一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤化工技術領域，具體涉及一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法。
【背景技術】
[0002]煤焦油是以煙煤和褐煤為原料，生產半焦過程產生的副產品，在我國其產量為原煤的5?10%。在各類煤焦油中，都含有對生產裝置特別是加氫生產設備、加氫催化劑和產品質量造成危害或產生不良影響的雜質；這些雜質主要是水分(1.5?4.5%)，金屬(100?400mg/kg)和固體雜質(I?5%)。煤焦油中的水能引起加熱爐操作溫度波動，增加能耗;水分汽化后造成設備壓力變化，水蒸氣使催化劑老化而活性下降或使其粉化，堵塞加氫反應器。煤焦油中所含的金屬主要是鈉、鈣、鎂、鐵、鎳、銅、砷等，這些金屬不僅會對加氫生產設備和管道造成損害，嚴重的甚至還會使加氫催化劑中毒而失活。煤焦油中的固體雜質主要是細煤粉、焦粉、炭黑及熱解產物熱聚合形成大分子芳烴聚合物等，這些固體雜質會對加氫生產設備和管道造成嚴重堵塞，尤其會對加氫反應器床層造成嚴重堵塞，因此，在煤焦油加氫改質生產燃料油過程中必需對煤焦油進行凈化處理。
[0003]多年來，國內外許多人采用了沉降分離，離心分離、電場凈化(電脫鹽脫水裝置)、化學分離、溶劑萃取、旋流分離、過濾分離等多種分離方法和技術，均未能很好地解決這一問題。這些分離方法和技術都存在分離效果差、效率低等缺陷，而最大的問題是現有分離方法和技術均無法將煤焦油中的雜質，尤其是金屬元素(鈉、鈣、鎂、鐵、鎳、銅、砷)形成固態分離出來，凈化分離效果差、效率低，不能滿足后續生產裝置對煤焦油的質量要求。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，以解決現有分離方法效果差、效率低的問題。
[0005]為實現上述目的，本發明采取以下的技術方案:
[0006]—種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，包括:
[0007]步驟I加熱處理:采用熱交換器將含有雜質的煤焦油于混合罐中加熱至100?200
°c；
[0008]步驟2第一次加劑混合:在混合罐中加入X助劑，并進行混合攪拌10?60分鐘，使雜質相互碰撞聚合；
[0009]步驟3第一級固液分離:采用固液分離設備對經步驟2處理后的煤焦油進行分離，從而獲得脫除部分雜質的半凈化煤焦油；
[0010]步驟4第二次加劑混合:將半凈化煤焦油置于混合罐中并加入Y助劑，混合攪拌10?60分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0011]步驟5第二級固液分離:采用固液分離設備對經步驟4處理的半凈化煤焦油進行分離，從而獲得完全脫除雜質的凈化煤焦油。
[0012]進一步的，所述X助劑選自一元羧酸、二元羧酸、有機磷酸、氨基酸及其衍生物，多聚磷酸或羥基喹啉中的至少一種，所述Y助劑選自單醇或二醇的聚合物、季銨鹽、季磷鹽或冠醚中的至少一種。
[0013]進一步的，所述助劑的總加入量為200?5000mg/kg;其中X助劑加入量為120?3800mg/kg，Y 助劑加入量為 80 ?1200mg/kg。
[0014]進一步的，步驟2和步驟4中所述的攪拌為將煤焦油攪拌至形態為完全無規則的混流，所述流速為1?50米/秒。
[0015]與現有技術相比本發明的有益效果為:
[0016](I)本發明方法技術新穎、設備簡單、操作容易，可實現連續分離。
[0017](2)本發明不需注水，在含有大量雜質的煤焦油中加入特殊的助劑，并進行適度攪拌混合，使雜質相互碰撞聚結，然后采用固液分離設備進行有效分離，從而獲得去除雜質的凈化煤焦油。
[0018](3)煤焦油中的雜質是以固渣的形態分離出來;采用固液分離設備進行固液分離，速度快、效果好，煤焦油凈化率達到93?97%，凈化后的煤焦油收率達到95?97%。
[0019](4)凈化煤焦油作為加氫裝置的原料，可大幅降低裝置的設備造價和催化劑裝填量，延長開工周期，降低生產成本。
[0020](5)兩級固液分離出來的固渣可作為燃料與煤摻燒，脫鹽脫金屬過程不需注水，不產生污水，對環境友好。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明的技術方案作進一步清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0023]如圖1所示，一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，包括:
[0024]步驟I加熱處理:采用熱交換器將含有雜質的煤焦油于混合罐中加熱至100?200
°c；
[0025]步驟2第一次加劑混合:在混合罐中加入X助劑，并進行混合攪拌10?60分鐘，使雜質相互碰撞聚合;所述X助劑選自一元羧酸、二元羧酸、有機磷酸、氨基酸及其衍生物，多聚磷酸或羥基喹啉中的至少一種；
[0026]步驟3第一級固液分離:采用固液分離設備對經步驟2處理后的煤焦油進行分離，從而獲得脫除部分雜質的半凈化煤焦油；
[0027]步驟4第二次加劑混合:將半凈化煤焦油置于混合罐中并加入Y助劑，混合攪拌10?60分鐘，使雜質相互碰撞聚結;所述Y助劑選自單醇或二醇的聚合物、季銨鹽、季磷鹽或冠醚中的至少一種；
[0028]步驟5第二級固液分離:采用固液分離設備對經步驟4處理后的半凈化煤焦油進行分離，從而獲得完全脫除雜質的凈化煤焦油。
[0029]優選的，所述助劑的總加入量為200?5000mg/kg;其中X助劑加入量為120?380011^/1^，￥助劑加入量為80?120011^/1^。
[0030]優選的，步驟2和步驟4中所述的攪拌為將煤焦油攪拌至形態為完全無規則的混流，其流速為1?50米/秒。
[0031]本發明獲得的煤焦油凈化率達到93?97%，收率達到95?97%。
