專利名稱：煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤焦油的萃取處理方法，尤其涉及一種煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外煤焦油的分離技術(shù)有很多，工業(yè)化的煤焦油分離工藝以傳統(tǒng)的蒸餾分離技術(shù)為主，包括常壓蒸餾分離、減壓蒸餾分離和常減壓蒸餾分離等，其餾分分離則采用反應(yīng)分離、結(jié)晶分離、共沸精餾和溶劑-蒸餾分離等方法。蒸餾和精餾都是利用沸點(diǎn)的不同把煤焦油中各組分分離的方法，是目前各行業(yè)通用的煤焦油分離方法，其共同點(diǎn)是都要供給大量的熱量，這樣不僅能耗大，而且溫度過(guò)高會(huì)造成某些組分的分解。另外傳統(tǒng)的工業(yè)化蒸餾工藝易造成管道結(jié)焦堵塞，能耗高，設(shè)備投資大。結(jié)晶技術(shù)是傳統(tǒng)的分離工藝，適合煤焦油下游產(chǎn)品的精制加工，但對(duì)于像煤焦油這樣的多元復(fù)雜組分的分離采用結(jié)晶法，分離效果有限，另外結(jié)晶工藝操作周期長(zhǎng)，部分產(chǎn)品分離純度不夠。吸附法是根據(jù)吸附塔中填料吸附性能的差異，使流動(dòng)相中的某組分從混合體系中分離的方法。吸附法對(duì)吸附材料的要求較高，既要求能滿足選擇性吸附，又要滿足高效解析，而選擇性吸附又決定了其應(yīng)用范圍很有限，很難工業(yè)化應(yīng)用。膜分離法對(duì)材料的要求較高，尋求廉價(jià)易得、選擇性高、通透性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕的膜材料對(duì)膜分離法至關(guān)重要。 超臨界流體萃取是利用流體在超臨界狀態(tài)的特異性質(zhì)而發(fā)展起來(lái)的新型分離技術(shù)，該技術(shù)已有昭和殼牌石油公司成功的應(yīng)用于二甲基萘各異構(gòu)體的分離。Ding等采用超臨界流體萃取技術(shù)分離高溫煤焦油，采用正戊烷為萃取劑，包括煤浙青在內(nèi)共分離出11種餾分，切割餾分的深度比傳統(tǒng)的蒸餾方法高25%。超臨界流體萃取煤焦油具有靈活切割分離的特點(diǎn)，在煤焦油分離研究中得到廣泛應(yīng)用，但是其設(shè)備投資大，大型工業(yè)化應(yīng)用還難以實(shí)現(xiàn)，目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，能夠節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)，能耗低、利用率較高、效率較高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征是:第一步，把高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配比輸入到1#萃取釜，進(jìn)行攪拌混合；第二步，1#萃取釜攪拌混合均勻的介質(zhì)從1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐進(jìn)行靜止沉降分離；第三步，1#沉降罐進(jìn)行沉降分層，上層輕質(zhì)組分排至蒸餾釜，蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑，蒸餾完畢剩余的為煤焦油輕質(zhì)組分。
根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述第三步中1#沉降罐底部分層的煤焦油重質(zhì)組分排至2#萃取釜，往2#萃取釜中加入溶劑，通過(guò)攪拌混合均勻后輸送至2#沉降罐。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述2#沉降罐在分層后，2#沉降罐的上層組分排至中間罐，2#沉降罐的底部組分為煤焦油重質(zhì)組分。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述1#萃取釜通過(guò)蒸汽加熱溫度為40°C—80°C ;所述2#萃取釜的溫度為40°C—80°C。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述第三步中蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑可以循環(huán)利用；所述2#沉降罐的上層組分排至中間罐，中間罐的溶劑可以循環(huán)到1#萃取釜中。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述的高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配比為I噸煤焦油配I一4 m3溶劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果在于:本發(fā)明通過(guò)溶劑萃取分離出高溫煤焦油中的輕質(zhì)組分，輕質(zhì)組分經(jīng)過(guò)加氫可以制備汽油、柴油及高熱值、低凝固點(diǎn)的航空煤油，為煤焦油的利用提供了一種新途徑，同時(shí)也可以緩解我國(guó)目前對(duì)燃油的需求狀況。