用于煤化工生产的净化助剂及其在煤化工生产中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于煤化工生产的净化助剂及其在煤化工生产中的应用。按重量份数计，该用于煤化工生产的净化助剂包括90～99份油胺聚氧乙烯醚和1～5份脂肪胺。该净化助剂具有如下效果：1）大大降低了氨水和酚水中的悬浮物含量，使得氨水和酚水中的煤焦油、煤渣分离效果好，减少了煤焦油的损失，增加了煤焦油产量；2）降低了煤焦油中的含水率；3）使得各个罐体和蒸槽换热系统中的油渣等沉积物得到大量清理，避免了堵塞现象，减少了系统清洗频率，延长了设备使用寿命；4）降低了气化废水中的COD和酚含量，同时清洁了荒煤气。因此，本发明所提供的净化助剂是一种能够降低煤焦油粘度以及减少油品含水率的高效产品。
【专利说明】用于煤化工生产的净化助剂及其在煤化工生产中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤化工生产领域，具体而言，涉及一种用于煤化工生产的净化助剂及其在煤化工生产中的应用。
【背景技术】
[0002]煤化工生产行业中，悬浮于氨水、酚水中的煤焦油分离程度是煤化企业造气厂和焦化厂化产车间生产中所关注的一个重要指标。如果氨水或酚水中的煤焦油分离效果不好，不仅影响液态产品分离系统中煤焦油的产量，同时又会影响氨水和酚水的回收系统，导致回收系统中塔盘结垢堵塞，增加了清理塔盘的检修费用，使得生产不能够连续进行，加大了生产费用投入。另外，由于塔盘堵塞，会大幅增加蒸馏系统的热耗，降低了设备的生产能力，导致设备腐蚀，甚至容易造成设备高压，酿成重大安全事故等问题。上述问题一直是困扰着煤制气、煤制油、兰炭、焦化厂等生产企业的现实问题。
[0003]因此，如何将氨水和酚水中的煤焦油和煤尘进行分离，防止煤化生产过程中塔盘产生堵塞等问题发生，成为人们亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种用于煤化工生产的净化助剂及其在煤化工生产中的应用，该净化助剂能够有效地去除氨水、酚水及荒煤气中所含的煤焦油，分离效果好。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于煤化工生产的净化助剂，按重量份数计，包括90?99份油胺聚氧乙烯醚和I?5份脂肪胺。
[0006]进一步地，按重量份数计，包括94?99份油胺聚氧乙烯醚和I?3份脂肪胺。
[0007]进一步地，按重量份数计，包括99份油胺聚氧乙烯醚和I份脂肪胺。
[0008]进一步地，脂肪胺选自脂肪伯胺、脂肪仲胺、脂肪叔胺和脂肪多胺中的一种或多种，优选为脂肪伯胺。
[0009]进一步地，油胺聚氧乙烯醚为油胺聚氧乙烯醚5E0?20E0。
[0010]根据本发明的另一方面，提供了上述任一种用于煤化工生产的净化助剂在煤化工生产中的应用。
[0011 ] 进一步地，在煤化工生产中的回收循环系统的循环水泵吸入口处加入净化助剂。
[0012]进一步地，在循环水泵吸入口处采用高压计量泵向回收循环系统中加入净化助剂。
[0013]进一步地，采用逐次递增的添加方式向煤化工生产中的回收循环系统中加入净化助剂。
[0014]进一步地，逐次递增的添加方式包括:S1、向回收循环系统中加入占回收循环系统中循环水量I?3ppm的净化助剂，保持10?15天；S2、向回收循环系统中加入占回收循环系统中循环水量3?5ppm的净化助剂，保持25?30天；以及S3、向回收循环系统中加入占回收循环系统中循环水量5?IOppm的净化助剂，直至回收循环系统中循环水量中的煤焦油含量下降至原来的20%?30%。
