一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法。
【背景技术】
[0002]煤焦油是以烟煤和褐煤为原料，生产半焦过程产生的副产品，在我国其产量为原煤的5?10%。在各类煤焦油中，都含有对生产装置特别是加氢生产设备、加氢催化剂和产品质量造成危害或产生不良影响的杂质；这些杂质主要是水分(1.5?4.5%)，金属(100?400mg/kg)和固体杂质(I?5%)。煤焦油中的水能引起加热炉操作温度波动，增加能耗;水分汽化后造成设备压力变化，水蒸气使催化剂老化而活性下降或使其粉化，堵塞加氢反应器。煤焦油中所含的金属主要是钠、钙、镁、铁、镍、铜、砷等，这些金属不仅会对加氢生产设备和管道造成损害，严重的甚至还会使加氢催化剂中毒而失活。煤焦油中的固体杂质主要是细煤粉、焦粉、炭黑及热解产物热聚合形成大分子芳烃聚合物等，这些固体杂质会对加氢生产设备和管道造成严重堵塞，尤其会对加氢反应器床层造成严重堵塞，因此，在煤焦油加氢改质生产燃料油过程中必需对煤焦油进行净化处理。
[0003]多年来，国内外许多人采用了沉降分离，离心分离、电场净化(电脱盐脱水装置)、化学分离、溶剂萃取、旋流分离、过滤分离等多种分离方法和技术，均未能很好地解决这一问题。这些分离方法和技术都存在分离效果差、效率低等缺陷，而最大的问题是现有分离方法和技术均无法将煤焦油中的杂质，尤其是金属元素(钠、钙、镁、铁、镍、铜、砷)形成固态分离出来，净化分离效果差、效率低，不能满足后续生产装置对煤焦油的质量要求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法，以解决现有分离方法效果差、效率低的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案:
[0006]—种煤焦油无水脱盐脱金属的方法，包括:
[0007]步骤I加热处理:采用热交换器将含有杂质的煤焦油于混合罐中加热至100?200
°c；
[0008]步骤2第一次加剂混合:在混合罐中加入X助剂，并进行混合搅拌10?60分钟，使杂质相互碰撞聚合；
[0009]步骤3第一级固液分离:采用固液分离设备对经步骤2处理后的煤焦油进行分离，从而获得脱除部分杂质的半净化煤焦油；
[0010]步骤4第二次加剂混合:将半净化煤焦油置于混合罐中并加入Y助剂，混合搅拌10?60分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0011]步骤5第二级固液分离:采用固液分离设备对经步骤4处理的半净化煤焦油进行分离，从而获得完全脱除杂质的净化煤焦油。
[0012]进一步的，所述X助剂选自一元羧酸、二元羧酸、有机磷酸、氨基酸及其衍生物，多聚磷酸或羟基喹啉中的至少一种，所述Y助剂选自单醇或二醇的聚合物、季铵盐、季磷盐或冠醚中的至少一种。
[0013]进一步的，所述助剂的总加入量为200?5000mg/kg;其中X助剂加入量为120?3800mg/kg，Y 助剂加入量为 80 ?1200mg/kg。
[0014]进一步的，步骤2和步骤4中所述的搅拌为将煤焦油搅拌至形态为完全无规则的混流，所述流速为1?50米/秒。
[0015]与现有技术相比本发明的有益效果为:
[0016](I)本发明方法技术新颖、设备简单、操作容易，可实现连续分离。
[0017](2)本发明不需注水，在含有大量杂质的煤焦油中加入特殊的助剂，并进行适度搅拌混合，使杂质相互碰撞聚结，然后采用固液分离设备进行有效分离，从而获得去除杂质的净化煤焦油。
[0018](3)煤焦油中的杂质是以固渣的形态分离出来;采用固液分离设备进行固液分离，速度快、效果好，煤焦油净化率达到93?97%，净化后的煤焦油收率达到95?97%。
[0019](4)净化煤焦油作为加氢装置的原料，可大幅降低装置的设备造价和催化剂装填量，延长开工周期，降低生产成本。
[0020](5)两级固液分离出来的固渣可作为燃料与煤掺烧，脱盐脱金属过程不需注水，不产生污水，对环境友好。
【附图说明】
[0021]图1为本发明煤焦油无水脱盐脱金属的方法的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]如图1所示，一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法，包括:
[0024]步骤I加热处理:采用热交换器将含有杂质的煤焦油于混合罐中加热至100?200
°c；
[0025]步骤2第一次加剂混合:在混合罐中加入X助剂，并进行混合搅拌10?60分钟，使杂质相互碰撞聚合;所述X助剂选自一元羧酸、二元羧酸、有机磷酸、氨基酸及其衍生物，多聚磷酸或羟基喹啉中的至少一种；
[0026]步骤3第一级固液分离:采用固液分离设备对经步骤2处理后的煤焦油进行分离，从而获得脱除部分杂质的半净化煤焦油；
[0027]步骤4第二次加剂混合:将半净化煤焦油置于混合罐中并加入Y助剂，混合搅拌10?60分钟，使杂质相互碰撞聚结;所述Y助剂选自单醇或二醇的聚合物、季铵盐、季磷盐或冠醚中的至少一种；
[0028]步骤5第二级固液分离:采用固液分离设备对经步骤4处理后的半净化煤焦油进行分离，从而获得完全脱除杂质的净化煤焦油。
[0029]优选的，所述助剂的总加入量为200?5000mg/kg;其中X助剂加入量为120?380011^/1^，￥助剂加入量为80?120011^/1^。
[0030]优选的，步骤2和步骤4中所述的搅拌为将煤焦油搅拌至形态为完全无规则的混流，其流速为1?50米/秒。
[0031]本发明获得的煤焦油净化率达到93?97%，收率达到95?97%。
[0032]实施例1
