本技術涉及煤焦油除雜,更具體地,涉及一種煤焦油雜質(zhì)脫除方法及系統(tǒng)。
背景技術:
1、煤焦油是一種將煤置放在干餾爐中經(jīng)過450至800℃干餾后得到的黑色或褐色粘稠液體,其密度為0.90~1.20g/cm3,其中,金屬總含量為110~450ppm,含水量為1%~6%,主要成分是酚、芳香烴和雜環(huán)化合物的混合物,此外還含有鹽、金屬、煤粉、瀝青、膠質(zhì)等喹啉不溶物。煤焦油經(jīng)過加氫裝置進行精制、裂解、分餾等進一步深加工,可以得到柴油、石腦油、液態(tài)烴、干氣、硫磺等產(chǎn)品,其開發(fā)和利用價值不斷增強。
2、但是,加工過程中,煤焦油中的金屬雜質(zhì)能使加氫催化劑中毒而失活,金屬、瀝青、膠質(zhì)能使催化劑床層壓差迅速增大而無法長周期生產(chǎn);煤焦油中的瀝青、膠質(zhì)等喹啉不溶物對加氫反應器、熱交換器、過濾器、管道等都會造成嚴重堵塞;煤焦油中的煤粉能夠游離到柴油、石腦油等產(chǎn)品中,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量;煤焦油中的水分能引起加熱爐溫度大幅波動,對加氫裝置的安全、穩(wěn)定、質(zhì)量、長周期生產(chǎn)危害很大。因此,在進入加氫裝置之前,煤焦油中的水分必須脫干凈,金屬、煤粉、瀝青、膠質(zhì)等喹啉無法溶解的雜質(zhì)必須得到清除,從而保證煤焦油的高效加工和使用。
3、現(xiàn)有的方法是采取加入分散劑、破乳劑、輕質(zhì)油,然后通過燒結網(wǎng)精密過濾器過濾加反吹的辦法,這種方法雖能得到質(zhì)量較好的凈化煤焦油,但工藝復雜、操作難度大、成本高,而且生產(chǎn)效率低,還污染環(huán)境,很難滿足大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)的需要。除此之外先沉降、離心再稀釋、萃取,綜合多種提取方法同樣成本較高生產(chǎn)效率低。在此基礎之上,還產(chǎn)生了一種煤焦油無水脫鹽脫金屬的方法,這種方法采用有機絮凝劑與鹽、金屬反應驟結成團,然后過濾去除雜質(zhì),這種方法雖能比較好的脫除煤焦油中的鹽、金屬,后續(xù)加氫產(chǎn)品質(zhì)量好,收率高,但它在煤焦油進入預處理系統(tǒng)之前沒有對油中水進行分散性均勻攪拌,反應溫度波動大,除雜質(zhì)不徹底,在反應器床層上表面發(fā)現(xiàn)有因高溫環(huán)境使瀝青、膠質(zhì)聚結而成的硬焦層,加大了加氫反應器床層的阻力,在成品中能明顯的看到含有黑色煤粉的懸浮物,嚴重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術實施例所要解決的技術問題是現(xiàn)有的煤焦油雜質(zhì)去除方法除雜不徹底,導致煤焦油加工裝置阻力增大,影響加工產(chǎn)品質(zhì)量。
2、為了解決上述技術問題,本技術實施例提供一種煤焦油雜質(zhì)脫除方法,采用了如下所述的技術方案:
3、將待處理的煤焦油中的水分與煤焦油成分混合均勻,得到混勻的煤焦油;
4、將所述混勻的煤焦油加熱至第一溫度,得到加熱煤焦油;
5、在所述第一溫度,將預制的第一組藥液與所述加熱煤焦油混合,得到第一藥液煤焦油混合物;
6、在所述第一溫度,將所述第一藥液煤焦油混合物進行蒸發(fā)沉淀處理,得到第一純化煤焦油;
7、在所述第一溫度,將預制的第二組藥液與所述第一純化煤焦油混合,得到第二藥液煤焦油混合物;
8、加熱所述第二藥液煤焦油混合物至第二溫度,反應得到煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物;
9、對所述煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物進行脫水,得到脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物;
10、對所述脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物進行真空脫除輕烴,得到第二純化煤焦油;
11、對所述第二純化煤焦油進行兩級過濾,得到脫除雜質(zhì)的純凈煤焦油。
12、進一步的,所述將待處理的煤焦油中的水分與煤焦油成分混合均勻,得到混勻的煤焦油的步驟包括:
13、在常壓儲罐內(nèi),將所述待處理的煤焦油加熱至60~85℃;
14、在60~85℃條件下,通過機械攪拌或液流攪拌將所述待處理的煤焦油進行攪拌分散。
15、進一步的,所述第一組藥液包括第一組藥物和水,所述第一組藥物在所述第一組藥液中的質(zhì)量百分濃度為1%~60%;其中,所述第一組藥物選自脂肪醇醚磷酸酯、聚丙烯酸、聚羧酸高碳醇酯、焦磷酸鹽、高聚多元醇、聚醚多元醇、硬脂酸、烷基磺酸鹽、磷酸酯、磺酸及磺酸鹽中的至少一種;和/或
