专利名称：一种脱除煤焦油沥青中的喹啉不溶物的方法
技术领域：
本发明涉及煤焦油深加工领域，具体地说，本发明涉及一种脱除煤焦油浙青中的 喹啉不溶物的方法。
背景技术：
以煤浙青中所含喹啉不溶物(QI)的形成来区分，可将QI分为原生QI和次生QI。 原生QI是在煤焦化过程中形成的，存在于煤焦油中，当煤焦油蒸馏处理时，这部分QI又转 移到煤浙青中。原生QI由无机QI和有机QI构成，无机QI是煤焦化过程中被上升煤气流 带入到煤焦油中的煤灰颗粒、炉壁耐火砖粉末、铁屑及其氧化物粉末构成的，这部分无机QI 颗粒直径约为lOym，其含量较少，多附着或包含在更大的有机QI组分中。原生QI的有机 部分主要由煤中所含大芳烃分子热裂化或裂化产物中分子量低的芳烃在高温下热聚合而 形成的，其平均粒径为0. 5 y m左右。煤系针状焦、煤浙青基炭纤维、煤浙青浸渍剂和中间相浙青的生产制备都需要低 喹啉不溶物含量的净化煤浙青原料，而煤焦油中以原生QI为代表的杂质会严重妨碍上述 优质高附加值煤浙青产品的制取。同时，煤焦油所含杂质易造成煤焦油深加工设备的堵塞， 从而影响煤焦油深加工产品的质量，因此，有必要对煤焦油或煤浙青进行净化处理，以脱除 其所含原生QI杂质。现有的煤焦油浙青中的喹啉不溶物的脱除方法主要有静置沉降分离、离心分离、 热溶过滤、溶剂萃取、溶剂絮凝等。但是，上述方法各有缺点静置沉降分离法的净化效 果差，QI含量在以上；离心分离法设备运行费用高、处理量小、净化产物的QI含量在
0.2%以上；热溶过滤法对滤网要求苛刻，需加压处理，运行费用较高；溶剂处理法净化效 果较好，但溶剂用量大，工艺能耗大且油渣两项界面不清造成工业化难度高；溶剂萃取及溶 剂絮凝法的净化产物的收率低。以上方法的共同缺点是工业化价值不大。中国专利文献CN1793287公开了一种净化浙青的生产方法，该方法为溶剂沉降 法，其主要缺点是采用搅拌釜作为原料与溶剂的混合和QI沉降设备，这就造成以下问题
1、油渣两项界面不清造成造成净化浙青的QI含量高；2、要实现工业化连续操作，必须有多 个搅拌釜切换使用，这样一来，设备投资较大；3由于是间歇操作，为了避免底部沉渣污染 上层清液，在抽出搅拌釜的上层清液时，就不可能完全将其抽尽，这样，就会造成清液损失 从而降低产品收率；4、溶剂用量大，造成溶剂回收工序的能耗较高；5、沉降温度高，装置运 行的能耗也相应提高，且溶剂的挥发损耗高。因此，为克服上述方法存在的缺点，本发明的目的在于提供一种新的煤焦油浙青 等的脱除喹啉不溶物的连续化生产工艺。
发明内容
本发明提供一种脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，包括以下步骤(1)将煤焦油浙青与溶剂混合、加热；
(2)使步骤(1)所得混合物连续进入离心机，将重渣连续甩出，得到轻相液体；(3)使步骤⑵所得轻相液体连续进入沉降槽下部，所述喹啉不溶物发生沉降，不 含喹啉不溶物的清液由沉降槽的上部连续排出；(4)将步骤(3)所得不含喹啉不溶物的清液蒸馏得到净化产品；(5)将所述溶剂回收，进行循环使用。根据本发明的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，优选的是，所述溶剂选自 脂肪烃和芳香烃，更优的是，所述脂肪烃选自煤油、己烷或庚烷，其常压蒸馏馏出量95%的 温度不高于270°C ；所述芳香烃选自焦油加工过程中的一种或几种馏分，其常压蒸馏馏出量 95%的温度不高于340°C。根据本发明的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，优选的是，在所述步骤(1) 中，所述溶剂与所述煤焦油浙青的重量比为0.4 1 1.2 1，加热温度为60 100°C。根据本发明的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，优选的是，在所述步骤(2) 中，所述离心机的转速为1000 5500rpm。