一種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種煤化工中的煤焦油，具體來說是一種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)煤瀝青市場的日趨飽和，煤焦油加工企業(yè)開始在煤瀝青深加工利用方面加大投入。但煤系針狀焦、煤瀝青基碳纖維、煤瀝青浸漬劑和中間相瀝青的生產(chǎn)制備都需要低喹啉不溶物含量的凈化煤瀝青原料，浸漬劑瀝青要求瀝青中的喹啉不溶物含量在0.5?2wt.%，而煤焦油中以原生喹啉不溶物為代表的雜質(zhì)會嚴重妨礙上述優(yōu)質(zhì)高附加值煤瀝青產(chǎn)品的制取，有必要對煤焦油或者煤瀝青進行凈化處理。而相對于從煤焦油蒸餾產(chǎn)物煤瀝青的凈化處理而言，直接從煤焦油中脫除喹啉不溶物的凈化工藝路線更經(jīng)濟易行。
[0003]目前，已有的煤焦油凈化脫除喹啉不溶物的方法主要有:熱過濾法、重力沉降法、離心分離法、靜電分離法等。熱過濾法分離效果好能夠滿足工業(yè)要求，但對濾網(wǎng)要求比較苛刻，工業(yè)投入成本大。離心分離法分離效率高，但處理量小，對裝置要求高，能源消耗大。靜電分離法分離效率高，但靜電分離電壓較低影響分離效果，多級靜電分離成本增加。其中，重力沉降法操作簡單，但已報道的工藝過程分離效率低，使用單一重力沉降分離效果不理雄
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專利CN101838549A中將煤焦油與柴油、煤油等按照質(zhì)量比1:1?1:4混合并加熱到60?150°C預(yù)分離之后，需再進行連續(xù)離心分離，分離出可溶物和含雜質(zhì)的不溶物。操作步驟分兩步，無形中增加了操作成本和能耗，而且需要離心分離，對設(shè)備要求高，且處理量小，另外其所用的溶劑柴油、煤油等用量大，且溶劑對煤焦油中的有效組分溶解性差，影響后期瀝青的品質(zhì)。
[0004]專利0附03194253六中將脫水脫渣后的煤焦油與混合溶劑按質(zhì)量比1:0.8~2.5均勻混合，在0.6?IMPa下加熱至60?160°C靜置分離后分離出混合溶劑可溶物和不溶物，將可溶物在常壓，100?130°C下蒸餾分離得到凈化的煤焦油。操作步驟復(fù)雜，靜置分離之后還需要二次蒸餾才能獲得凈化的煤焦油，同時所用的溶劑太多，增加了成本和能耗，而且所用的溶劑乙醇對煤焦油中的稠環(huán)芳烴溶解性差，在蒸餾過程中還影響煤焦油的組成，進而影響瀝青的收率以及其他技術(shù)指標如結(jié)焦值等。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的技術(shù)中通過添加溶劑脫除煤焦油中的喹啉不溶物的方法需要大量的溶劑，溶劑用量過多使得在蒸餾過程中溶劑難脫除，降低了瀝青的品質(zhì)和收率，且操作過程中溫度都在100°C以上而且需要二次操作才能達到凈化的效果，操作復(fù)雜，對設(shè)備要求高，成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法，所述的這種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的通過添加溶劑脫除煤焦油中的喹啉不溶物的方法中溶劑難脫除，會降低瀝青的品質(zhì)和收率的技術(shù)問題。
[0007]本發(fā)明提供了一種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法，包括如下步驟:
1)將非芳烴溶劑與芳香烴溶劑按重量比為1:1?1.5的比例進行混合，制得混合溶劑；
2)將煤焦油與上述混合溶劑按照質(zhì)量比1:0.25?0.5進行混合，機械攪拌10?20min混合均勻制成混合油；
3)將混合油加熱至80?100°C，保溫靜置5?24h，取65%?80%的上層液體得到喹啉不溶物含量為0.02%?1.65%的凈化煤焦油。
[0008]進一步的，所述的芳香烴溶劑為脫酚油或者洗油的任意一種或者兩種按照任意比例的組合，其中洗油和脫酚油為煤焦油精餾過程中的餾分，其中洗油初餾點為230°C，沸程230-310°C,脫酚油初餾點在170 °C，餾程范圍170-210 °C。
