煤焦油生产沥青的方法 【技术领域】
本发明属于煤化工技术领域,特别涉及煤焦油生产沥青的方法。背景技术 煤焦油所含水分实质是没有分离完全的剩余氨水,其中所含的挥发氨在焦油蒸 馏的脱水过程中除去,而固定铵盐仍留在无水焦油中。 当加热到 220 ~ 250℃时,固定铵 盐会分解 :
干态氯化氢是没有腐蚀性的,但遇水后形成了盐酸,具有很强的腐蚀作用,造 成馏分塔顶部系统的腐蚀。 因此,必须尽量脱除焦油中的固定铵盐。
传统的焦油加工脱固定铵盐采用碳酸钠溶液中和法,反应式为 :
2NH4Cl+Na2CO3 → 2NH3+CO2+2NaCl+H2O
该方法生成的钠盐稳定,在焦油蒸馏的加热温度下不会分解。 此工艺成熟可 靠,但钠盐进入沥青,使沥青的钠含量增加 50 ~ 70ppm,灰分增加 120 ~ 160ppm。 由 于钠等金属元素对炭素材料的氧化具有催化作用,因此中和法制约了煤焦油沥青用于生 产高档炭素材料产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种煤焦油生产沥青的方法,该方法制得的 沥青钠含量、灰分较低。
本发明煤焦油生产沥青的方法具体为 :通过电脱盐脱除煤焦油中固定铵盐,再 分馏得到沥青。
电脱盐时电场强度为 300 ~ 700v/cm,优选为 400 ~ 600v/cm。
电脱盐前煤焦油需加热至 120 ~ 170℃。
电脱盐前煤焦油中加入 5 ~ 8%体积的水。
添 加 的 水 中 含 有 破 乳 剂 时 脱 盐、 脱 水 的 效 果 较 好。 破 乳 剂 的 用 量 为 10 ~ 40ppm,优选为 20 ~ 30ppm。
破乳剂优选为水溶性破乳剂,如 SXP201、 SXB204、 SXE604 中的至少一种。
本发明采用电脱盐代替加碱中和法对煤焦油进行预处理,所得无水精制煤焦油 含盐< 5mg/l,含水< 0.3%。
为了进一步减少煤焦油中的固定铵盐,可将电脱盐一次后得到的煤焦油加入 5 ~ 8%体积的水后再次电脱盐。
电脱盐得到的煤焦油分馏后所得残液为含钠< 10ppm、灰分< 0.1%的优质沥青 产品,可用于配置含钠< 10ppm 高档炭黑油或灰分< 0.1%的沥青涂料。
无水精制煤焦油中残余少量固定铵盐,分馏时会产生 HCl 和 H2S 等酸性气体,腐蚀设备。 因此在分馏初凝区的冷凝水中加弱碱性无机试剂,控制冷凝水 pH 值 7.5 ~ 8.5。 冷凝水中加弱碱性无机试剂能够中和 HCl 和 H2S 等酸性气体,防止设备腐蚀。
弱碱性无机试剂优选为氨水。
本发明首次采用电脱盐方式处理煤焦油,得到低灰低钠的沥青产品,为煤焦油 生产沥青的方法提供一种新的选择。 具体实施方式
以下实施例采用的水溶性破乳剂 SXP201、 SXB204、 SXE604 为长江 ( 扬中 ) 电 脱盐设备有限公司生产。
实施例 1
1. 原料焦油用泵送入管式炉对流段加热到 140 ~ 160℃ ;
2. 加热后的焦油加入 5 ~ 8%体积的水,在高效静态混合器内充分混合 ;水中添 加 20 ~ 30ppm 破乳剂 SXB204。
3. 步骤 2 得到的油水混合物进入电脱盐预处理器罐内,在 400v/cm 电场作用下, 实现分离。 水相从罐体上部排出,煤焦油相从罐底部分出。 4. 步骤 3 电脱盐预处理后的无水精制焦油含 NaCl 盐< 5mg/l,含水< 0.3%。
5. 无水精制焦油用二段焦油泵送入管式炉辐射段加热到 360 ℃,送入二段蒸发 器 - 馏分塔进行馏分切割。
6. 馏分塔塔顶气相管道注入氨水,中和 HCl 和 H2S 等酸性气体,将冷凝水 pH 值 控制在 7.5 ~ 8.5。
7. 二段蒸发器塔底得到中温沥青含钠< 10ppm、灰分< 0.1%,可与蒽油按 3 ∶ 7 的比例配置高档炭黑油。
实施例 2
1. 原料焦油在换热器与一蒽油换热至 130℃ ;
2. 换热后的焦油加入 5 ~ 8%体积的水,在高效静态混合器内充分混合 ;水中添 加 20 ~ 30ppm 破乳剂 SXB204。
3. 步骤 2 得到的油水混合物进入一级电脱盐预处理器罐内,在 500v/cm 电场作用 下,实现分离。 水相从罐体上部排出,煤焦油相从罐底部分出。
4. 步骤 3 得到的煤焦油加入 5 ~ 8%体积的水,在高效静态混合器内充分混合 ; 水中添加 20 ~ 30ppm 破乳剂 SXB204。
5. 步骤 4 得到的油水混合物进入二级电脱盐预处理器罐内,在 600v/cm 电场作用 下,实现分离。 二级罐内同样水相从罐体上部分出,经洗涤精制后的煤焦油相从罐底部 分出。
6. 步骤 5 得到的无水精制焦油含 NaCl 盐< 5mg/l,含水< 0.3%。
7. 无水精制焦油用二段焦油泵送入管式炉辐射段加热到 360 ℃,送入二段蒸发 器 - 馏分塔进行馏分切割。
8. 馏分塔塔顶气相管道注入氨水,中和 HCl 和 H2S 等酸性气体,将冷凝水 pH 值 控制在 7.5 ~ 8.5。
9. 二段蒸发器塔底得到中温沥青含钠< 5ppm、灰分< 0.1%,可与蒽油和二甲苯
按 7 ∶ 2 ∶ 1 的比例配置沥青涂料。5