[0015]应用本发明的技术方案，将本发明所提供的由油胺聚氧乙烯醚和脂肪胺组成的净化助剂添加到煤化工生产过程的回收循环系统中去净化循环水，由于该净化助剂能够将乳状液的分散相小液珠聚集成团形成大液滴，最终使循环水中的油水两相分层析出，从而达到净化目的，因此，该净化助剂能够有效地去除煤化工生产过程中产生的氨水、酚水及荒煤气中所含的煤焦油和煤尘，是一种能够降低煤焦油粘度，减少油品含水率的高效产品。具体效果如下:
[0016]I)氨水和酚水中的煤焦油、煤渣分离效果好，能够大幅度地降低剩余氨水和酚水中的煤焦油含量(如未采用净化助剂时剩余氨水中的煤焦油含量为600?1000毫克/升，采用本发明的净化助剂后剩余氨水中的煤焦油含量为200?300毫克/升，减少了煤焦油的损失，提高了煤焦油回收率，增加了煤焦油产量；2)有效地降低了氨水和酚水中的悬浮物含量，使得煤焦油与煤尘的分离效果明显；3)未采用净化助剂时，煤焦油储槽原来需要48小时才能够把煤焦油中的水分含量降到4%以下，采用本发明的净化助剂后，仅需12小时就可以将煤焦油中的水分含量降低到4%以下，大大降低了煤焦油中的含水率及粘度；4)对于净化和回收车间的管路、换热器、塔盘及阀门闸阀堆积的油渣具有清洗剥离作用，使得各个罐体和蒸槽换热系统中的油渣等沉积物得到大量清理，避免了各个塔盘、分离器及换热器的堵塞现象，减少了清洗系统的频率，提高了设备的处理效果，延长了设备使用寿命，使得生产不会因维修和维护设备而减产，保证了企业经济效益的最大化，同时也保证了各个车间的安全生产；5)降低了气化废水中的COD和酚含量，并对维持COD稳定具有积极作用，同时明显减少了气味，带来了巨大的环保效益；清洁了荒煤气，减轻了荒煤气净化系统的负荷，有利于终端产品质量的提高；6)避免了煤化生产系统中的各个塔盘发生结垢的问题，节省了蒸汽消耗，同时减少了煤焦油在生产系统上的沉积，改善了各个系统的换热效果，保证了生产在最佳设计值状态下工作的连续性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1为根据本发明一种典型实施例的煤化工生产过程中氨水回收循环系统的流程不意图。
【具体实施方式】
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0020]为了较好地解决现有技术中煤化生产的回收循环系统中悬浮于氨水和酚水中的煤焦油和煤尘分离不彻底，影响液态产品分离系统中煤焦油的产量且容易造成管路堵塞、需要经常检修且生产费用投入过高的问题，本发明提供了一种用于煤化工生产的净化助齐IJ，按重量份数计，包括90?98份油胺聚氧乙烯醚和I?5份脂肪胺。
[0021]将本发明所提供的由油胺聚氧乙烯醚和脂肪胺组成的净化助剂添加到煤化工生产过程的回收循环系统中去净化循环水，由于该净化助剂能够将乳状液的分散相小液珠聚集成团形成大液滴，最终使循环水中的油水两相分层析出，从而达到净化目的，因此，该净化助剂能够有效去除煤化工生产过程中产生的氨水、酚水及荒煤气中所含的煤焦油和煤尘，是一种能够降低煤焦油粘度，减少油品含水率的高效产品。具体效果如下:
[0022]I)氨水和酚水中的煤焦油、煤渣分离效果好，能够大幅度地降低剩余氨水和酚水中的煤焦油含量(如未采用净化助剂时剩余氨水中的煤焦油含量为600?1000毫克/升，采用本发明的净化助剂后剩余氨水中的煤焦油含量为200?300毫克/升，减少了煤焦油的损失，提高了煤焦油回收率，增加了煤焦油产量；2)有效地降低了氨水和酚水中的悬浮物含量下降，使得煤焦油与煤尘的分离效果明显；3)未采用净化助剂时煤焦油储槽原来需要48小时才能够把煤焦油中的水分含量降到4%以下，采用本发明的净化助剂后仅需12小时就可以将煤焦油中的水分含量降低到4%以下，大大降低了煤焦油中的含水率，降低煤焦油的粘度；4)对于净化和回收车间的管路、换热器、塔盘及阀门闸阀堆积的油渣有清洗剥离的作用，使得各个罐体和蒸槽换热系统中的油渣等沉积物得到大量清理，避免了各个塔盘、分离器及换热器的堵塞现象，