[0009]進一步的，所述的非芳烴溶劑是煤焦油精餾過程中產(chǎn)生的餾分，初餾點為50°C，餾程范圍在40?100°C之間，其密度為0.79?0.83g/cm30
[0010]進一步的，所述的非芳烴溶劑中占質(zhì)量百分比濃度90wt.%以上的產(chǎn)品為正己烷、環(huán)己烷、和甲基環(huán)己烷組成的烴類混合物。
[0011]本發(fā)明用非芳烴和芳烴作為混合溶劑，通過操作簡單的重力沉降法脫除煤焦油中的喹啉不溶物，獲得清液和沉渣，將上層清液取出減壓蒸餾得到凈化的瀝青，溶劑回收再用。這種方法溶劑用量少成本低，脫除喹啉不溶物的同時有效的保留了煤焦油中的有效組分，不影響煤焦油和瀝青的收率和其他技術(shù)指標。整個操作過程不需要加壓，操作溫度在100°C以下，很大程度上減少燃料和動力能耗，而且脫除煤焦油中喹啉不溶物效果顯著，是一種能進行大規(guī)模生產(chǎn)并可持續(xù)操作的工藝方法。
[0012]由于采用上述技術(shù)方案使本技術(shù)發(fā)明有如下優(yōu)點和效果:
1、煤焦油與混合溶劑按照質(zhì)量比1:0.25-0.5，溶劑的質(zhì)量占總?cè)芤嘿|(zhì)量的20~33%，相比于其他沉降方法，溶劑用量大大減少，在一定程度上節(jié)約了很大的成本。
[0013]2、相較于其他溶劑，本方法所用的非芳烴、洗油、脫酚油，在有效的脫除煤焦油中喹啉不溶物的同時，保留了煤焦油的有效組分，不影響瀝青的收率和其他技術(shù)指標。沸點低，在蒸餾過程中很容易被脫除，便于溶劑回收利用，經(jīng)濟環(huán)保。
[0014]3、整個操作溫度僅僅只需要80?100°C，無需加壓和高溫處理，在這個溫度下煤焦油黏度很低又不會擾動，大大提高了溶劑的萃取分離效率，對整個設(shè)備來說降低了能耗，工藝簡單。最終所得到的煤焦油中的喹啉不溶物含量可達0.02%?1.65%，脫除效果顯著。
[0015]本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進步是顯著的。本發(fā)明的工藝簡單、操作便捷、溶劑用量少成本低，最終可以得到喹啉不溶物含量為0.02%?1.65%的凈化煤焦油，凈化后的煤焦油可以用作生產(chǎn)浸漬劑瀝青、中間相瀝青、針狀焦、碳纖維等的原料。
[0016]【具體實施方式】:
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
[0017]下述的非芳烴溶劑為焦化副產(chǎn)品，是煤焦油精餾過程中產(chǎn)生的餾分，初餾點50°C，餾程范圍在40?100°C，其密度為0.79-0.83g/cm3，所述的非芳烴溶劑中占質(zhì)量百分比濃度90wt.%以上的產(chǎn)品為正己烷、環(huán)己烷、和甲基環(huán)己烷組成的烴類混合物。
[0018]
實施例1 取喹啉不溶物含量為3.3%的煤焦油為原料，將非芳烴(主要成分正己烷)和脫酚油按照質(zhì)量比為1:1.5混合制成混合溶劑，然后按照煤焦油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:0.5配制混合油品，80°C下靜置1h，取65%上層液體得到喹啉不溶物含量為0.04%的凈化煤焦油。
[0019]實施例2
取喹啉不溶物含量為3.3%的煤焦油為原料，將非芳烴(主要成分正己烷)和脫酚油按照質(zhì)量比為1:1混合制成混合溶劑，然后按照煤焦油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:0.25配制混合油品，100C下靜置24h，取80%上層液體得到喹啉不溶物含量為0.05%的凈化煤焦油。
[0020]實施例3
取喹啉不溶物含量為3.3%的煤焦油為原料，將非芳烴(主要成分正己烷)和脫酚油按照質(zhì)量比為1:1.2混合制成混合溶劑，然后按照煤焦油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:0.4配制混合油品，100°C下靜置1h，取80%上層液體得到喹啉不溶物含量為0.02%的凈化煤焦油。
