一种煤焦油加工改质的工艺方法与流程

文档序号:12407340阅读:586来源:国知局

本发明涉及一种煤焦油加工改质的工艺方法,适用于中低温煤焦油加工利用的工艺方法。



背景技术:

煤焦油是煤干馏过程中产生的液体副产物,由于其来源方式的不同,导致煤焦油组成较为复杂,除了含有脂肪烃,芳香烃以及部分S、N、O的杂环化合物之外,还存在大量的水分,灰分,机械杂质和强极性化合物。目前,煤焦油改质主要以加氢方式为主。但煤焦油加氢改质不是有效合理利用焦油的方式。原因在于,焦油中多数芳烃化合物以及一些杂环化合物是塑料,合成橡胶,医药等精细化工产品的原料,极有价值。特别是蒽,苊等3环芳烃化合物,90%来自煤焦油,加氢会导致浪费。另一方面,焦油加氢,工艺条件苛刻,能耗也较大,此外加氢前仍需对原料进行预处理,原料利用率低。基于上述考虑,针对焦油特性,进行非加氢改质处理,对合理利用焦油而言,意义重大。

对于煤焦焦油非加氢改质工艺而言,大多数采用一塔式或者两塔式蒸馏工艺,将焦油先简单的切割为轻油馏分(小于170℃),酚油馏分(170℃-210℃),奈油馏分(210℃-230℃),洗油馏分(230℃-300℃),蒽油馏分(300℃-360℃)和沥青,之后对各馏分进行精细化学品的提取,其提取率较低且不成规模。

CN102492451A公开了一种焦油的分离方法,通过选择不同溶剂对焦油进行多级萃取,实现焦油轻重组分的分离,轻组分中主要含1-4环的芳香化合物以及部分杂环化合物。由于高温煤焦油中基本以芳烃化合物为主,脂肪烃极少,因此对于高温焦油萃取分离而言,此分离方法是有效的。而中低温煤焦油中存在一定量的脂肪烃组分,只简单的实现焦油轻重组分的分离,并不能使焦油中芳环类化合物达到有效富集,且焦油中的脂肪烃组分还需进一步分离。



技术实现要素:

本发明的目的就是提供一种煤焦油加工改质的工艺方法,通过选择合适的溶剂,对煤焦油进行萃取,不仅实现煤焦焦油轻重组分的分离,而且使焦油中芳烃组分与非芳烃组分进行各自富集,从而实现对焦油分级改质的目的,最终将煤焦油分离为非芳烃油,富芳烃油,煤焦软沥青,煤渣沥青四个产品。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种煤焦油加工改质的工艺方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)将原料焦油与混合溶剂A按照质量比1:(1-3)混合,萃取温度40-75℃,进行萃取,得到含渣焦油相与净焦油相;

(2)对含渣焦油相进行闪蒸去剂,得到煤渣沥青;

(3)净焦油相与混合溶剂B按照质量比1:(0.5-2)混合,萃取温度30-70℃,进行萃取,得到萃取相与萃余相;

(4)萃余相经闪蒸去除溶剂A,再经水洗去除其中含有的少量溶剂B,得到富含脂肪烃类组分的非芳烃油;

(5)萃取相经蒸馏去剂后,得到富芳烃馏分油和低喹啉不溶物的精制软沥青。

其中,原料焦油包括煤中低温干馏所产生的煤焦油,以及多种方式得到的混合煤焦油。

其中,所用混合溶剂A由一种脂肪烃溶剂和一种芳香烃溶剂组成,其质量组成为1:(0.3-1)。

其中,一种脂肪烃烃溶剂为石油醚、正庚烷、石脑油中的一种或多种;一种芳香烃溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙苯、煤焦洗油馏分中的一种或多种。