根据本发明的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，优选的是，在所述步骤(3) 中，所述沉降槽温度为60 100°C，沉降时间为1 5小时。本发明方法的工艺流程如下(参见图1)煤焦油浙青和溶剂经管道混合器充分混合后，连续进入离心机，在离心力的作用 下，混合物料中的富含喹啉不溶物的重渣被连续甩出离心机，该重渣作为副产品外运。喹啉 不溶物含量在0. 03%到0. 20%的轻相液体连续进入沉降槽的下部，在沉降槽中，微量的喹 啉不溶物继续发生沉降，不含喹啉不溶物的清液由沉降槽的上部连续排出，清液经溶剂蒸 馏塔处理后得到净化产品，并回收溶剂。回收溶剂进行循环使用。本发明方法中，溶剂与煤焦油浙青的配比范围为0. 4 1 1.2 1，通过在线流 量计控制；混合物料温度60 100°C，通过管道混合器后的在线换热器控制；沉降槽温度 60 100°C，通过沉降槽内置加热器控制；混合物料在沉降槽的停留时间1 5小时，通过 沉降槽的清液出口与混合物料进口高度差来控制；离心机转速1000 5500rpm，通过离心 机变频器调节。本发明的有益效果采用本发明的方法，所得净化产物中喹啉不溶物的含量为0. 06 0. 11%，净化产 物收率为75 88%，溶剂回收率为95. 7 98. 7%。本发明方法与现有技术相比，在产品 质量，装置能耗、溶剂损耗、工艺操作等方面都有很大的改进。
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施例方式以下用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最 佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。实施例11)原料回配软浙青
2)工艺方法原料和溶剂经管道混合器充分混合后，连续进入离心机，在离心力的作用下，混合 物料中的富含喹啉不溶物的重渣被连续甩出离心机，该重渣作为副产品外运。轻相液体连 续进入沉降槽的下部，在沉降槽中，微量的喹啉不溶物继续发生沉降，不含喹啉不溶物的清 液由沉降槽的上部连续排出，清液经溶剂蒸馏塔处理后得到净化产品，并回收溶剂。回收溶 剂进行循环使用。3)主要工艺参数配比溶剂与原料的重量比为0. 4 1混合物料温度60°C ；沉降槽温度60°C;混合物料在沉降槽的停留时间5小时离心机转速IOOOrpm经检测，轻相液体的喹啉不溶物含量为0. 05%，产品收率(净化回配软浙青/回配 软浙青)为79%，溶剂回收率为95. 7%，净化回配软浙青中喹啉不溶物的含量为0. 11%。实施例21)原料回配软浙青2)工艺方法与实施例1同3)主要工艺参数配比溶剂与原料的重量比为0. 9 1混合物料温度90°C ；沉降槽温度90°C;混合物料在沉降槽的停留时间2小时离心机转速3000rpm经检测，轻相液体的喹啉不溶物含量为0. 03%，产品收率(净化回配软浙青/回配 软浙青)为82%，溶剂回收率为97. 7%，净化回配软浙青中喹啉不溶物的含量为0. 07%。实施例31)原料回配软浙青2)工艺方法与实施例1同3)主要工艺参数配比溶剂与原料的重量比为1. 2 1混合物料温度90°C ；沉降槽温度90°C;混合物料在沉降槽的停留时间1小时离心机转速5500rpm经检测，轻相液体的喹啉不溶物含量为0. 02%，产品收率(净化回配软浙青/回配 软浙青)为88%，溶剂回收率为96. 7%，净化回配软浙青中喹啉不溶物的含量为0. 06%。实施例41)原料直馏软浙青2)工艺方法与实施例1同
