置，总溶剂量的88.5％通过纳滤装置进行回用，避免蒸发消耗大量的蒸汽和冷却水。二级纳滤浓缩液进行蒸发脱溶得到树脂产品，脱溶气相冷凝后循环使用。上述过程中的第三脱溶处理回收的溶剂、一级纳滤回收的溶剂、二级纳滤回收的溶剂、第一脱溶处理回收的溶剂以及树脂脱溶回收的溶剂汇总在一起循环回到萃取器中进行褐煤蜡提取。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表2。生产2000吨褐煤蜡的工艺装置所消耗的蒸汽和循环水量见表3。
表2褐煤蜡提取指标
| 指标 | 褐煤蜡 |
| 产率 | 6.6％ |
| 颜色 | 深棕色 |
| 熔点 | 83.2 |
| 酸值 | 40 |
| 皂化值 | 102 |
| 树脂 | 16.7％ |
| 地沥青 | 4.2％ |
表3蒸汽和冷却水消耗量
| 蒸汽，t/h | 循环水，t/h | |
| 消耗量 | 7.7 | 390 |
实施例2
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作温度为30℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作温度为30℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。当纳滤操作温度降低时，过滤液变得粘稠，粘度增大不利于纳滤操作，导致系统反洗频率增加，增加纳滤操作费用。虽然褐煤蜡产率增加，但是褐煤蜡产品中树脂、地沥青等杂质含量增加，产品质量变差。
实施例3
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作温度为70℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作温度为70℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。当纳滤操作温度升高，有利于纳滤操作，但是纳滤膜材质为聚酰亚胺、聚丙烯腈等有机聚合物，纳滤操作温度高将缩短纳滤膜的使用寿命。在此条件下褐煤蜡产率增加，同时褐煤蜡产品中树脂、地沥青等杂质含量降低，产品质量较好。
实施例4
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作温度为20℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作温度为20℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例5
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作温度为40℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作温度为40℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例6
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作温度为60℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作温度为60℃，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例7
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作的初始压力为2MPaG，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作的初始压力为2MPaG，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例8
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作的初始压力为4MPaG，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作的初始压力为4MPaG，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例9
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作的浓缩倍数为0.5倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作的浓缩倍数为0.5倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例10
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作的浓缩倍数为1.5倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作的浓缩倍数为1.5倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例11
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作的浓缩倍数为2倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作的浓缩倍数为2倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
实施例12
与实施例1的区别仅在于，一级纳滤操作的浓缩倍数为3倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗；二级纳滤操作的浓缩倍数为3倍，当操作压力大于4.5MPaG时自动进行膜反洗。通过本发明的工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标达到或超过国家质量标准，见表4。
表4褐煤蜡提取指标
对比例1：
采用常规工艺流程，将满足粒度(1-6mm)、水含量(20-30％)要求的褐煤输送到萃取器中，同时加入有机溶剂作为萃取剂进行褐煤蜡萃取，所用有机溶剂为乙酸丁酯，有机溶剂与褐煤的质量比为1.5:1，经过一定温度和时间萃取，萃取温度为80℃，萃取时间为3h，形成有机溶剂中含有褐煤蜡、地沥青和树脂等组分的富蜡液。
萃取提蜡后的煤进入第三脱溶处理器中进行加热蒸发脱除煤中的有机溶剂，气相有机溶剂冷凝回收循环使用，脱溶后的煤经冷却至45℃、调湿为含水量～25％以备他用。
从萃取器中出来的富蜡液进入过滤设备，过滤分为两级，一级过滤设备选用飞潮公司的FX750系列旋液分离器，从萃取器中出来的富蜡液用泵加压至0.2～0.3MPaG送入旋液分离器，在一级过滤设备中除去大颗粒褐煤，经过一级过滤的富蜡液用泵加压至0.2～0.3MPaG，进入二级过滤设备进行精密过滤除去细颗粒煤粉，以满足褐煤蜡产品对于灰分含量的要求，二级过滤设备选用飞潮公司的自清洗CAC集束式过滤系统或上海赐杰环保科技有限公司CJSF袋式过滤器。
