一种低温煤焦油的预处理工艺的制作方法
【专利说明】-种低温煤焦油的预处理工艺 发明领域
[0001] 本发明涉及煤焦油的深加工，提供了一种针对低温煤焦油进行预处理的工艺方 法，
【背景技术】
[0002] 煤焦油是煤在干傭和气化过程中获得的黑色粘稠液体，常温下煤焦油密度较高， 具有特殊刺激性莫味，氮含量高、饱和姪含量低、残炭含量高、胶质渐青质含量高，其组成极 为复杂，目前已经分离和鉴定的物种有500多种，其主要组分可划分为芳香姪、酪类、杂环 氮化合物、杂环硫化合物和杂环氧化合物。
[0003] 随着经济社会的发展，石油等不可再生资源日趋减少，同时人们对油品质量的要 求越来越高，煤继而成为了在W石油日趋短缺背景下的强大后备资源，煤的高效开发和利 用渐渐引起人们的高度关注。对煤的利用形式多种多样，其中，煤炼焦、干傭或气化过程中 就会得到副产物煤焦油，随着国民经济的快速发展，煤炼焦、煤造气工业得到了进一步的发 展，煤焦油在国内的产量愈来愈大。
[0004] 目前，煤焦油加工技术水平较低，高附加值产品较少，价格偏低，大量的杂环和稠 环化合物均没有回收和利用，若将煤焦油作为简单的燃料进行燃烧则会产生硫氧化物和氮 氧化物，严重影响大气环境，同时造成资源的浪费。随着国家对环保法规的严格，合理开发 利用煤焦油势在必行，与此同时，在国内石油资源匿乏和价格上涨、W及发动机燃料需求增 加的大背景下，采用加氨技术将煤焦油转化为高质量发动机燃料汽油、柴油等，具有良好的 经济效益、社会效益、环保效益。
[0005] 通过加氨改质生产优质燃料油是煤焦油综合利用的重要途径，送项技术既符合国 家开拓新能源、保护环境的政策，又能为企业带来可观经济效益，然而，由于煤焦油成分复 杂，煤焦油中的水分、无机盐、灰分、有机氯、金属等杂质含量高，对煤焦油催化加氨制取汽 油、柴油存在不利影响，将造成后续加氨处理中传输管道腐蚀、反应器堵塞、催化剂中毒失 活，从而导致装置运行周期缩短、汽柴油的收率下降等，因此在煤焦油深加工之前，必须对 原料进行预处理，脱除其中的杂质。
[0006] 煤焦油加氨前的预处理主要有萃取法、电场净化法。CN101012385A提出了一种煤 焦油的预处理方法，它是利用傭分油和芳姪对煤焦油进行两级萃取脱除了大部分灰分，溶 剂萃取分离法净化效果较好，但溶剂用量大，工艺过程复杂，操作费用高；CN201316557Y公 开了一种采用交直流复合电场进行煤焦油脱盐脱水的擦装式装置，主要针对各种中、高温 煤焦油，对于低温煤焦油加工无法适应，而且由于前期未进行煤粉、水分、无机物等杂质的 初步脱除，势必造成电极积炭，后续加电困难。
[0007] 从传统煤焦油预处理工艺来看，存在能耗高、效率低、效果差的不足，特别是随着 对煤焦油加氨改质工艺的推广应用，对煤焦油预处理工艺的指标要求已经有了明显提高。 所W，开发煤焦油集中预处理的工艺，同时实现脱水、脱盐、脱氯、脱金属、脱灰分及杂质脱 除的目的，确保后续加氨工艺的平稳运行，才能为现代煤焦油深加工发展奠定技术基础、提 供技术保障，加快产业化步伐。
【发明内容】
[0008] 本发明针对煤焦油原料特点提供了一种低温煤焦油的预处理工艺，将加热沉降、 离必分离、电脱盐、化学脱氯脱金属、渗炼轻油技术进行组合集成，实现了煤焦油的脱水、脱 盐、脱氯、脱金属、脱灰分等系统预处理的目的，充分降低了煤焦油中杂质含量，使处理后原 料满足后续催化加氨工艺的要求。本发明提供了一种组合式的煤焦油预处理工艺，能适应 现代煤焦油规模化深加工的要求。