[0021 ] 實施例4
取喹啉不溶物含量為3.3%的煤焦油為原料，將非芳烴(主要成分正己烷)和洗油按照質(zhì)量比為1:1混合制成混合溶劑，然后按照煤焦油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:0.5配制混合油品，100C下靜置24h，取65%上層液體得到喹啉不溶物含量為0.21%的凈化煤焦油。
[0022]實施例5
取喹啉不溶物含量為3.3%的煤焦油為原料，將非芳烴(主要成分正己烷)和洗油按照質(zhì)量比為I: 1.5混合制成的混合溶劑，然后按照煤焦油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:0.25配制混合油品，80°C下靜置5h，取80%上層液體得到喹啉不溶物含量為1.65%的凈化煤焦油。
[0023]實施例6
取喹啉不溶物含量為3.3%的煤焦油為原料，將非芳烴(主要成分正己烷)和洗油按照質(zhì)量比為1:1.2混合制成混合溶劑，然后按照煤焦油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:0.4配制混合油品，80°C下靜置1h，取80%上層液體得到喹啉不溶物含量為0.78%的凈化煤焦油。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的實施方式的舉例，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將非芳烴溶劑與芳香烴溶劑按重量比為I: I?1.5的比例進行混合，制得混合溶劑； 2)將煤焦油與上述混合溶劑按照質(zhì)量比1:0.25?0.5進行混合，機械攪拌10?20min混合均勻制成混合油； 3)將混合油加熱至80?100°C，保溫靜置5?24h，取65%?80%的上層液體得到喹啉不溶物含量為0.02%?1.65%的凈化煤焦油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于脫除煤焦油中喹啉不溶物的工藝方法，其特征在于:所述的芳香烴溶劑為脫酚油或者洗油的任意一種或者兩種按照任意比例的組合，其中洗油和脫酚油來自煤焦油精餾過程中的餾分，其中洗油初餾點為2300C，沸程230?310°C，脫酚油初餾點在170 °C，餾程范圍170?210 °C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于脫除煤焦油中喹啉不溶物的工藝方法，其特征在于:所述的非芳烴溶劑為煤焦油精餾過程中產(chǎn)生的餾分，初餾點為50°C，餾程范圍在40?100°C之間，其密度為 0.79~0.83g/cm3o4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于脫除煤焦油中喹啉不溶物的工藝方法，其特征在于:所述的非芳烴溶劑中占質(zhì)量百分比濃度90wt.%以上的產(chǎn)品為正己烷、環(huán)己烷、和甲基環(huán)己烷組成的烴類混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種去除煤焦油中喹啉不溶物的方法，將非芳烴溶劑與芳香烴溶劑按重量比為1:1~1.5的比例進行混合，制得混合溶劑；將煤焦油與上述混合溶劑按照質(zhì)量比1:0.25~0.5進行混合，機械攪拌10~20min混合均勻制成混合油；將混合油加熱至80~100℃，保溫靜置5~24h，取65%~80%的上層液體得到喹啉不溶物含量為0.02%~1.65%的凈化煤焦油。本發(fā)明工藝簡單、操作便捷、溶劑用量少成本低，凈化后的煤焦油可以用作生產(chǎn)浸漬劑瀝青、中間相瀝青、針狀焦、碳纖維等的原料。
【IPC分類】C10C1/18, C10C1/04, C10C1/00
【公開號】CN105713635
【申請?zhí)枴緾N201610233108
【發(fā)明人】金雙玲, 岳齊, 金鳴林, 張睿
【申請人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院