煤焦油的輕質(zhì)組分也可以通過(guò)選擇性萃取從中分離出喹啉、異喹啉和吲哚等含氮雜環(huán)化合物，是制備醫(yī)藥中間體的重要原料。另外煤焦油輕質(zhì)組分含有的諸多精細(xì)化學(xué)品通過(guò)常規(guī)化學(xué)合成手段是很難達(dá)到的，它們?cè)诠I(yè)和民用領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價(jià)值。節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境，成本較低、能夠廣泛的推廣使用，萃取的質(zhì)量較高。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
本發(fā)明如圖1所示，一種煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征是:第一步，把高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配比輸入到1#萃取釜，進(jìn)行攪拌混合；第二步，1#萃取釜攪拌混合均勻的介質(zhì)從1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐進(jìn)行靜止沉降分離；第三步，1#沉降罐進(jìn)行沉降分層，上層輕質(zhì)組分排至蒸餾釜，蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑，蒸餾完畢剩余的為煤焦油輕質(zhì)組分。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述第三步中1#沉降罐底部分層的煤焦油重質(zhì)組分排至2#萃取釜，往2#萃取釜中加入溶劑，通過(guò)攪拌混合均勻后輸送至2#沉降罐。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述2#沉降罐在分層后，2#沉降罐的上層組分排至中間罐，2#沉降罐的底部組分為煤焦油重質(zhì)組分。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述1#萃取釜通過(guò)蒸汽加熱溫度為40°C—80°C;所述2#萃取釜的溫度為40°C—80°C。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述第三步中蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑可以循環(huán)利用；所述2#沉降罐的上層組分排至中間罐，中間罐的溶劑可以循環(huán)到1#萃取釜中。根據(jù)所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述的高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配比為I噸煤焦油配I一4 m3溶劑。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如圖1所示:煤焦油和溶劑分別通過(guò)計(jì)量后，按照It煤焦油配比I一4m3溶劑的比例，同時(shí)輸送至1#萃取釜進(jìn)行混合攪拌，煤焦油和溶劑從1#萃取釜下部輸入，1#萃取釜中的溫度通過(guò)蒸汽加熱控制在40°C—80°C。隨著兩種介質(zhì)的不斷輸入，1#萃取釜液位慢慢上升，攪拌混合均勻的介質(zhì)從1#萃取釜上部溢流口溢流至1#沉降罐進(jìn)行靜止沉降分離。隨著煤焦油和溶劑的不斷輸入，1#沉降罐沉降分層后，上層輕組分排至蒸餾釜，通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑，溶劑通過(guò)蒸餾蒸出并冷卻成液態(tài)后可以循環(huán)使用，溶劑蒸餾完畢后，蒸餾釜中剩余的組分即是煤焦油輕質(zhì)組分。1#沉降罐底部的煤焦油重質(zhì)組分排放至2#萃取釜，并往2#萃取釜中加入I一4m3溶劑，溫度控制在40°C—80°C，通過(guò)攪拌混合均勻后輸送至2#沉降罐進(jìn)行靜止沉降分離。2#沉降罐中的介質(zhì)沉降分層后，上層組分排放至中間罐，作為1#萃取釜的補(bǔ)充溶劑使用。2#沉降罐底部的組分即是煤焦油重質(zhì)組分。本發(fā)明煤焦油與溶劑的配比為It煤焦油配比I一4m3溶劑，溶劑只溶解高溫煤焦油中的輕質(zhì)組分，在40°C—80°C的溫度下進(jìn)行第一次混合萃取并沉降分離，分離出的煤焦油輕質(zhì)組分和溶劑的混合物進(jìn)入蒸餾釜進(jìn)行蒸餾分離出其中的溶劑。第一次沉降分離后的煤焦油重質(zhì)組分加入I一4m3溶劑，進(jìn)行第二次萃取，溫度控制在40°C — 80°C，目的是更加徹底的分離出煤焦油中的輕質(zhì)組分，然后進(jìn)行沉降分離，分離出的萃取物由于含有的煤焦油輕質(zhì)組分較少，可以作為煤焦油第一次萃取用的溶劑使用。