[0009] 一种低温煤焦油的预处理工艺，将煤焦油加热到50~8(TC在储罐中沉降分离，分 离出废水的低温煤焦油与破乳剂10~100 U g/g、脱氯剂0~200 U g/g、水5~20重量％， W混合物总重量计，在混合器中混合，加热至60~90°C进行离必分离，分离出杂质的混合 物加热至90~14(TC，经一级混合器进入一级电脱盐罐进行一级电脱盐，一级电脱盐后经 二级混合器进入二级电脱盐罐进行二级电脱盐得到预处理后的煤焦油。
[0010] 所述的低温煤焦油与渗炼姪油体积比为10 : 0~3,与破乳剂10~IOOy g/g、脱 氯剂0~200 U g/g、水5~20重量％，W混合物总重量计，在混合器中混合。
[0011] 所述的渗炼姪油至少为汽油傭分、柴油傭分的任意一种，两种或者两种W上时按 体积比1 : 1混合。
[0012] 所述的离必分离采用离必转速为3000~9000r/min H相离必分离机。
[0013] 所述的一级电脱盐操作条件为一级混合器流体前后的压降即混合强度为40~ 70KPa，强电场强度为600~lOOOV/cm，强电场作用时间为5~lOmin，电脱温度90~140°C， 注破乳剂10~100 y g/g，脱氯剂30~300 y g/g，新鲜水5~重量10 %。
[0014] 所述的二级电脱盐操作条件为二级混合器流体前后的压降即混合强度为50~ SOKPa,强电场强度为600~lOOOV/cm，强电场作用时间为5~lOmin，电脱盐温度90~ 14(TC，注破乳剂10~100 U g/g，脱金属剂50~500 U g/g，新鲜水5~10重量％。
[0015] 与现有技术相比，本发明一种低温煤焦油的预处理工艺的有益效果是：
[0016] (1)采用加热沉降、渗炼姪油、离必分离、电脱盐脱水、化学脱氯脱金属等组合式 工艺技术，对煤焦油进行集中预处理，确保煤焦油处理后的质量能达到后续深加工工艺要 求；
[0017] (2)能使煤焦油达到深度脱盐、脱水、脱氯、脱金属、脱灰分、脱杂质要求，预处理后 的煤焦油在加氨改质生产汽油、柴油过程中，可防止对设备的腐蚀，防止催化剂中毒失活、 避免反应器床层堵塞，延长生产装置运行周期。
[0018] (3)与传统工艺相比，本组合式工艺技术提高了生产效率和预处理效果，降低了能 耗。
【附图说明】
[0019] 附图1为本发明一种低温煤焦油的预处理工艺流程示意图
[0020] 其中；1.沉降分离，2.渗炼姪油，3.离必分离，4. 一级电脱盐，5.二级电脱盐。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合附图和具体实施实例对本发明作进一步详细描述，但是，送些实施例 并不是用来W任何方式限制本发明的范围。
[0022] 实施例1
[0023] 煤焦油为黑色蜡状物，不透明，有刺鼻难闻味道。煤焦油性质分析结果见表1。
[0024] 从表1可W看出，该煤焦油是一种密度大、傭分重、氮含量高、硫含量较低，胶质、 渐青质、芳姪含量高的劣质油品，并且煤焦油含有大量不利于后续加氨处理的杂质元素。该 煤焦油含水2%左右，含盐为lOmg/L，金属含量中巧、铁含量较高，分别为109]i g/g、38]i g/ 邑。
[00幼表1煤焦油性质
[0026]
[0027] W处理该低温煤焦油为例，详细阐述其具体工艺实施步骤：
