一种精制沥青的制备系统与制备方法技术方案

本发明专利技术涉及精制沥青制备技术领域且公开了一种精制沥青的制备系统与制备方法，系统包括：配制罐

【技术实现步骤摘要】
一种精制沥青的制备系统与制备方法


[0001]本专利技术涉及精制沥青制备
，尤其涉及一种精制沥青的制备系统与制备方法
。

技术介绍

[0002]我国掌握百万吨级煤直接液化的关键技术，但煤液化残渣的高效资源化利用技术没有大规模突破
。
煤液化残渣的产量一般为原料煤的
30
％
。
它具有高炭
、
高灰和高硫的特性，由重质油，液化中间产物，未转化的煤和矿物质组成
。
[0003]煤液化残渣外观类似沥青，具有黑色光泽的片状固体，脆且易碎，煤液化残渣中的硫元素含量高，这是液化过程中使用硫助剂导致硫富集在煤液化残渣中所致，煤液化残渣中硫的存在形态多为无机硫，煤液化残渣的氮含量
0.84
％，灰分
16.52
％，主要由煤中的矿物质和残留的液化催化剂组成
。
[0004]传统的气化，焦化和燃烧没有体现液化残渣的高附加值利用潜力
。
煤液化残渣制备高端碳材料是目前煤直接液化
研究的热点，该过程实现的关键在于残渣的高效深度脱灰
。
由于残渣所具有的固体物粒度很小
、
粘度非常高
、
液相与颗粒状固体物之间的密度差小等特点，增加了液化沥青中无机灰分脱除的难度
。
因此，针对液化沥青在萃取体系中的流体特性和物性差异开发高效深度脱灰技术，突破液化沥青制备高端碳材料的技术瓶颈，完成整套工艺链条的开发，也是煤液化工艺技术开发和产业链延伸的重要组成部分
。
[0005]现有技术中，采用以煤焦油洗油为萃取剂
、
离心分离和静置沉降相结合的方式，并采用减压蒸馏回收溶剂获得高
、
中
、
初三个等级的煤液化沥青产品
。
但这种方式静置沉降效率低，不能高效为下游单元提供物料，严重制约了残渣脱灰精制工艺的连续性
。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
专利技术人通过研究认识到，煤液化残渣离心后的萃取液中灰分主要为
<100um
的微小颗粒，其中粒径
<20um
的占比为
60
％左右，颗粒为细小分散的不规则块状，聚集吸附作用较弱，焦化洗油和煤液化残渣萃取液高黏体系阻碍了颗粒运动，大大减缓了沉降速度
。
静置沉降很难有效脱除这些颗粒，往往需要
48h
甚至更长时间，并且因沉降层的存在，导致收率不高
。
[0007]为此，本专利技术实施例提供了一种精制沥青的制备系统与制备方法，能够制备出灰分浓度小于
100ppm
的超低灰精制沥青，提高了精制沥青的制备效率与收率，实现连续稳定长周期运转，且制备出的精制沥青产品等级多元化
。
[0008]本申请一方面实施例提出一种精制沥青的制备系统，包括：配制罐
、
离心机
、
死端过滤器
、
陶瓷膜过滤器
、
第一闪蒸塔和第二闪蒸塔，所述配制罐用于加入萃取剂和煤液化残渣并混料制浆；所述离心机具有进料口
、
萃取液出料口和萃余物出料口，所述进料口连接所述配制罐；所述死端过滤器连接所述离心机的所述萃取液出料口，以将萃取液通入所述死端过滤器进行过滤，得到第一滤液；所述陶瓷膜过滤器具有滤液入口
、
第二滤液出口和浓缩
液出口，所述滤液入口连接所述死端过滤器，以将所述第一滤液通入所述陶瓷膜过滤器进行错流过滤，得到第二滤液与浓缩液，所述第二滤液从所述第二滤液出口排出，所述浓缩液从所述浓缩液出口排出；所述第一闪蒸塔连接所述陶瓷膜过滤器的所述第二滤液出口，以将所述第二滤液进行闪蒸，得到高级精制沥青；所述第二闪蒸塔连接所述陶瓷膜过滤器的所述浓缩液出口，以将所述浓缩液进行闪蒸，得到中级精制沥青
。
[0009]本申请针对煤液化残渣的独特结构组成，与萃取剂混合体系的物性特征和溶解性能，创造性地将陶瓷膜超滤技术用于煤液化残渣萃取体系，并与离心分离和死端过滤技术耦合并进行适用性完善与优化，制备超低灰
(<100ppm)
精制沥青，用于高端碳材料原料，实现液化残渣制备超低灰沥青精制技术，延长连续平稳安全的运转周期
。
[0010]本申请调整与优化了煤液化残渣溶解体系在离心与传统死端过滤工艺中的过程调控策略，离心分离初步除去大颗粒固体物，死端过滤将大部分小颗粒固体物除去，陶瓷膜过滤进一步脱除剩余少量小颗粒固体物，这种分级除灰精制技术用于煤液化残渣溶解脱灰精制过程，充分发挥了热溶解和各类分离技术的上下游紧密耦合，实现了各类分离技术的优势互补，形成了完备的煤液化残渣脱灰精制技术链条，为用于高端碳材料原料的超低灰精制沥青的制备提供了良好的技术支持
。
[0011]本申请的陶瓷膜过滤器采用无机陶瓷膜纳米级滤芯，孔径分布窄，分离精度极高，可达纳米级过滤，过滤效果稳定，具有良好的耐高温性能和高机械强度
。
另外，采用不同于传统死端过滤的错流过滤方式，基于多孔陶瓷介质的筛分效应，在压力驱动下，滤液与母液呈垂直方向向外透过膜，调整适宜的流速，微米及亚微米级悬浮物被陶瓷膜截留进入浓缩液，不会在膜表面形成滤饼层，实现流体纯化，有利于延长连续运转周期
