一种煤焦油预处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤焦油预处理方法及系统，其中煤焦油预处理方法，包括步骤：S10：对煤焦油进行加热后再进行闪蒸；S20：对闪蒸后的煤焦油进行加热后再进行过滤；S30：将水、一级破乳剂和一级脱金属剂与过滤得到的煤焦油混合并使其反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，油水分离，得到一级煤焦油；S40：将一级煤焦油与水、二级破乳剂和二级脱金属剂混合并反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，油水分离，得到二级煤焦油。本发明专利技术可以有效降低煤焦油中的杂质含量，且预处理过程中的能耗低，处理后得到的煤焦油稳定性强，可以有效避免煤焦油在后续处理过程中对设备管道的腐蚀。

Coal tar pretreatment method and system

The invention discloses a method and a system for coal tar pretreatment, pretreatment method, which comprises the following steps: S10 coal tar: heating the coal tar after flash; S20: heating the coal tar evaporated after filtration; S30: water level, demulsifier and level off metal agent and filtering the obtained mixture of coal tar and the reaction of coal tar, reaction temperature and filtration and here after the same temperature, oil-water separation, a coal tar; S40: the level of coal tar and water, grade two and grade two demulsifier demetallization agent and mixed reaction of coal tar and filtering the reaction temperature and the same temperature, oil-water separation, two stage coal tar. The invention can effectively reduce the impurity content in coal tar, and energy consumption during the pretreatment of low coal tar stability is obtained after the treatment, can effectively avoid the coal tar in the subsequent process of equipment corrosion of pipelines.

【技术实现步骤摘要】
一种煤焦油预处理方法及系统
本专利技术涉及煤焦油预处理工艺设计
，尤指一种煤焦油预处理方法及系统。
技术介绍
随着中国经济的快速发展和环境的整体压力，对清洁燃料的需求持续旺盛，由于中国缺油多煤，给煤化工中的副产煤焦油生产液体燃料提供了很好的机会。目前普遍采用加氢精制和加氢裂化的工艺对煤焦油进行脱硫、脱氮、脱金属及裂解，生成石脑油、柴油和汽油等不同类型的轻质油。煤焦油是煤炼焦、干馏和气化的副产物，含有较多的水分、盐类、金属及喹啉不溶物(以下简称QI)，这些杂质会对加氢设备、催化剂和产品质量产生严重的影响。煤焦油中的水分一般占2～5％wt，水分能造成系统能耗增加，系统阻力增大，减小生产能力。盐类主要是氯化铵，当设备加热至220～250℃，氯化铵会分解成氨气和氯化氢，氯化氢会引起设备的严重腐蚀。煤焦油中的金属含量为0.01～0.05％wt，主要是钙、镁、铁、钠等金属，其中约10～20％wt的金属以水溶性金属化合物存在于煤焦油的乳化水中，约30％wt的金属以固体颗粒形态存在于部分QI中，剩余的金属以环烷酸盐、酚盐、卟啉盐及更加复杂的胶质沥青质盐溶于煤焦油中，这些金属在加氢过程中会生成金属硫化物沉积在催化剂上，使催化剂堵塞、失活、中毒，床层压降升高。此外，金属盐类还能造成加热炉及换热设备的结垢，造成能耗增加，缩短运行周期。