高温煤焦油脱水的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温煤焦油的脱水方法和装置，属于煤焦油加工领域。高温煤焦油的脱水方法包括以下步骤：将高温煤焦油、水以及破乳剂混合而成的90～140℃的混合油于由绝缘电极产生的电场强度为1500～4000V/cm的电场中静置，分层后除去上清液。其中，水的用量是高温煤焦油重量的3～10％、破乳剂的用量为50～200毫克/每千克高温煤焦油。高温煤焦油脱水装置包括脱水罐、输送组件、排出组件以及电场发生组件。脱水时，高温煤焦油、水和破乳剂组成的混合油经过加热注入到脱水罐内，在电场的作用下破乳，进而发生沉降、分层，将分层形成的上层液体排出，从而实现对高温煤焦油的脱水处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤焦油加工领域，具体而言，涉及一种高温煤焦油脱水的方法和装置。
技术介绍
煤焦油是由煤在隔绝空气加强热时干馏制得的一种液体产物，高温干馏得到的焦油称为高温干馏煤焦油(简称高温煤焦油)，低温干馏得到的焦油称为低温干馏煤焦油(简称低温煤焦油)。两者的组成和性质不同，加工利用方法各异。在常温、常压下高温煤焦油产品呈黑色粘稠液状，高温煤焦油在20℃时的密度1.14-1.25g/cm3。在装炉煤的加工产品中，高温煤焦油的产量约占装炉煤的3％-4％。高温煤焦油成分达上万种，主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物(如苯酚等酚类化合物)，含氮、含硫的杂环化合物等多种有机物。通过分馏的方法可把煤焦油分割成不同沸点范围的馏分。煤焦油是煤化学工业的主要原料，尤其是塑料、合成纤维、染料、橡胶、医药、耐高温材料等的重要原料，被广泛应用于生产杀虫剂、糖精、染料、药品、炸药等多种工业品。煤焦油中含有很多的杂质，包括水分、金属和固体物质，它们的存在导致能耗增加，管路堵塞，腐蚀加重，催化剂中毒，影响后续加工装置平稳运行，因此煤焦油必须先进行净化处理。目前，常用的煤焦油脱水方法存在以下一些问题：1、静置脱水法脱水时间较长；2、管式炉加热法脱水能耗较高；3、离心分离投资大，运行费用高。此外，还有高压电场聚结、微波辐射法、超声波辐射法和化学破乳剂破乳法进行脱水。目前，使用的较多的是电脱水法，但是，电脱水对密度较大的煤焦油的脱水效果较差，因此，需要将煤焦油进行稀释，例如，中国专利ZL200610105277.6，采用柴油馏分油或加氢生成油作为稀释剂，从而导致脱水操作工艺更加复杂，且要消耗稀释剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高温煤焦油脱水的方法，通过使用多种破乳方法结合的方式，加速高温煤焦油脱水速度，降低成本。本专利技术的另一目的在于提供一种高温煤焦油的脱水装置，以实现高效、节能脱除高温煤焦油中的水。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高温煤焦油的脱水方法，包括以下步骤：将高温煤焦油、水以及破乳剂混合而成的90～140℃的混合油于由绝缘电极产生的电场强度为1500～4000V/cm的电场中静置，分层后除去上清液，水的用量是高温煤焦油重量的3～10％、破乳剂的用量为50～200毫克/每千克高温煤焦油。本专利技术还提供了一种用于实施上述的高温煤焦油的脱水方法的脱水装置，包括脱水罐、输送组件、排出组件以及用于在所述脱水罐内产生电场的电场发生组件，脱水罐设置有进料口和排水口。输送组件包括输料泵和输送管，输送管的一端伸入进料口与脱水罐连接，输送管的另一端与输料泵的输出接口连接。排出组件包括排水管，排水管的一端伸入排水口与脱水罐连接。电场发生组件包括电极，电极设置于脱水罐内。本专利技术的有益效果：本专利技术中采用化学破乳和高压电场聚集相结合的方式对煤焦油中的水进行脱除。破乳剂可以改变煤焦油乳液体系的界面性质，使其稳定状态被打破，从而形成破乳作用，使水和煤焦油分离。一方面，高压电场则可以使高温煤焦油乳液体系中的极性的乳化剂分子产生运动，从而削弱其乳化效果，而水和高温煤焦油的之间相互结合作用差，则乳化剂被破坏的同时也使水和高温煤焦油更易分离。另一方面，高压电场可以使水滴发生极化，极化后的水滴会相互吸引，从而使小水滴聚结为大水滴，而由于水滴与高温煤焦油的密度差异较大，从而使得水和高温煤焦油在重力作用下发生分层，从而实现水和高温煤焦油的分离。