本發(fā)明第一次煤焦油萃取后沉降分離出的萃取物通過(guò)蒸餾分離出溶劑，溶劑可以循環(huán)利用，蒸餾后剩余的組分即是煤焦油的輕質(zhì)組分。第二次煤焦油萃取沉降分離出的萃取物由于含有煤焦油輕質(zhì)組分較少，完全滿足第一次萃取用溶劑使用，可以減少溶劑的蒸懼，降低能耗。本發(fā)明通過(guò)溶劑萃取分離出高溫煤焦油中的輕質(zhì)組分，輕質(zhì)組分經(jīng)過(guò)加氫可以制備汽油、柴油及高熱值、低凝固點(diǎn)的航空煤油，為煤焦油的利用提供了一種新途徑，同時(shí)也可以緩解我國(guó)目前對(duì)燃油的需求狀況。煤焦油的輕質(zhì)組分也可以通過(guò)選擇性萃取從中分離出喹啉、異喹啉和吲哚等含氮雜 環(huán)化合物，是制備醫(yī)藥中間體的重要原料。另外煤焦油輕質(zhì)組分含有的諸多精細(xì)化學(xué)品通過(guò)常規(guī)化學(xué)合成手段是很難達(dá)到的，它們?cè)诠I(yè)和民用領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價(jià)值。節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境，成本較低、能夠廣泛的推廣使用，萃取的質(zhì)量較高。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征是:第一步，把高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配比輸入到1#萃取釜，進(jìn)行攪拌混合；第二步，1#萃取釜攪拌混合均勻的介質(zhì)從1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐進(jìn)行靜止沉降分離；第三步，1#沉降罐進(jìn)行沉降分層，上層輕質(zhì)組分排至蒸餾釜，蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑，蒸餾完畢剩余的為煤焦油輕質(zhì)組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述第三步中1#沉降罐底部分層的煤焦油重質(zhì)組分排至2#萃取釜，往2#萃取釜中加入溶劑，通過(guò)攪拌混合均勻后輸送至2#沉降罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述2#沉降罐在分層后，2#沉降罐的上層組分排至中間罐，2#沉降罐的底部組分為煤焦油重質(zhì)組分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述1#萃取釜通過(guò)蒸汽加熱溫度為40°C—80°C ;所述2#萃取釜的溫度為40°C—80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述第三步中蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑可以循環(huán)利用；所述2#沉降罐的上層組分排至中間罐，中間罐的溶劑可以循環(huán)到1#萃取釜中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，其特征在于:所述的高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配 比為I噸煤焦油配I一4 m3溶劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了煤焦油低溫萃取分離輕質(zhì)組分方法，第一步，把高溫煤焦油和溶劑通過(guò)計(jì)量配比輸入到1#萃取釜，進(jìn)行攪拌混合；第二步，1#萃取釜攪拌混合均勻的介質(zhì)從1#萃取釜上部溢流口流至1#沉降罐進(jìn)行靜止沉降分離；第三步，1#沉降罐進(jìn)行沉降分層，上層輕質(zhì)組分排至蒸餾釜，蒸餾釜通過(guò)蒸汽加熱蒸餾出其中的溶劑，蒸餾完畢剩余的為煤焦油輕質(zhì)組分。發(fā)明通過(guò)溶劑萃取分離出高溫煤焦油中的輕質(zhì)組分，輕質(zhì)組分經(jīng)過(guò)加氫可以制備汽油、柴油及高熱值、低凝固點(diǎn)的航空煤油，為煤焦油的利用提供了一種新途徑，同時(shí)也可以緩解我國(guó)目前對(duì)燃油的需求狀況。
文檔編號(hào)C10C1/18GK103215058SQ20131015553
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者江衛(wèi), 王明南, 殷濤, 宋長(zhǎng)勇, 和德濤, 張波, 楚可嘉, 李萬(wàn)勇, 楊重陽(yáng), 徐賓, 楊其權(quán), 丁俊, 袁帥, 王勇, 劉顯靈, 周健, 王青, 朱亭亭, 任海寧, 沈紅娜, 李海平, 趙偉 申請(qǐng)人:棗莊礦業(yè)集團(tuán)煤化工研究院有限公司