煤焦油中QI含量约为0.1～1.5wt％，包括焦粉、煤粉、机械杂质及半焦化的稠环芳烃聚合物，及设备管道腐蚀物，同样会造成催化剂堵塞、失活、中毒，压降升高。因此，煤焦油在加氢前，必须对其进行预处理。目前，煤焦油预处理过程中的难点在于：1、乳化严重，破乳困难。煤焦油中的水在无机盐和氨的作用下，水分子分散在煤焦油中形成了油包水的乳化液。煤焦油中还含有大量的QI颗粒，这些QI颗粒吸附在油水界面上，可以形成由多层粒子构成的油水界面膜，增加了油水界面膜的强度，使得煤焦油乳化液非常稳定。传统的离心、自然沉降和电脱盐的方法均无法有效破坏乳化液体系，脱水脱盐的脱除效率低，而且能耗大。2、QI颗粒含量高，粒径小，脱除困难。约35％wt的QI颗粒粒径小于25μm，其中大部分是属于半焦化的稠环芳烃聚合物，这部分小于25μm的QI颗粒或者附着在乳化液上，或者附着在胶质沥青质中，在煤焦油中非常稳定，无法通过沉降和离心分离有效脱除，因此QI的脱除率低。3、油溶性金属稳定性强，脱除困难。煤焦油中油溶性金属以环烷酸盐、酚盐、卟啉盐、非卟啉盐以及胶质沥青质形态存在。其中以环烷酸盐、酚盐存在的金属化合物稳定常数较低，通过添加配合物的方法较易脱除，而以卟啉盐、非卟啉盐以及胶质沥青质形态存在金属化合物稳定常数较高，加药量大，脱除困难。在专利公开号为CN201316557Y，主题名称为撬装式交直流复合电场煤焦油脱盐脱水装置中，采用电脱盐的方法脱除煤焦油中的水、金属和杂质，但是没有对油溶性金属和QI进行处理。在专利公开号CN105505453A，主题名称为一种煤焦油无水脱盐脱金属的方法中，采用无水加剂搅拌反应，然后通过液固分离的方法进行煤焦油脱盐脱金属。该方法采用搅拌反应能耗大，处理量小，且煤焦油中的盐类以乳化水形态存在，无法通过脱金属反应和液固分离脱除。专利公开号为CN105623698A，主题名称为一种煤焦油预处理的方法公开了一种用纤维膜接触器脱除煤焦油中金属的方法及装置，煤焦油和脱金属剂在纤维膜接触器内反应，脱除盐、油溶性金属，然后油水静置分离得到预处理后的煤焦油，该方法对固体杂质含量高的煤焦油效果较差，纤维膜接触器易被固体颗粒物堵塞。上述方法对于脱除煤焦油中水、盐、金属和QI都有一定的效果，但是对于煤焦油的QI含量及PH值有一定要求，QI过高会影响电脱盐的正常运行，导致电脱盐电耗上升甚至电场击穿，电脱盐设备电极结垢，油水分离困难，以及设备管道的结垢和堵塞等问题，PH值过高会降低脱金属效率，脱金属剂损耗增大。因此，本申请人致力于提供一种新型的煤焦油预处理方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供煤焦油预处理方法及系统，可以有效降低煤焦油中的杂质含量，且预处理过程中的能耗低，处理后得到的煤焦油稳定性强。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种煤焦油预处理方法，包括步骤：S10：对煤焦油进行加热后再进行闪蒸；S20：对闪蒸后的煤焦油进行加热后再进行过滤；S30：将水、一级破乳剂和一级脱金属剂与过滤得到的煤焦油混并使其反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，然后将反应后的混合物进行油水分离，得到一级煤焦油；S40：将一级煤焦油与水、二级破乳剂和二级脱金属剂混合并反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，然后反应后的混合物进行油水分离，得到二级煤焦油。优选地，在步骤S10中将所述煤焦油加热至120～130℃后进行闪蒸；和/或；在步骤S20中将闪蒸后的煤焦油加热至120～150℃后进行过滤；和/或；在所述步骤S20中采用金属粉末烧结滤芯作为过滤元件，精度等级0.2～2μm，过滤速度为0.2～1.0m3/m2/hr；和/或；在所述步骤S10和S20之间还包括步骤S50：向闪蒸后的煤焦油中加入稀释油以降低闪蒸后的煤焦油的密度。优选地，在步骤S30中，对反应后的混合物放入油水分离器内静置0.2～1hr进行油水分离；和/或；在步骤S30中，水的加入量为5～8wt％，所述一级破乳剂的加入量为10～200ppm，所述一级脱金属剂的加入量为剂钙摩尔比2:1；和/或；在步骤S30中，所述一级脱金属剂包括一级配合物和一级相转移剂，一级配合物选自乙二胺四乙酸二钠、葡萄糖酸钠、偏硅酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、硫酸铵、磷酸铵，相转移剂选自聚醇类、季铵盐类。