[0033]步骤I加热处理:采用热交换器将含有杂质的煤焦油于混合罐中加热至100°C;
[0034]步骤2第一次加剂混合:在混合罐中加入4000mg/kg的X助剂，其中二元羧酸占40%，有机磷酸占60% ;适度搅拌使煤焦油形成完全无规则的混流，流速45米/秒，搅拌40分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0035]步骤3第一次固液分离:采用固液分离设备对经步骤2处理后的煤焦油进行分离，从而获得脱除部分杂质的半净化煤焦油；
[0036]步骤4第二次加剂混合:将半净化煤焦油置于混合罐中并加入500mg/kg的Y助剂，其中二醇聚合物占65%，季铵盐占35% ;适度搅拌使煤焦油形成完全无规则的混流，流速20米/秒，搅拌30分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0037]步骤5第二次固液分离:采用固液分离设备对经步骤4处理后的半净化煤焦油进行分离，从而获得完全脱除杂质的净化煤焦油。
[0038]实施例2
[0039]步骤I加热处理:采用热交换器将含有杂质的煤焦油于混合罐中加热至150°C;
[0040]步骤2第一次加剂混合:在混合罐中加入3000mg/kg的X助剂，其中二元羧酸占40%，有机磷酸占60%，适度搅拌使煤焦油形成完全无规则的混流，流速35米/秒，搅拌30分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0041]步骤3第一级固液分离:采用固液分离设备对经步骤2处理后的煤焦油进行分离，从而获得脱除部分杂质的半净化煤焦油；
[0042]步骤4第二次加剂混合:将半净化煤焦油置于混合罐中并加入1000mg/kg的Y助剂，其中二醇聚合物占65%，季铵盐占35%，适度搅拌使煤焦油形成完全无规则的混流，流速25米/秒，搅拌20分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0043]步骤5第二级固液分离:采用固液分离设备对经步骤4处理后的半净化煤焦油进行分离，从而获得完全脱除杂质的净化煤焦油。
[0044]实施例3
[0045]步骤I加热处理:采用热交换器将含有杂质的煤焦油于混合罐中加热至200°C;
[0046]步骤2第一次加剂混合:在混合罐中加入2000mg/kg的X助剂，其中二元羧酸占40%，有机磷酸占60%，适度搅拌使煤焦油形成完全无规则的混流，流速25米/秒，搅拌30分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0047]步骤3第一次固液分离:采用固液分离设备对经步骤2处理后的煤焦油进行分离，从而获得脱除部分杂质的半净化煤焦油；
[0048]步骤4第二次加剂混合:将半净化煤焦油置于混合罐中并加入1500mg/kg的Y助剂，其中二醇聚合物占65%，季铵盐占35%，适度搅拌使煤焦油形成完全无规则的混流，流速30米/秒，搅拌30分钟，使杂质相互碰撞聚结；
[0049]步骤5第二次固液分离:采用固液分离设备对经步骤4处理后的半净化煤焦油进行分离，从而获得完全脱除杂质的净化煤焦油。
[0050]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法，其特征在于，包括: 步骤I加热处理:采用热交换器将含有杂质的煤焦油于混合罐中加热至100?200°C; 步骤2第一次加剂混合:在混合罐中加入X助剂，并进行混合搅拌10?60分钟，使杂质相互碰撞聚合； 步骤3第一级固液分离:采用固液分离设备对经步骤2处理后的煤焦油进行分离，从而获得脱除部分杂质的半净化煤焦油； 步骤4第二次加剂混合:将半净化煤焦油置于混合罐中并加入Y助剂，混合搅拌10?60分钟，使杂质相互碰撞聚结； 步骤5第二级固液分离:采用固液分离设备对经步骤4处理的半净化煤焦油进行分离，从而获得完全脱除杂质的净化煤焦油。2.根据权利要求1所述的煤焦油无水脱盐脱金属的方法，其特征在于，所述X助剂选自一元羧酸、二元羧酸、有机磷酸、氨基酸及其衍生物，多聚磷酸或羟基喹啉中的至少一种，所述Y助剂选自单醇或二醇的聚合物、季铵盐、季磷盐或冠醚中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的煤焦油无水脱盐脱金属的方法，其特征在于，所述助剂的总加入量为200?5000mg/kg;其中X助剂加入量为120?3800mg/kg，Y助剂加入量为80?1200mg/kgo4.根据权利要求1所述的煤焦油无水脱盐脱金属的方法，其特征在于，步骤2和步骤4中所述的搅拌为将煤焦油搅拌至形态为完全无规则的混流，所述流速为10?50米/秒。
【专利摘要】本发明涉及煤化工技术领域，具体公开了一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法。本发明方法依次包括：加热处理、第一次加剂混合、第一级固液分离、第二次加剂混合、第二级固液分离；本发明不需注水，在含有大量杂质的煤焦油中加入特殊的助剂，并进行适度搅拌混合，使杂质相互碰撞聚结，然后采用固液分离设备进行两级有效分离，从而获得净化率达到93～97％，净化后收率达到95～97％的煤焦油。本发明方法技术新颖、设备简单、操作容易，可实现连续分离。
【IPC分类】C10G53/02
【公开号】CN105505453
【申请号】CN201610028928
【发明人】房广信, 李志英, 何宏鹰, 房振达
【申请人】深圳前海新域能源科技有限公司, 茂名市鹰鹏机电设备有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月15日