减少了清洗系统的频率，提高了设备的处理效果，延长了设备的使用寿命，使得生产不会因维修和维护设备而减产，保证了企业经济效益的最大化，同时也保证了各个车间的安全生产；5)降低了气化废水中的COD和酚含量，并对维持COD稳定具有积极作用，同时气味也明显减少，带来巨大的环保效益；同时清洁了荒煤气，减轻了荒煤气净化系统的负荷有利于提高终端产品的质量；6)避免了煤化生产系统中的各个塔盘发生结垢的现象，节省了蒸汽消耗；同时减少了煤焦油在生产系统上的沉积，改善了各个系统的换热效果，保证了生产在最佳设计值状态下工作的连续性。
[0023]进一步优选地，按重量份数计，包括94?98份油胺聚氧乙烯醚和I?3份脂肪胺。最优选地，按重量份数计，净化助剂包括98份油胺聚氧乙烯醚和I份脂肪胺。
[0024]油胺聚氧乙烯醚具有优良的乳化、分散、增溶、抗静电、润滑及缓蚀能力，此外还具有一定的杀菌能力。本发明采用脂肪胺加入到油胺聚氧乙烯醚中，是因为脂肪胺能够降低水的表面张力，提高有机化合物的可溶性，另一方面还能起到溶剂的作用。本发明所采用的脂肪胺是指碳链长度在C8?C12范围内的一大类有机胺化合物，根据本发明的一种典型实施方式，脂肪胺选自脂肪伯胺、脂肪仲胺、脂肪叔胺和脂肪多胺中的一种或多种，优选为脂肪伯胺。其中脂肪伯胺、脂肪仲胺与脂肪叔胺的类型取决于胺中的氢原子被烷基取代的数目，优选采用脂肪伯胺主要是考虑到脂肪伯胺与环氧乙烷的加成物主要是非离子型表面活性剂，而本发明所采用的油胺聚氧乙烯醚也是非离子型表面活性剂-聚醚型-胺聚，采用脂肪伯胺与油胺聚氧乙烯醚有较好的协同作用，采用脂肪仲胺具有其它脂肪仲胺、脂肪叔胺和脂肪多胺所达不到的共性和优势。
[0025]本发明通过将油胺聚氧乙烯醚与脂肪胺按照一定的比例混合，得到了一种具有较好的破乳、分散、减粘、脱水及絮凝等作用的净化助剂，将该净化助剂应用到煤化工生产的回收循环系统中，能够较好地将氨水或酚水中的煤焦油分离出来，并使得分离出的煤焦油中的水分含量最低。采用净化助剂对煤化工生产中的氨水或酚水进行破乳净化时，破乳温度一般为70°C以上。
[0026]其中，油胺聚氧乙烯醚可以采用市售产品，也可以采用油胺和环氧乙烷作为原料通过常规的方法合成，考虑到破乳及分散效果，优选采用纯度为95%?99%的油胺作为合成油胺聚氧乙烯醚的原料。本发明优选采用油胺聚氧乙烯醚5E0?20E0，即含有5?20个环氧乙烷。如果所采用的油胺聚氧乙烯醚中所含的EO数低于5，则会出现过分的亲油性，导致轻质焦油回收到重质焦油中过多的问题，以至于减少了轻质焦油的产量；如果油胺聚氧乙烯醚的EO数高于20，则会出现过度的亲水性，导致焦油含水率过高，焦油品质下降。因此，经综合考虑，本发明采用油胺聚氧乙烯醚5E0~20E0与脂肪胺混合，将混合后得到的净化助剂应用到煤化工生产中，能够更加有效地去除煤化工生产过程中产生的氨水、酚水及荒煤气中所含的煤焦油和煤尘。
[0027]采用本发明的技术方案得到的净化助剂具有以下特征:深琥珀色至淡黄色液体，无气味，闪点≥90.5°C且倾点≤ -12.3°C，在标准大气压和15.6°C下，净化助剂与水的比重之比为0.95~0.99，粘度为1045~1067Pa.S。
[0028]根据本发明的另一方面，提供了上述任一种用于煤化工生产的净化助剂在煤化工生产中的应用。净化助剂可以根据需要加入到煤化工生产中的任何一个系统中，为了较好地除去氨水和酚水中的煤焦油和煤尘，优选地，在煤化工生产中的回收循环系统的循环水泵吸入口处加入净化助剂。通过在循环水泵吸入口处加入净化助剂，具有更广泛的聚合效果可使得药剂混合更加充分，。
[0029]具体地，在循环水泵吸入口处采用高压计量泵向回收循环系统中加入净化助剂。本发明通过在循环水(氨水或酚水)泵吸入口用高压计量泵将净化助剂添加到循环水(氨水或酚水)回收循环系统中，首先可以保证净化助剂添加的连续性，使得煤焦油清除更加彻底，其次，采用高压计量泵连续地泵入净化助剂，有利于企业对连续产出的煤焦油进行不间断地回收，具有更高的回收效率。