。
[0012]在一些实施例中，所述第一闪蒸塔具有第一进口
、
第一出口和第二出口，所述第一进口连接所述陶瓷膜过滤器的所述第二滤液出口，所述第一出口用于排出经过闪蒸分离出的萃取剂，所述第二出口用于排出分离出的高级精制沥青；
[0013]所述第二闪蒸塔具有第二进口
、
第三进口
、
第三出口和第四出口，所述第二进口连接所述死端过滤器的所述第一滤液出口，所述第三进口连接所述陶瓷膜过滤器的所述浓缩液出口，所述第三出口用于排出经过闪蒸分离出的萃取剂，所述第四出口用于排出分离出的所述中级精制沥青；
[0014]所述死端过滤器的所述第一滤液出口分别通过管路连接所述第二闪蒸塔的所述第二进口与所述陶瓷膜过滤器的所述滤液入口，所述死端过滤器的所述第一滤液出口与所述陶瓷膜过滤器的管路上连接第一控制阀，所述死端过滤器的所述第一滤液出口与所述第二闪蒸塔连接的管路上连接有第二控制阀
。
[0015]本申请可针对碳材料产品价格和市场供需需求，通过对第一控制阀和第二控制阀的通断，来生产不同等级的精制沥青，并调节不同等级的精制沥青的产量
。
如果不生产高级精制沥青，只需进行普通死端过滤器滤液闪蒸；如生产高级精制沥青，则进行普通死端过滤器滤液和陶瓷膜过滤器浓缩液混合后闪蒸以及陶瓷膜过滤器滤液闪蒸
。
[0016]在一些实施例中，所述死端过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种精制沥青的制备系统，其特征在于，包括：配制罐，所述配制罐用于加入萃取剂和煤液化残渣并混料制浆；离心机，所述离心机具有进料口
、
萃取液出料口和萃余物出料口，所述进料口连接所述配制罐；死端过滤器，所述死端过滤器连接所述离心机的所述萃取液出料口，以将萃取液通入所述死端过滤器进行过滤，得到第一滤液；陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器具有滤液入口
、
第二滤液出口和浓缩液出口，所述滤液入口连接所述死端过滤器，以将所述第一滤液通入所述陶瓷膜过滤器进行错流过滤，得到第二滤液与浓缩液，所述第二滤液从所述第二滤液出口排出，所述浓缩液从所述浓缩液出口排出；第一闪蒸塔，所述第一闪蒸塔连接所述陶瓷膜过滤器的所述第二滤液出口，以将所述第二滤液进行闪蒸，得到高级精制沥青；第二闪蒸塔，所述第二闪蒸塔连接所述陶瓷膜过滤器的所述浓缩液出口，以将所述浓缩液进行闪蒸，得到中级精制沥青
。2.
根据权利要求1所述的精制沥青的制备系统，其特征在于，所述第一闪蒸塔具有第一进口
、
第一出口和第二出口，所述第一进口连接所述陶瓷膜过滤器的所述第二滤液出口，所述第一出口用于排出经过闪蒸分离出的萃取剂，所述第二出口用于排出分离出的高级精制沥青；所述第二闪蒸塔具有第二进口
、
第三进口
、
第三出口和第四出口，所述第二进口连接所述死端过滤器的所述第一滤液出口，所述第三进口连接所述陶瓷膜过滤器的所述浓缩液出口，所述第三出口用于排出经过闪蒸分离出的萃取剂，所述第四出口用于排出分离出的所述中级精制沥青；所述死端过滤器的所述第一滤液出口分别通过管路连接所述第二闪蒸塔的所述第二进口与所述陶瓷膜过滤器的所述滤液入口，所述死端过滤器的所述第一滤液出口与所述陶瓷膜过滤器的管路上连接第一控制阀，所述死端过滤器的所述第一滤液出口与所述第二闪蒸塔连接的管路上连接有第二控制阀
。3.
根据权利要求1所述的精制沥青的制备系统，其特征在于，所述死端过滤器包括第一死端过滤器和第二死端过滤器，所述离心机的所述萃取液出料口分别通过管路连接所述第一死端过滤器和所述第二死端过滤器，并在连接所述第一死端过滤器和所述第二死端过滤器的管路上分别连接控制阀，以在任一时间点下，所述第一死端过滤器和所述第二死端过滤器中的任意一个处于工作状态
。4.
根据权利要求1所述的精制沥青的制备系统，其特征在于，所述死端过滤器连接有正吹管路和反吹管路，所述死端过滤器具有入口
、
所述第一滤液出口和滤饼出口，所述死端过滤器的入口位于所述死端过滤器的下部，所述第一滤液出口位于所述死端过滤器的上部，所述滤饼出口位于所述死端过滤器的底部，所述正吹管路连接于所述死端过滤器的入口，所述反吹管路连接于所述死端过滤器的所述第一滤液出口
。5.
根据权利要求1所述的精制沥青的制备系统，其特征在于，还包括干燥机，所述干燥机具有第一滤饼入口
、
第二滤饼入口
、
干滤渣出口和萃取剂出口，所述第一滤饼入口连接所述离心机的所述萃余物出料口，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，刘敏，黄澎，寇丽红，马博文，王昊，李文博，胡迪，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：