3)主要工艺参数配比溶剂与原料的重量比为1. 2 1混合物料温度95°C ；沉降槽温度95°C;混合物料在沉降槽的停留时间5小时离心机转速:5500rpm经检测，轻相液体的喹啉不溶物含量为0. 02%，产品收率(净化回配软浙青/回配 软浙青)为87%，溶剂回收率为97. 2%，净化回配软浙青中喹啉不溶物的含量为0. 06%。实施例51)原料中温浙青2)工艺方法与实施例1同3)主要工艺参数配比溶剂与原料的重量比为1. 2 1混合物料温度100°C ；沉降槽温度100°C;混合物料在沉降槽的停留时间5小时离心机转速:5500rpm经检测，轻相液体的喹啉不溶物含量为0. 04%，产品收率(净化回配软浙青/回配 软浙青)为75%，溶剂回收率为98. 7%，净化回配软浙青中喹啉不溶物的含量为0. 09%。采用本发明方法，所得净化产物中喹啉不溶物的含量为0. 06 0. 11 %，净化产物 收率为75 88%，溶剂回收率为95. 7 98. 7%。本发明方法与现有技术相比，在产品质 量，装置能耗、溶剂损耗、工艺操作等方面都有很大的改进。
权利要求
一种脱除煤焦油沥青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将煤焦油沥青与溶剂混合、加热；(2)使步骤(1)所得混合物连续进入离心机，将重渣连续甩出，得到轻相液体；(3)使步骤(2)所得轻相液体连续进入沉降槽下部，所述喹啉不溶物发生沉降，不含喹啉不溶物的清液由沉降槽的上部连续排出；(4)将步骤(3)所得不含喹啉不溶物的清液蒸馏得到净化产品；(5)将所述溶剂回收，进行循环使用。
2.如权利要求1所述的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，所述溶 剂选自脂肪烃和芳香烃。
3.如权利要求2所述的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，所述脂 肪烃选自煤油、己烷或庚烷，其常压蒸馏馏出量95 %的温度不高于270 V。
4.如权利要求2所述的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，所述 芳香烃选自焦油加工过程中的一种或几种馏分，其常压蒸馏馏出量95%的温度不高于 340 "C。
5.如权利要求1所述的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，在所述 步骤(1)中，所述溶剂与所述煤焦油浙青的重量比为0.4 1 1.2 1，加热温度为60 100°C。
6.如权利要求1所述的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，在所述 步骤(2)中，所述离心机的转速为1000 5500rpm。
7.如权利要求1所述的脱除煤焦油浙青中的喹啉不溶物的方法，其特征在于，在所述 步骤(3)中，所述沉降槽温度为60 100°C，沉降时间为1 5小时。
全文摘要
本发明提供一种脱除煤焦油沥青中的喹啉不溶物的方法，包括以下步骤(1)将煤焦油沥青与溶剂混合、加热；(2)使步骤(1)所得混合物连续进入离心机，将重渣连续甩出，得到轻相液体；(3)使步骤(2)所得轻相液体连续进入沉降槽下部，所述喹啉不溶物发生沉降，不含喹啉不溶物的清液由沉降槽的上部连续排出；(4)将步骤(3)所得不含喹啉不溶物的清液蒸馏得到净化产品；(5)将所述溶剂回收，进行循环使用。本发明方法所得净化产物中喹啉不溶物的含量为0.06～0.11％，净化产物收率为75～88％，溶剂回收率为95.7～98.7％。本发明方法与现有技术相比在产品质量，装置能耗、溶剂损耗、工艺操作等方面都有很大的改进。
文档编号C10C3/08GK101993704SQ200910056778
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者严天祥, 刘正华, 周智旻, 唐寄云, 张秀云, 李乃民, 杨云, 王亮, 胡翔, 许祥军 申请人:上海宝钢化工有限公司