一种去除煤焦油中钠离子的方法与流程

本发明涉及煤焦油除金属盐离子，尤其涉及一种去除煤焦油中钠离子的方法。

背景技术：

1、碳基材料沥青通过改质煤沥青得到，主要用来制备中间相碳微球，由于中间相碳微球化学稳定性和热稳定性相对较高，而被广泛应用于锂电池负极材料。

2、碳基材料沥青是将传统沥青进行改质，影响碳基材料沥青品质的主要是钠离子含量，工业化制备生产优品碳基材料沥青的原料是高温煤焦油，高温煤焦油成分含水<4％，沥青含量52％-55％。

3、高温煤焦油的水分中含有部分金属离子na+，它的存在对沥青的品质影响很大，水分越高沥青灰分越大。因此要降低灰分，就要降低原料煤焦油中na+的含量，当煤焦油中的na+含量≤40mg/kg时，可确保沥青中的na+含量≤90mg/kg。

4、专利公开文件cn113956899a公开了一种煤焦油脱除杂质的方法，将煤焦油经过滤膜进行过滤处理，去除中低温煤焦油中的重质沥青质进行脱除，得到过滤后的煤焦油；随后将过滤后的煤焦油与脱金属剂通过搅拌装置搅拌均匀，使得过滤后的煤焦油中的金属络合物与有机氯转化为无机盐，获得第一混合物；随后向第一混合物中加入水，再经搅拌装置搅拌均匀，使得转化的无机盐从煤焦油中转移至水相中，得到第二混合物；将第二混合物经卧螺离心机进行固渣、水、油三相分离，得到固相、水相和油相；然后将油相经多级过滤器过滤掉残留固体杂质后，再将其经离心闪蒸处理脱除残留的水分，即得到脱除杂质后的煤焦油。该方法通过脱金属剂分离杂质，离心闪蒸水分的方式去除杂质，存在引入其他杂质的风险。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供了一种去除煤焦油中钠离子的方法，能够有效去除煤焦油中的钠离子，具体为：

2、一种去除煤焦油中钠离子的方法，包括：

3、钠离子去除：将钠离子含量≤140mg/kg的高温煤焦油加热至70℃

4、～80℃，并加入钠离子吸附剂，充分搅拌煤焦油，使钠离子吸附剂吸附煤焦油中的钠离子；

5、稀释处理：将钠离子去除后的煤焦油使用软化水进行稀释处理，稀释处理后，将吸附钠离子后的钠离子吸附剂过滤去除；

6、脱水处理：将稀释处理后的煤焦油稀释液进行油水分离加压脱水处理后使得煤焦油中的钠离子含量≤40mg/kg；

7、其中，所述钠离子吸附剂包括：碳化酚醛树脂基体，在所述碳化酚醛树脂基体外层的磺化聚砜，其中，所述碳化酚醛树脂基体的粒径为≤1cm，所述碳化酚醛树脂基体与所述磺化聚砜的质量比为1:0.3～0.4。

8、在本发明中，碳化酚醛树脂具有高强度和低密度的特点，并且碳化酚醛树脂与高分子之间具有较好的相容性，可以作为磺化聚砜的承载基体。

9、磺化聚砜表面含有大量的磺酸基团，磺酸基团为强水溶性的强酸性基团，磺酸基团可以与碱金属离子na+发生反应形成磺酸钠基团，实现对钠离子的吸附。

10、进一步地，上述钠离子吸附剂的制备方法，包括：

11、配置质量浓度为5％～8％的磺化聚砜溶液；

12、将碳化酚醛树脂基体放入配置的所述磺化聚砜溶液中充分分散后，去掉多余的磺化聚砜溶液后对包覆有磺化聚砜的碳化酚醛树脂进行干燥，得到碳化酚醛树脂基磺化聚砜钠离子吸附剂。

13、进一步地，所述磺化聚砜的磺化度不低于5％。

14、可选地，所述磺化聚砜溶液的溶剂为dmf、dmso中的至少一种。

15、进一步地，所述钠离子吸附剂的加入量不少于煤焦油稀释液总质量的0.5％。

16、进一步地，所述稀释处理，所述软化水为蒸馏水或纯净水。

17、进一步地，所述稀释处理中，所述水与煤焦油的体积比不小于0.5。

18、进一步地，所述脱水处理中，加压脱水处理的脱水压力不小于0.2mpa。

19、本发明的有益效果在于：

20、1.在本发明中，利用碳化酚醛树脂高强度和低密度的特点，并且碳化酚醛树脂与高分子之间具有较好的相容性，可以作为磺化聚砜的承载基体。

21、2.磺化聚砜表面含有大量的磺酸基团，磺酸基团为强水溶性的强酸性基团，磺酸基团可以与碱金属离子na+发生反应形成磺酸钠基团，实现对钠离子的高效吸附，从而实现对煤焦油中钠离子的吸附去除。

技术特征：

1.一种去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述钠离子吸附剂的制备方法包括：

3.根据权利要求1或2所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述磺化聚砜的磺化度不低于5％。

4.根据权利要求2所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述磺化聚砜溶液的溶剂为dmf、dmso中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述稀释处理，所述钠离子吸附剂的加入量不少于煤焦油稀释液总质量的0.5％。

6.根据权利要求1所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述稀释处理，所述软化水为蒸馏水或纯净水。

7.根据权利要求1所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述稀释处理中，所述水与煤焦油的体积比不小于0.5。

8.根据权利要求1所述的去除煤焦油中钠离子的方法，其特征在于，所述脱水处理中，加压脱水处理的脱水压力不小于0.2mpa。

技术总结
本申请提供了一种去除煤焦油中钠离子的方法，包括：将钠离子含量≤140mg/kg的高温煤焦油加热至70℃～80℃，并加入钠离子吸附剂，充分搅拌煤焦油后，再将钠离子去除后的煤焦油使用软化水进行稀释处理，水与煤焦油的体积比不小于0.5，稀释后将吸附钠离子后的钠离子吸附剂过滤去除；最后将稀释处理后的煤焦油稀释液进行油水分离加压脱水处理后使得煤焦油中的钠离子含量≤40mg/kg，其中钠离子吸附剂包括：碳化酚醛树脂基体和磺化聚砜层。本发明中利用磺化聚砜表面含有大量的磺酸基团，磺酸基团为强水溶性的强酸性基团，磺酸基团可以与碱金属离子Na+发生反应形成磺酸钠基团，实现对钠离子的吸附。

技术研发人员：安伟伟,刘玉周,牛仕广,陈军生
受保护的技术使用者：宁夏西泰煤化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12