CN117903829A - 一种煤焦油脱氯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤焦油脱氯的方法，其特征为将煤焦油和醇类水溶液混合，在50‑80℃下搅拌反应20‑60min，将反应完成物保温沉降1‑2h使水相与油相分离；分离后的油相再与醇类水溶液混合，在50‑80℃下搅拌反应20‑60min，将反应完成物保温沉降1‑2h使水相与油相分离，分离得到的油相进行离心分离脱除水分，得到脱氯煤焦油，水相进行蒸馏回收。本发明操作方便，工艺简单，具有较好的脱氯效果，脱氯的同时还可以脱氮，能有效解决煤焦油在加工过程中腐蚀设备、催化剂失活、装置结焦的问题，确保了装置的长周期稳定运行，并且回收溶剂过程中的能耗降低；同时，在脱氯过程中还可以进一步降低煤焦油中的含水量，满足后续焦油深加工工艺要求，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于煤化工领域，具体涉及到一种煤焦油脱氯的方法。
背景技术
煤焦油是煤炭干馏过程中生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠的液体，成分非常复杂，达万种以上，根据干馏温度和工艺的不同，煤焦油可以分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油。煤焦油一般作为加工精制的原料用来制取各种化工产品，也可以直接利用。
煤焦油中含有一定量的氯化物，主要以铵盐的形式存在，一部分为挥发性铵盐，另一部分为固定性铵盐。挥发性铵盐在低温下就可以分解，在焦油的脱水阶段除去，固定性铵盐主要为氯化铵，仍留在脱水焦油中。在焦油的蒸馏过程中，当温度加热到200-250℃时，与水分接触后，氯化铵会分解产生微游离酸气和氨气，造成设备腐蚀，腐蚀的位置主要发生在轻油换热器和附属管道、三混油采出换热器和管道以及高温流体流速急剧变化的部位。因此，在对煤焦油进行深加工前，必须对其进行脱氯。
目前，对于中低温煤焦油，常用的脱氯工艺是水洗法。公开号为CN101338207A中国发明专利文件，公布了一种煤焦油的脱氯工艺，该工艺采用水作为萃取剂来萃取煤焦油，使氯化物溶于水中脱除。水的总用量与煤焦油重量比为1:1，水通过蒸馏进行回收，由于水的汽化潜热较大，在回收过程中能耗较高。公开号为CN103666512A中国发明专利文件，公布了一种煤焦油的脱氯工艺，该工艺采用水洗法进行脱氯，得到的氯的脱除率最高仅为92.57%，但是煤焦油中水含量却高达3.58%左右，无法满足后续焦油深加工工艺要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤焦油脱氯的方法，该方法提供一种能耗低、脱氯效果好，而且可以进一步降低煤焦油中的含水量。
本发明的技术方案为：一种煤焦油脱氯的方法，包括以下步骤：
（1）将煤焦油和醇类水溶液混合，在50-80℃下搅拌反应20-60min，将反应完成物保温沉降1-2h，使水相与油相分离；
（2）分离后的油相再与醇类水溶液混合，在50-80℃下搅拌反应20-60min，将反应完成物保温沉降1-2h，使水相与油相分离，分离得到的油相进行离心分离脱除水分，得到脱氯煤焦油，水相进行蒸馏回收。
进一步地，所述醇类水溶液为甲醇水溶液或乙醇水溶液或异丙醇水溶液中的一种。
进一步地，所述醇类水溶液的质量浓度为30%-50%。
进一步地，所述醇类水溶液的用量为煤焦油重量的30%-50%。
进一步地，所述离心分离的转速为3000-4000rpm，离心分离时间为10-30min。
本发明的有益效果是：
本发明工艺流程简单，操作简单，采用醇类水溶液进行脱氯，不但能有效降低煤焦油中的氯含量，可以很好地解决设备腐蚀问题，同时，由于甲醇、乙醇、异丙醇的汽化潜热小于水的汽化潜热，因此，还可以降低溶剂回收过程的能耗，经计算能耗可以降低20%以上，这对于减碳减排具有重要意义，回收得到的醇溶液可以循环使用，同时还可以提取里面的酚类物质，更加经济环保。
本发明采用甲醇水溶液进行脱氯，在脱氯过程中还可以明显降低煤焦油中的氮含量，能有效改善煤焦油加工利用和油品储存过程中催化剂失活、装置结焦和油品颜色变深或沉淀等问题。
本发明脱氯过程不加碱，从而提高了沥青等产品的质量，提高企业经济效益。此外，由于水与煤焦油密度相近，单纯采用水洗脱氯，水与煤焦油不易分离，通过在水中加入醇类物质，降低了水溶液的密度，从而加大煤焦油与水的密度差，使水易于与煤焦油分离，经过离心分离后煤焦油中的含水量进一步降低，满足了后续焦油深加工工艺要求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
对比例1
煤焦油氯含量为620μg/g，在500ml三口烧瓶中，加入150g煤焦油，加入50%的水，在80℃下搅拌反应30min，将反应完成物保温沉降1h，分出并取出水相，然后在油相中再加入50%的水，在80℃下搅拌反应30min，将反应完成物保温沉降1h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以4000rpm的转速离心分离20min脱除水分，测量油层氯含量为45μg/g，氯脱除率为92.74%。
实施例1
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，甲醇水溶液质量浓度为30%。在500ml三口烧瓶中，加入150g煤焦油，加入30%甲醇水溶液，在50℃下搅拌反应20min，将反应完成物保温沉降1h，分出并取出水相，然后在油相中再加入30%的甲醇水溶液，在50℃下搅拌反应20min，将反应完成物保温沉降1h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以4000rpm的转速离心分离10min脱除水分，测量油层氯含量为16μg/g，氯脱除率为97.42%，含水量为0.50%。