经两级过滤的富蜡液进入蒸发浓缩设备，在蒸发浓缩粗褐煤蜡的浓度由4％浓缩至10％，溶剂蒸汽经冷凝回收循环使用，浓缩液进行冷却、结晶。利用褐煤蜡和树脂在溶剂中的溶解度不同进行结晶分离，对浓缩液进行降温至20℃使褐煤蜡结晶析出。将结晶液进行过滤，固相去进一步脱残溶，得到褐煤蜡产品，溶剂气相冷凝后循环使用。
结晶液过滤液进入二级蒸发浓缩装置，结晶液过滤液主要含有组分为树脂，浓缩2倍，结晶液过滤液树脂的浓度为5.3％，在二级蒸发浓缩设备中被浓缩至16％，溶剂蒸汽经冷凝回收循环使用。
通过两级蒸发浓缩设备，大量的溶剂被加热和冷凝。二级浓缩液进行蒸发脱溶得到树脂产品，脱溶气相冷凝后循环使用。上述过程中的第三脱溶处理回收的溶剂、一级蒸发回收的溶剂、二级蒸发回收的溶剂、第一脱溶处理回收的溶剂以及树脂脱溶回收的溶剂汇总在一起循环回到萃取器中进行褐煤蜡提取。通过本工艺制取的褐煤蜡产品经检测，其质量指标见表5。生产2000吨褐煤蜡的工艺装置所消耗的蒸汽和循环水量见表6。
表5褐煤蜡提取指标
| 指标 | 褐煤蜡 |
| 产率 | 6.0％ |
| 颜色 | 黑褐色 |
| 熔点 | 81.2 |
| 酸值 | 52 |
| 皂化值 | 125 |
| 树脂 | 18.5％ |
| 地沥青 | 4.4％ |
表6蒸汽和冷却水消耗量
| 蒸汽，t/h | 循环水，t/h | |
| 消耗量 | 11.9 | 560 |
对比表2和表5可知，采用本发明的褐煤蜡提取方法制取的褐煤蜡产率高0.6个百分点，产品颜色浅，褐煤蜡产品能够达到一级蜡指标要求。而对比例中多级蒸发过程中会造成褐煤蜡少量分解，因此酸值高，熔点略有降低，褐煤蜡产品能够达到二级蜡指标要求。
对比表3和表6可知，采用本发明的褐煤蜡提取方法，蒸汽和冷却水能耗降低35％，富蜡液浓缩得到褐煤蜡产品和树脂产品的过程中蒸汽和冷却水能耗降低约85％，按蒸汽150元/吨计算，采用本发明的工艺每年能节约蒸汽消耗操作费用363万元。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (10)
1.一种提取褐煤蜡的方法，其包括：
步骤S1：将褐煤与有机溶剂混合，进行萃取处理，固液分离，得到富蜡液；
步骤S2：对所述富蜡液进行过滤处理，得到过滤后的富蜡液；
步骤S3：对所述过滤后的富蜡液进行一级纳滤处理，得到浓缩的富蜡液；
步骤S4：对所述浓缩的富蜡液进行结晶处理，固液分离，得到固相和滤液；
步骤S5：对所述固相进行第一脱溶处理处理，得到褐煤蜡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤S6：对步骤S4中所得的滤液进行二级纳滤处理，得到二级纳滤后的浓缩液；
步骤S7：对所述二级纳滤后的浓缩液进行结晶处理，固液分离，得到固相和滤液；
步骤S8：对步骤S7所得的固相进行第二脱溶处理，得到树脂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将步骤S1中萃取后的褐煤进行第三脱溶处理，第三脱溶处理后的褐煤经冷却调湿处理后以备他用，优选地，所述冷却调湿后的褐煤的温度为20-60℃，优选为40-50℃，湿度为含水量为20％-30％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述第一脱溶处理回收的有机溶剂、所述第二脱溶处理回收的有机溶剂、所述第三脱溶处理回收的有机溶剂和所述一级纳滤回收的有机溶剂和所述二级纳滤回收的有机溶剂汇总后循环至步骤S1中进行使用。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述褐煤的粒度为1-6mm，水含量为20-30％；和/或
所述萃取的温度为50-100℃，优选为75-85℃；时间为2-4h；和/或
所述萃取中，所述有机溶剂与褐煤的质量比为1-2：1；和/或
所述有机溶剂选自C6-C20芳烃、C1-C20脂肪烃、C3-C20环烷烃、C1-C20氯化烃、C1-C20醇和C2-C20羧酸酯中的至少一种；优选地，所述有机溶剂选自C6-C10芳烃、C1-C10脂肪烃、C3-C10环烷烃、C1-C10氯化烃、C1-C10醇和C2-C10羧酸酯中的至少一种，更优选地，所述有机溶剂的分子量小于150；进一步优选地，所述C6-C20芳烃选自苯、甲苯和二甲苯中的至少一种；所述C1-C20脂肪烃选自石油醚、汽油和正己烷中的至少一种；所述C3-C20环烷烃选自环己烷；所述C1-C20氯化烃选自二氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳和二氯己烷中的至少一种；所述C1-C20醇选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇和叔丁醇中的至少一种；所述C2-C20羧酸酯选自乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述过滤处理为两级过滤，优选地，所述一级过滤采用旋液分离器进行过滤，所述二级过滤采用采用袋式过滤器或多管集束式过滤器进行过滤。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述一级纳滤的条件包括：温度为30-80℃，优选为40-60℃，压力为2-4.5MPaG；和/或所述一级纳滤的纳滤膜选自有机聚合物纳滤膜，优选选自聚酰亚胺和聚丙烯腈中的至少一种；/或一级纳滤的纳滤膜的截留分子量为300-800；和/或所述浓缩的富蜡液的浓缩倍数为1-3倍，优选为1.2-2倍；和/或
步骤S6中，所述二级纳滤的条件包括：温度为30-80℃，优选为40-60℃，压力为2-4.5MPaG；和/或二级纳滤的纳滤膜的截留分子量为300-800；和/或所述二级纳滤后的浓缩液的浓缩倍数为1-3倍，优选为1.2-2倍。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述结晶为冷却结晶，优选地，所述冷却结晶的温度为15-25℃，优选为18-22℃；和/或
步骤S5中，所述第一脱溶处理处理通过蒸发去除有机溶剂；和/或
步骤S8中，所述第二脱溶处理处理通过蒸发去除有机溶剂；和/或
所述第三脱溶处理通过蒸发去除有机溶剂。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的方法得到的褐煤蜡。
10.一种根据权利要求1-8中任一项所述的方法得到的褐煤蜡或根据权利要求9所述的褐煤蜡在电机、精密铸造、印刷、造纸、纺织和日用化学品的应用。
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