[0030]考虑到净化助剂对回收循环系统中沉积的结垢具有较好的清理作用，为了避免加入净化助剂后由于快速清洗所造成的各种堵塞现象，优选地，采用逐次递增的添加方式向煤化工生产中的回收循环系统中加入净化助剂。通过在开始阶段缓慢且递增地添加净化助齐?，在分析试验数据并保证各个换热器和塔盘不发生堵塞的前提下逐渐提高净化助剂的加药量。将本发明所提供的净化助剂应用到煤化工生产过程中的氨水或酚水回收循环系统中，提高了氨水或酚水中的煤焦油和煤尘分离程度，有效解决了氨、酚回收系统中塔盘堵塞的问题，延长了设备的检修周期和使用寿命，具有生产费用低、能耗低及生产安全系数高的优势。
[0031]进一步优选地，逐次递增的添加方式包括:S1、向回收循环系统中加入占回收循环系统中循环水量I~3ppm的净化助剂，保持10~15天；S2、向回收循环系统中加入占回收循环系统中循环水量3~5ppm的净化助剂，保持25~30天；以及S3、向回收循环系统中加入占回收循环系统中循环水量5~IOppm的净化助剂，直至回收循环系统中循环水量中的煤焦油含量下降至原来的20%~30%。
[0032]下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。
[0033]实施例1~9
[0034]将油胺聚氧乙烯醚和脂肪伯胺混合，其中油胺聚氧乙烯醚均为油胺聚氧乙烯醚5~20E0，具体原料份数见表1。
[0035]表1
【权利要求】
1.一种用于煤化工生产的净化助剂，其特征在于，按重量份数计，包括90?99份油胺聚氧乙烯醚和I?5份脂肪胺。
2.根据权利要求1所述的净化助剂，其特征在于，按重量份数计，包括94?99份油胺聚氧乙烯醚和I?3份脂肪胺。
3.根据权利要求2所述的净化助剂，其特征在于，按重量份数计，包括99份油胺聚氧乙烯醚和I份脂肪胺。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的净化助剂，其特征在于，所述脂肪胺选自脂肪伯胺、脂肪仲胺、脂肪叔胺和脂肪多胺中的一种或多种，优选为脂肪伯胺。
5.根据权利要求1所述的净化助剂，其特征在于，所述油胺聚氧乙烯醚为油胺聚氧乙烯醚5EO?20E0。
6.—种权利要求1至5中任一项所述的用于煤化工生产的净化助剂在煤化工生产中的应用。
7.根据权利要求6中所述的应用，其特征在于，在煤化工生产中的回收循环系统的循环水泵吸入口处加入所述净化助剂。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在所述循环水泵吸入口处采用高压计量泵向所述回收循环系统中加入所述净化助剂。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，采用逐次递增的添加方式向煤化工生产中的回收循环系统中加入所述净化助剂。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述逐次递增的添加方式包括: S1、向所述回收循环系统中加入占所述回收循环系统中循环水量I?3ppm的净化助剂，保持10?15天; S2、向所述回收循环系统中加入占所述回收循环系统中循环水量3?5ppm的净化助剂，保持25?30天；以及 S3、向所述回收循环系统中加入占所述回收循环系统中循环水量5?IOppm的净化助剂，直至所述回收循环系统中所述循环水量中的煤焦油含量下降至原来的20%?30%。
【文档编号】B01D17/05GK103801114SQ201410056422
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】张征北 申请人:张征北