[0032]實施例1
[0033]步驟I加熱處理:采用熱交換器將含有雜質的煤焦油于混合罐中加熱至100°C;
[0034]步驟2第一次加劑混合:在混合罐中加入4000mg/kg的X助劑，其中二元羧酸占40%，有機磷酸占60% ;適度攪拌使煤焦油形成完全無規則的混流，流速45米/秒，攪拌40分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0035]步驟3第一次固液分離:采用固液分離設備對經步驟2處理后的煤焦油進行分離，從而獲得脫除部分雜質的半凈化煤焦油；
[0036]步驟4第二次加劑混合:將半凈化煤焦油置于混合罐中并加入500mg/kg的Y助劑，其中二醇聚合物占65%，季銨鹽占35% ;適度攪拌使煤焦油形成完全無規則的混流，流速20米/秒，攪拌30分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0037]步驟5第二次固液分離:采用固液分離設備對經步驟4處理后的半凈化煤焦油進行分離，從而獲得完全脫除雜質的凈化煤焦油。
[0038]實施例2
[0039]步驟I加熱處理:采用熱交換器將含有雜質的煤焦油于混合罐中加熱至150°C;
[0040]步驟2第一次加劑混合:在混合罐中加入3000mg/kg的X助劑，其中二元羧酸占40%，有機磷酸占60%，適度攪拌使煤焦油形成完全無規則的混流，流速35米/秒，攪拌30分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0041]步驟3第一級固液分離:采用固液分離設備對經步驟2處理后的煤焦油進行分離，從而獲得脫除部分雜質的半凈化煤焦油；
[0042]步驟4第二次加劑混合:將半凈化煤焦油置于混合罐中并加入1000mg/kg的Y助劑，其中二醇聚合物占65%，季銨鹽占35%，適度攪拌使煤焦油形成完全無規則的混流，流速25米/秒，攪拌20分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0043]步驟5第二級固液分離:采用固液分離設備對經步驟4處理后的半凈化煤焦油進行分離，從而獲得完全脫除雜質的凈化煤焦油。
[0044]實施例3
[0045]步驟I加熱處理:采用熱交換器將含有雜質的煤焦油于混合罐中加熱至200°C;
[0046]步驟2第一次加劑混合:在混合罐中加入2000mg/kg的X助劑，其中二元羧酸占40%，有機磷酸占60%，適度攪拌使煤焦油形成完全無規則的混流，流速25米/秒，攪拌30分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0047]步驟3第一次固液分離:采用固液分離設備對經步驟2處理后的煤焦油進行分離，從而獲得脫除部分雜質的半凈化煤焦油；
[0048]步驟4第二次加劑混合:將半凈化煤焦油置于混合罐中并加入1500mg/kg的Y助劑，其中二醇聚合物占65%，季銨鹽占35%，適度攪拌使煤焦油形成完全無規則的混流，流速30米/秒，攪拌30分鐘，使雜質相互碰撞聚結；
[0049]步驟5第二次固液分離:采用固液分離設備對經步驟4處理后的半凈化煤焦油進行分離，從而獲得完全脫除雜質的凈化煤焦油。
[0050]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，其特征在于，包括: 步驟I加熱處理:采用熱交換器將含有雜質的煤焦油于混合罐中加熱至100?200°C; 步驟2第一次加劑混合:在混合罐中加入X助劑，并進行混合攪拌10?60分鐘，使雜質相互碰撞聚合； 步驟3第一級固液分離:采用固液分離設備對經步驟2處理后的煤焦油進行分離，從而獲得脫除部分雜質的半凈化煤焦油； 步驟4第二次加劑混合:將半凈化煤焦油置于混合罐中并加入Y助劑，混合攪拌10?60分鐘，使雜質相互碰撞聚結； 步驟5第二級固液分離:采用固液分離設備對經步驟4處理的半凈化煤焦油進行分離，從而獲得完全脫除雜質的凈化煤焦油。2.根據權利要求1所述的煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，其特征在于，所述X助劑選自一元羧酸、二元羧酸、有機磷酸、氨基酸及其衍生物，多聚磷酸或羥基喹啉中的至少一種，所述Y助劑選自單醇或二醇的聚合物、季銨鹽、季磷鹽或冠醚中的至少一種。3.根據權利要求1或2所述的煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，其特征在于，所述助劑的總加入量為200?5000mg/kg;其中X助劑加入量為120?3800mg/kg，Y助劑加入量為80?1200mg/kgo4.根據權利要求1所述的煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法，其特征在于，步驟2和步驟4中所述的攪拌為將煤焦油攪拌至形態為完全無規則的混流，所述流速為10?50米/秒。
【專利摘要】本發明涉及煤化工技術領域，具體公開了一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法。本發明方法依次包括：加熱處理、第一次加劑混合、第一級固液分離、第二次加劑混合、第二級固液分離；本發明不需注水，在含有大量雜質的煤焦油中加入特殊的助劑，并進行適度攪拌混合，使雜質相互碰撞聚結，然后采用固液分離設備進行兩級有效分離，從而獲得凈化率達到93～97％，凈化后收率達到95～97％的煤焦油。本發明方法技術新穎、設備簡單、操作容易，可實現連續分離。
【IPC分類】C10G53/02
【公開號】CN105505453
【申請號】CN201610028928
【發明人】房廣信, 李志英, 何宏鷹, 房振達
【申請人】深圳前海新域能源科技有限公司, 茂名市鷹鵬機電設備有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月15日