[0028] 将煤焦油加热至6(TC，煤焦油在储罐中沉降分离，底部可排出部分废水，渗炼姪油 为240~26(TC柴油傭分。将煤焦油与柴油按体积比为10 : 0.5,分别用原料油泉、渗炼 油泉抽出后在混合器中混合，经过管道进入换热器换热至9(TC，在混合器之前的管线中注 入破乳剂20 U g/g，脱氯剂50 U g/g，注入新鲜水10重量％，与煤焦油、柴油混合，进入H相 离必分离机进行高速离必，离必转速为3000r/min ;通过离必分离后，可去除大部分固体杂 质和盐类，包括氯化倭、硫氯化倭；同时也可分离出大部分水分，含水量可降至2. 5%，离必 分离后的原料油经过换热器进一步加热至11(TC，再经一级混合器进入一级电脱盐罐，一 级混合器流体前后的压降即混合强度为60KPa，强电场强度为800V/cm，强电场作用时间为 8min，电脱盐温度100°C，注破乳剂20]i g/g，脱氯剂200]i g/g，新鲜水8重量％。，对其中 的水分、固体杂质、盐类、等进行有效脱除，另外，脱氯剂可加入后将有机氯转化成无机氯， 然后再通过电脱盐脱除，原料油经过一级电脱盐后，再经二级混合器进入二级电脱盐罐，二 级混合器流体前后的压降即混合强度为70KPa，强电场强度为800V/cm，强电场作用时间为 8min，电脱盐温度9(TC，注破乳剂20 U g/g脱金属剂300 U g/g，新鲜水8重量％，对其中的 水分、固体杂质、盐类、金属等进行一次脱除。脱金属剂通过与金属发生化学反应，将其转化 成溶于水的金属盐类，在电脱盐过程中一并除去，预处理的结果见表2,1~8#为不同批次 取样，煤焦油脱后含盐量均低于3mg/l，含水率低于1 % (Wt)，有机氯脱除率高达95 %，脱巧 率超过96 %，脱铁率超过92 %，灰分脱除率高达94%。经处理后的煤焦油能达到深度脱盐、 脱水、脱氯、脱金属、脱杂质要求，可作为合格的处理后原料油进入到后续深加工装置中，特 别是达到煤焦油催化加氨制备汽油、柴油的原料要求。
[0029] 煤焦油经过上述工艺处理后，可减轻对后续加氨催化剂的影响，防止催化剂中毒 失活，避免反应器床层堵塞，降低煤焦油结垢和腐蚀风险，延长生产装置运行周期。与传统 工艺相比，本组合式工艺技术提高了生产效率和预处理效果，降低了能耗。
[0030] 表2煤焦油预处理后综合效果评价
[0031]
[0032」 买施例2
[0033] 处理的原料油仍然为实施例1中的低温煤焦油，该煤焦油未经渗炼轻油过程，直 接通过该工艺技术进行处理，下面详细阐述其具体工艺实施步骤：
[0034] 将煤焦油加热至7(TC，煤焦油在储罐中沉降分离，底部可排出部分废水，用原料油 泉抽出后，在混合器之前的管线中注入破乳剂30 U g/g，脱氯剂100 U g/g，注入新鲜水15重 量％，与煤焦油在混合器中混合，经过管道进入换热器换热至8(TC，进入H相离必分离机进 行高速离必，离必转速为45(K)r/min ;通过离必分离后，可去除大部分固体杂质和盐类，包 括氯化倭、硫氯化倭；同时也可分离出大部分水分，含水量可降至2. 2%，离必分离后的原 料油经过换热器进一步加热至12(TC，再经一级混合器进入一级电脱盐罐，一级混合器流体 前后的压降即混合强度为65KPa，强电场强度为850V/cm，强电场作用时间为8min，电脱盐 温度1ICTC，注破乳剂30 U g/g，脱氯剂150 y g/g，新鲜水8重量％，对其中的水分、固体杂 质、盐类、等进行有效脱除，另外，脱氯剂可加入后将有机氯转化成无机氯，然后再通过电脱 盐脱除，