其中,所述的混合溶剂B由一种芳烃抽提剂和一种具有较高氢键力的溶剂组成,其质量组成为1:(0.05-0.1)。

其中,一种具有较高氢键力溶剂为水、乙二醇中的一种,一种芳烃抽提剂为DMF、DMSO、NMP中的一种。

与现有技术相比,本发明的优点在于:针对焦油特性,在温和的工艺条件下实现了焦油中轻重组分,脂肪烃与芳香烃组分的各自分离,实现了对焦油分级改质的目的。一方面以脂肪烃为主的非芳烃油可作良好的裂化原料使用,同时由于焦油中脂肪烃组分的去除,使所得富芳烃油中芳烃组分更为富集,富芳烃油是进一步提取精细化工产品的优良原料。另一方面,焦油中部分重质组分及杂质的脱除,不仅使所得煤焦软沥青的喹啉不溶物含量显著降低,而且得到的煤渣沥青还可进一步开发利用,如制备活性炭。此外,该工艺发明的另一优点是,原料焦油经溶剂A进行萃取后得到净焦油相,利用溶剂A中脂肪族溶剂较难溶于溶剂B的特点,不需要对净焦油相进行蒸馏去溶剂,在净焦油相中直接加入溶剂B进行下一步萃取,简化了工艺流程且对于回收溶A中脂肪族溶剂过程,能耗降低。

附图说明

图1为本发明一种煤焦油加工改质的工艺方法的工艺流程示意图。

图中:①-脱水;②-萃取;③-闪蒸;④-蒸馏;⑤-水洗。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

以低温煤焦油A为原料(性质见表1),由甲苯与正庚烷按照质量比为0.3:1组成的溶剂A,将油样A与溶剂A按照油剂比1:1(质量比)装入萃取器,萃取温度40℃,搅拌15min,静置2h,得含渣焦油相和净焦油相,两相分离。含渣焦油相经闪蒸去除溶剂A后,得到16.4%的煤渣沥青。由DMF与水组成质量比为1:0.05的溶剂B,将净焦油与溶剂B按照油剂比1:0.5(质量比)直接混合,萃取温度30℃,搅拌20min,静置2h,得萃余相和萃取相,两相分离。萃余相中含有大量正庚烷以及少量DMF溶剂,闪蒸后经水洗,得到21.2%的非芳烃油(饱和分81.32%。芳香分6.98%,胶质8.91%,沥青质2.79%)。萃取相经蒸馏,依次得到溶剂,32.2%的小于360℃富芳烃馏分油(饱和分7.43%,芳香分81.67%,胶质10.01%,沥青质0.89%)和30.2%的煤焦软沥青(喹啉不溶物含量为0.42%)。

实施例2

以低温煤焦油A为原料(性质见表1),由煤焦洗油(230℃-300℃馏分)与石油醚按照质量比为0.5:1组成的溶剂A,将油样A与溶剂A按照质量油剂比1:2装入萃取器,萃取温度60℃,搅拌15min,静置2h,得含渣焦油相和净焦油相,两相分离,含渣焦油相经闪蒸去除溶剂A后,得到17.8%的煤渣沥青。由NMP与乙二醇组成质量比为1:0.08的溶剂B,将净焦油与溶剂B按照质量油剂比1:1混合,萃取温度50℃,搅拌20min,静置2h,得萃余相和萃取相,两相分离。萃余相中含有大量石油醚以及少量NMP溶剂,闪蒸后经水洗,得到19.1%的非芳烃油(饱和分83.00%。芳香分3.94%,胶质8.50%,沥青质4.56%)。萃取相经蒸馏,依次得到溶剂,35.4%的小于360℃富芳烃馏分油(饱和分8.04%,芳香分81.12%,胶质10.40%,沥青质0.44%)和27.7%的煤焦软沥青(喹啉不溶物含量0.79%)。

实施例3

以低温煤焦油B为原料(性质见表1),由甲苯与石脑油按照质量比为1:1组成的溶剂A,将油样B与溶剂A按照油剂比1:3(质量比)装入萃取器,萃取温度75℃,搅拌15min,静置2h,得含渣焦油相和净焦油相,两相分离。含渣焦油相经闪蒸去除溶剂A后,得到13.4%的煤渣沥青。使用DMSO与水组成的溶剂B,其质量比为1:0.1,将净焦油与溶剂B按照油剂比1:2(质量比)混合,萃取温度70℃,搅拌20min,静置2h,得萃余相和萃取相,两相分离。萃余相闪蒸后经水洗,得到21.9%的非芳烃油(饱和分76.43%。芳香分10.91%,胶质9.87%,沥青质2.79%)。萃取相经蒸馏,依次得到溶剂,35.3%的小于360℃富芳烃馏分油(饱和分3.79%,芳香分84.78%,胶质11.01%,沥青质0.42%)和29.4%的煤焦软沥青(喹啉不溶物含量为0.51%)。

表1

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