优选地，在步骤S40中将反应后的混合物放入油水分离器内静置0.2～1hr进行油水分离；和/或；在步骤S40中，水的加入量为5～8wt％，所述二级破乳剂的加入量为10～50ppm，所述二级脱金属剂的加入量为剂铁摩尔比2:1；和/或；所述二级脱金属剂包括二级配合物、有机酸和二级相转移剂，所述二级配合物选自氨基三乙酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四乙酸二钠、二乙三胺五乙酸、亚氨基二琥珀酸四钠，所述有机酸选自甲酸、乙酸、草酸、丁酸、马来酸、聚丙烯酸、柠檬酸，所述二级相转移剂选自聚醇类、季铵盐类；和/或；在所述步骤S40中混合物混合后反应时的反应温度与步骤S30中混合物混合后反应时的反应温度相同。优选地，所述煤焦油预处理方法还包括步骤：S60：通过清洁剂定期循环清洁步骤S20中的过滤元件，清洗清洗频率为1～7天/次。优选地，步骤S60中使用的所述清洁剂选自柴油、汽油、二甲苯及所述二级煤焦油加氢生成油；和/或；步骤S60中的清洗时间为每次清洗1～12hr。优选地，所述煤焦油预处理方法还包括步骤：S70：回收利用清洗完过滤元件的清洁剂。本专利技术还公开了一种煤焦油预处理系统，包括：闪蒸罐，用于对煤焦油进行闪蒸；过滤器，与所述闪蒸罐连接，用于对闪蒸后的煤焦油进行过滤；一级混合器，与所述过滤器连接，用于使水、一级脱金属剂及一级破乳剂和过滤后的煤焦油混合并反应；一级加水器、一级脱金属剂和破乳剂添加器，分别与所述一级混合器连通；一级油水分离器，与所述一级混合器连通，用于对所述一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油预处理方法，其特征在于，包括步骤：S10：对煤焦油进行加热后再进行闪蒸；S20：对闪蒸后的煤焦油进行加热后再进行过滤；S30：将水、一级破乳剂和一级脱金属剂与过滤得到的煤焦油混合并使其反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，然后将反应后的混合物进行油水分离，得到一级煤焦油；S40：将一级煤焦油与水、二级破乳剂和二级脱金属剂混合并反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，然后反应后的混合物进行油水分离，得到二级煤焦油。

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油预处理方法，其特征在于，包括步骤：S10：对煤焦油进行加热后再进行闪蒸；S20：对闪蒸后的煤焦油进行加热后再进行过滤；S30：将水、一级破乳剂和一级脱金属剂与过滤得到的煤焦油混合并使其反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，然后将反应后的混合物进行油水分离，得到一级煤焦油；S40：将一级煤焦油与水、二级破乳剂和二级脱金属剂混合并反应，且此处的反应温度与过滤后得到的煤焦油的温度相同，然后反应后的混合物进行油水分离，得到二级煤焦油。2.如权利要求1所述的煤焦油预处理方法，其特征在于：在步骤S10中将所述煤焦油加热至120～130℃后进行闪蒸；和/或；在步骤S20中将闪蒸后的煤焦油加热至120～150℃后进行过滤；和/或；在所述步骤S20中采用金属粉末烧结滤芯作为过滤元件，精度等级0.2～2μm，过滤速度为0.2～1.0m3/m2/hr；和/或；在所述步骤S10和S20之间还包括步骤S50：向闪蒸后的煤焦油中加入稀释油以降低闪蒸后的煤焦油的密度。3.如权利要求1所述的煤焦油预处理方法，其特征在于：在步骤S30中，对反应后的混合物放入油水分离器内静置0.2～1hr进行油水分离；和/或；在步骤S30中，水的加入量为5～8wt％，所述一级破乳剂的加入量为10～200ppm，所述一级脱金属剂的加入量为剂钙摩尔比2:1；和/或；在步骤S30中，所述一级脱金属剂包括一级配合物和一级相转移剂，一级配合物选自乙二胺四乙酸二钠、葡萄糖酸钠、偏硅酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、硫酸铵、磷酸铵，相转移剂选自聚醇类、季铵盐类。4.如权利要求1所述的煤焦油预处理方法，其特征在于：在步骤S40中将反应后的混合物放入油水分离器内静置0.2～1hr进行油水分离；和/或；在步骤S40中，水的加入量为5～8wt％，所述二级破乳剂的加入量为10～50ppm，所述二级脱金属剂的加入量为剂铁摩尔比2:1；和/或；所述二级脱金属剂包括二级配合物、有机酸和二级相转...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪，马洪玺，张文军，
申请(专利权)人：上海蓝科石化环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31