实施例2
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，甲醇水溶液质量浓度为40%。在500ml三口烧瓶中，加入150g煤焦油，加入40%甲醇水溶液，在50℃下搅拌反应60min，将反应完成物保温沉降1.5h，分出并取出水相，然后在油相中再加入40%的甲醇水溶液，在50℃下搅拌反应60min，将反应完成物保温沉降1.5h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以4000rpm的转速离心分离20min脱除水分，测量油层氯含量为10μg/g，氯脱除率为98.39%，含水量为0.43%。
实施例3
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，甲醇水溶液质量浓度为50%。在500ml三口烧瓶中，加入150g煤焦油，加入50%的甲醇水溶液，在60℃下搅拌反应40min，将反应完成物保温沉降2h，分出并取出水相，然后在油相中再加入50%的甲醇水溶液，在60℃下搅拌反应40min，将反应完成物保温沉降2h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以3000rpm的转速离心分离30min脱除水分，测量油层氯含量为12μg/g，氯脱除率为98.06%，含水量为0.52%。
实施例4
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，乙醇水溶液质量浓度为30%。在500ml三口烧瓶中，加入200g煤焦油，加入30%的乙醇水溶液，在70℃下搅拌反应30min，将反应完成物保温沉降1h，分出并取出水相，然后在油相中再加入30%的乙醇水溶液，在70℃下搅拌反应30min，将反应完成物保温沉降1h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以4000rpm的转速离心分离10min脱除水分，测量油层氯含量为18μg/g，氯脱除率为97.10%，含水量为0.46%。
实施例5
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，乙醇水溶液质量浓度为40%。在500ml三口烧瓶中，加入200g煤焦油，加入50%的乙醇水溶液，在70℃下搅拌反应60min，将反应完成物保温沉降2h，分出并取出水相，然后在油相中再加入50%的乙醇水溶液，在70℃下搅拌反应60min，将反应完成物保温沉降2h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以4000rpm的转速离心分离20min脱除水分，测量油层氯含量为13μg/g，氯脱除率为97.90%，含水量为0.51%。
实施例6
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，异丙醇水溶液质量浓度为30%。在500ml三口烧瓶中，加入150g煤焦油，加入50%异丙醇水溶液，在60℃下搅拌反应30min，将反应完成物保温沉降1h，分出并取出水相，然后在油相中再加入50%异丙醇水溶液，在60℃下搅拌反应30min，将反应完成物保温沉降1h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以3500rpm的转速离心分离30min脱除水分，测量油层氯含量为11μg/g，氯脱除率为98.23%，含水量为0.46%。
实施例7
煤焦油氯含量为620μg/g，含水量为2.46%，异丙醇水溶液质量浓度为50%。在500ml三口烧瓶中，加入200g煤焦油，加入40%异丙醇水溶液，在80℃下搅拌反应60min，将反应完成物保温沉降2h，分出并取出水相，然后在油相中再加入40%异丙醇水溶液，在80℃下搅拌反应60min，将反应完成物保温沉降2h使油相与水相分离，分离得到的油相在离心机中以4000rpm的转速离心分离10min脱除水分，测量油层氯含量为15μg/g，氯脱除率为97.58%，含水量为0.48%。
由以上实施例可以看出，与对比例采用水洗脱氯相比，使用醇类水溶液进行脱氯，具有较好的脱氯效果，同时，由于甲醇、乙醇、异丙醇的汽化潜热小于水的汽化潜热，采用本专利的方法，可以使溶剂回收过程的能耗降低20%以上，回收得到的溶剂可以循环使用；同时，在脱氯的过程中也使煤焦油中的氮含量、水含量进一步降低，满足了后续焦油深加工工艺要求。当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种煤焦油脱氯的方法，其特征在于，将煤焦油和醇类水溶液混合，在50-80℃下搅拌反应20-60min，将反应完成物保温沉降1-2h，使水相与油相分离；分离后的油相再与醇类水溶液混合，在50-80℃下搅拌反应20-60min，将反应完成物保温沉降1-2h，使水相与油相分离，分离得到的油相进行离心分离脱除水分，得到脱氯煤焦油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述醇类水溶液为甲醇水溶液或乙醇水溶液或异丙醇水溶液中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述醇类水溶液的质量浓度为30%-50%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述醇类水溶液用量为煤焦油重量的30%-50%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离心分离的转速为3000-4000rpm，离心分离时间为10-30min。
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