CN113493706B - 一种水基萘吸收剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种水基新型萘吸收剂，以重量份数计，由以下成分制成：硅溶胶25‑35份，水溶性石墨烯分散液3‑5份，蜡乳液25‑44份，乳化剂8‑10份，乳化油20‑25份。该萘吸收剂，成本低，脱萘效果好，水基型溶液，处理方便。

Description

一种水基萘吸收剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水基新型萘吸收剂及其制备方法，属于萘吸收技术领域。
背景技术
众所周知，工业生产和人们日常生活中使用的煤气是由焦化厂生产的焦炉煤气，必须经过净化处理才能提供给终端用户。由于未经净化处理的焦炉煤气中含有大量的杂质，其中萘是这些杂质中含量最多的一种物质。夹带在煤气中的萘随着煤气温度、流速和流量的变化会以固体状从煤气中析出并沉积在煤气管道中或阀上，导致输送管有效面积变小，煤气输送阻力增加，输送量降低，严重时会将管道堵死或阀门失灵造成断气停产。因此煤气净化工艺中脱萘是必不可少工续。目前精脱萘工艺通常使用的溶剂是柴油，柴油溶剂的缺点是：石油资源有限，溶解萘后的柴油因分离萘困难而无法再生，造成资源浪费；柴油溶解萘的能力有限，作为煤气净化剂脱萘效率低，脱萘成本相对较高。
中国专利CN201310114168.0公开了一种焦炉煤气中萘的吸收剂及其制备方法，实现经济、高效地脱除焦炉煤气中的萘。焦炉煤气中萘的吸收剂，物理特性如下：凝点(℃)：-20～-55；萘溶解度（%）：12.76～15.04；运动粘度(mm2/s)：3.344～1.877；密度(g/㎝3)：0.88。化学组分为混合醇；再生油；分散剂和表面活性剂。制备方法是：在容器中依次加入混合醇、再生油、分散剂和表面活性剂，在温度为-30～40℃条件下搅拌混合，搅拌均匀后出料，得到焦炉煤气中萘的吸收剂。本发明原料资源丰富，环保洁净；吸收剂萘溶解度高于柴油50%以上；脱萘后的溶液可回收；原脱萘设备无需任何改动，可与柴油直接混合使用也可以独立使用，没有工艺条件限制。该专利的缺点如下：1.该专利属于油基型萘吸收剂，混合醇、再生油都是可燃性有机物，使用不够安全环保。2.该专利含有表面活性剂，易起泡沫，影响脱萘效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水基新型萘吸收剂及其制备方法，该萘吸收剂成本低，脱萘效果好，水基型溶液，处理方便。
本发明新型萘吸收剂，以重量份数计，由以下成分制成：
硅溶胶25-35份，
水溶性石墨烯分散液3-5份，
蜡乳液25-44份，
乳化剂8-10份，
乳化油20-25份。
所述的硅溶胶青岛扶桑精制加工有限公司生产，牌号：NS-13，平均粒径8-16nm。
所述的水溶性石墨烯分散液采用中国专利CN201610169746.4水溶性石墨烯的制备方法，依次包括以下步骤：
a)将石墨材料作为阳极材料，过硫酸盐的水溶液作为电解液，进行电解反应实现对阳极材料的电化学剥离，获得初步分散的水溶性分散物；
b)将步骤a中所获得的分散物依次进行超声处理、过滤洗涤和烘干处理，获得水溶性石墨烯粉体，再将水溶性石墨烯粉体分散在水中，得到石墨烯的分散液。
优选地，步骤a中所述电解反应的恒定电压为30～80V。
优选地，在步骤a的所述电解反应的进行过程中伴随着磁子搅拌，磁子搅拌的转速为50〜500r/min。
优选地，步骤a中所述电解液中过硫酸盐的摩尔浓度为0.01〜0.5M。
优选地，步骤a中所述电解反应的阴极为铂片，阳极和阴极的距离为0.5〜5cm，电解反应的时间为1〜120分钟，电解液的温度为5〜30℃。
优选地，步骤b中所述超声处理的时间为10〜60分钟。
优选地，步骤a中所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸氢钠、过硫酸氢铵和过硫酸氢钾复合盐中的任意一种或者多种。
优选地，所述石墨材料为石墨片、鳞片石墨、石墨箱、石墨棒和高定向热解石墨中的任意一种或多种。
所述蜡乳液为南京天诗新材料科技有限公司生产，牌号：LW-102C，固含量：45%。
所述的乳化剂为乳化剂NP-10；所述的乳化油为东光盛茂特种油品有限公司生产。
本发明所述萘吸收剂的制备方法，依次包括如下步骤：
称取硅溶胶、水溶性石墨烯分散液、蜡乳液、乳化剂、乳化油于烧杯中，开启乳化机，保持转速＞5000r/min，搅拌均匀冷却至室温即得样品。
本发明所述萘吸收剂的有益效果如下：
本发明萘吸收剂成本低，脱萘效果好，水基型溶液，处理方便。
本发明所述萘吸收剂的配方原理如下：
硅溶胶中纳米级的二氧化硅颗粒能包裹焦炉煤气中的萘；蜡乳液能溶解焦炉煤气中的萘；水溶性石墨烯分散液可将包裹中的萘进行聚集沉降；乳化剂NP-10能乳化其他组成材料，形成水包油状溶液；乳化油能溶解焦炉煤气中的萘，也作为整个配方中的基础溶剂。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
实施例中所述硅溶胶青岛扶桑精制加工有限公司生产，牌号：NS-13；所述蜡乳液为南京天诗新材料科技有限公司生产，牌号：LW-102C，固含量：45%。
所述的乳化剂为乳化剂NP-10，所述的乳化油为东光盛茂特种油品有限公司生产。
实施例中所述的水溶性石墨烯分散液采用中国专利CN201610169746.4实施例1中水溶性石墨烯的制备方法制备。
本发明实施例1-5的新型萘吸收剂、对比例1-5的配方分别见表1、表2，单位为重量份数。
表1
。
表2
。
实施例1-5的测试数据见表3，对比例1-5的测试数据见表4，脱萘工艺前煤气中萘含量为0.95g/m3。
表3
。
表4
。
因而，本发明新型萘吸收剂脱萘效率高，综合成本低，较柴油下降50%以上，使用寿命较柴油提升10倍左右，环保便于处理。