本专利技术中采用电学和化学联合破乳的方法，提高了破乳效果和破乳速度，从而加速油水分离、缩短脱水时间，进而降低长时间用电的能耗。另外，由于在脱水过程中不需要使用价格较高的柴油、加氢生成油等稀释油来稀释高温煤焦油，从而也降低了煤焦油的各种原料成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例6提供的高温煤焦油脱水装置的结构示意图。附图标记说明：高温煤焦油脱水装置100；输送管101；输料泵102；进料口103；脱水罐104；电源105；电极106；出口收集器107；排料管108；排渣口109；排水口110；混合器111；入口分配器112；上电极113；下电极114；排水管115。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下针对本专利技术实施例的高温煤焦油脱水方法进行具体说明：一种高温煤焦油的脱水方法，包括以下步骤：将高温煤焦油、水以及破乳剂混合而成的90～140℃的混合油于由绝缘电极产生的电场强度为1500～4000V/cm的电场中静置，分层后除去上清液。其中，每克混合油含水0.03～0.1克、破乳剂50～200微克。本方法通过破乳剂和电场的联合破乳，使水和高温煤焦油相互分离并逐渐分层。由于高温煤焦油的密度大于水的密度，形成水层在高温煤焦油层之上的分层现象，从而将水层去除实现对高温煤焦油的脱水。根据脱水后的高温煤焦油的纯度需要，可以进行二级以及三级等多次的重复脱水，以便将高温煤焦油中的杂质无机盐等物质除去。由于高温煤焦油中含有大量的无机盐等易溶于水的杂质物质，其混合于高温煤焦油中，会导致高温煤焦油的污染以及后续处理难度增大的问题。用水作为洗涤剂清除高温煤焦油中的水溶性杂质，有利于改善脱水后的高温煤焦油的品质。此外，水还可以减小高温煤焦油的粘度，从而降低化学和电场破乳的难度，提高脱水的效果。为减少引入杂质，脱水过程中使用的水优选为净化水、纯净水、工业去离子水。破乳剂改变水和高温煤焦油形成的乳液滴界面状态，从而破坏乳液滴的稳定，使水和高温煤焦油分离；电场则加速了水和高温煤焦油的分离，并促进两者的分层。在90～140℃的温度条件下，高温煤焦油受热导致粘度下降，高温煤焦油和水形成的乳液滴更易分散，更易于电场和破乳剂的作用以实现破乳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温煤焦油的脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：将高温煤焦油、水以及破乳剂混合而成的90～140℃的混合油于由绝缘电极产生的电场强度为1500～4000V/cm的电场中发生破乳反应，分层后除去上清液，所述水的用量是所述高温煤焦油重量的3～10％、所述破乳剂的用量为50～200毫克/每千克所述高温煤焦油。

【技术特征摘要】
1.一种高温煤焦油的脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高温煤焦油、水以及破乳剂混合而成的90～140℃的混合油于由绝
缘电极产生的电场强度为1500～4000V/cm的电场中发生破乳反应，分层
后除去上清液，所述水的用量是所述高温煤焦油重量的3～10％、所述破乳
剂的用量为50～200毫克/每千克所述高温煤焦油。
2.根据权利要求1所述的高温煤焦油的脱水方法，其特征在于，所
述破乳剂包括：聚醚类破乳剂、酚醛胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚破乳剂、聚氧
丙烯-聚氧乙烯醚-聚氧丙烯酯复配物类破乳剂中的任一种的原油破乳剂。
3.根据权利要求1所述的高温煤焦油的脱水方法，其特征在于，所
述破乳反应的时间为40～80分钟。
4.一种用于实施权利要求1所述的高温煤焦油的脱水方法的脱水装
置，其特征在于，包括脱水罐、输送组件、排出组件以及用于在所述脱水
罐内产生电场的电场发生组件；
所述脱水罐设置有进料口和排水口；所述输送组件包括输料泵和输送
管，所述输送管的一端伸入所述进料口与所述脱水罐连接，所述输送管的
另一端与所述输料泵的输出接口连接；所述排出组件包括排水管，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪实彬，崔新安，刘家国，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11