Claims (7)

1.一种水基萘吸收剂，其特征在于，以重量份数计，由以下成分制成：硅溶胶25-35份，水溶性石墨烯分散液3-5份，蜡乳液25-44份，乳化剂8-10份，乳化油20-25份。
2.根据权利要求1所述的水基萘吸收剂，其特征在于，所述的硅溶胶为青岛扶桑精制加工有限公司生产，牌号：NS-13。
3.根据权利要求1所述的水基萘吸收剂，其特征在于，所述水溶性石墨烯分散液的制备方法，依次包括以下步骤：
a)将石墨材料作为阳极材料，过硫酸盐的水溶液作为电解液，进行电解反应实现对阳极材料的电化学剥离，获得初步分散的水溶性分散物；
b)将步骤a中所获得的分散物依次进行超声处理、过滤洗涤和烘干处理，获得水溶性石墨烯粉体，再将水溶性石墨烯粉体分散在水中，得到石墨烯的分散液。
4.根据权利要求1所述的水基萘吸收剂，其特征在于，所述蜡乳液为南京天诗新材料科技有限公司生产，牌号：LW-102C。
5.根据权利要求1所述的水基萘吸收剂，其特征在于，所述的乳化剂为乳化剂NP-10。
6.根据权利要求1所述的水基萘吸收剂，其特征在于，所述的乳化油为东光盛茂特种油品有限公司生产。
7.根据权利要求1所述水基萘吸收剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：称取硅溶胶、水溶性石墨烯分散液、蜡乳液、乳化剂、乳化油于烧杯中，开启乳化机，保持转速＞5000r/min，搅拌均匀冷却至室温即得。
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