16、所述第二組藥液包括第二組藥物和水,所述第二組藥物在所述第二組藥液中的質(zhì)量百分濃度為1%~60%;其中,所述第二組藥物選自聚天門冬氨酸鹽、聚羧酸及聚羧酸鹽、聚環(huán)氧琥珀酸鹽、聚羧酸高碳醇酯、烷基磺酸鹽、無機酸及無機酸鹽、磷酸脂、順丁烯辛酯磺酸鹽中的至少一種。
17、進一步的,所述將預制的第一組藥液與所述加熱煤焦油混合,得到第一藥液煤焦油混合物的步驟包括:
18、將在所述第一溫度內(nèi)的所述第一組藥液和所述加熱煤焦油分別送入第一級靜態(tài)混合器中;
19、在所述第一級靜態(tài)混合器中,所述加熱煤焦油中不帶離子的雜質(zhì)與所述第一組藥液進行充分接觸混合,得到第一藥液煤焦油混合物;和/或
20、所述將預制的第二組藥液與所述第一純化煤焦油混合,得到第二藥液煤焦油混合物的步驟包括:
21、將在所述第一溫度的第二組藥液和所述第一純化煤焦油送分別至第二級靜態(tài)混合器中;
22、在所述第二級靜態(tài)混合器中,所述第一純化煤焦油與所述第二組藥液進行充分混合均勻,得到第二藥液煤焦油混合物。
23、進一步的,所述加熱所述第二藥液煤焦油混合物至所述第二溫度,反應得到煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物的步驟包括:
24、加熱所述第二藥液煤焦油混合物至所述第二溫度,所述第二藥液煤焦油混合物中帶離子的雜質(zhì)與所述第二組藥液在所述第二溫度充分反應,得到煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物。
25、進一步的,所述對所述煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物進行脫水,得到脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物的步驟包括:
26、將所述煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物送至超級回旋管中,所述煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物通過所述超級回旋管內(nèi)壁產(chǎn)生大于預設閾值的重力加速度;
27、在所述煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物中各成分密度差作用下,通過所述重力加速度產(chǎn)生水蒸汽和脫水分層物,所述脫水分層物為脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物;
28、將所述水蒸汽從所述超級回旋管的蒸汽排出口排出,并將所述脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物從所述超級回旋管的底部排出。
29、進一步的,所述對所述脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物進行真空脫除輕烴,得到第二純化煤焦油的步驟包括:
30、將所述脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物輸入到真空裝置中,通過所述真空裝置中的熱介質(zhì)對所述脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物進行加熱;
31、加熱過程中,所述脫水煤焦油帶離子凝團雜質(zhì)混合物中的輕烴組分充分蒸發(fā)并排出所述真空裝置,得到沉降的第二純化煤焦油;
32、將所述第二純化煤焦油輸出所述真空裝置。
33、進一步的,所述兩級過濾包括第一級過濾和第二級過濾;所述第一級過濾在離心式過濾機中進行,用于過濾所述第二純化煤焦油中的第一粒徑的帶離子凝團雜質(zhì);所述第二級過濾在板框壓力式過濾機中進行,用于過濾所述第二純化煤焦油中的第二粒徑的帶離子凝團雜質(zhì);其中,所述第一粒徑大于所述第二粒徑。
34、進一步的,在所述對所述第二純化煤焦油進行兩級過濾的步驟之后還包括:
35、分別在離心過濾機機體和板框式壓力機機體設置防止帶油霧和刺激性氣體逸散的密封裝置;
36、通過管路把帶油霧和刺激性氣體轉(zhuǎn)運至油氣分離裝置進行無害處理,當處理后的氣體符合環(huán)保排放標準后再向大氣排放。
37、為了解決上述技術問題,本技術實施例還提供一種煤焦油雜質(zhì)脫除系統(tǒng),該煤焦油雜質(zhì)脫除系統(tǒng)應用如上所述的一種煤焦油雜質(zhì)脫除方法進行煤焦油雜質(zhì)脫除。
38、與現(xiàn)有技術相比,本技術主要有以下有益效果:
39、本技術提供的煤焦油雜質(zhì)脫除方法,將待處理的含有雜質(zhì)的煤焦油中的水分分散,與煤焦油均勻混合,避免在后續(xù)反應中因為水的比熱容較大,局部水分的蒸發(fā)帶走大量熱量,造成溫度分布不均勻的情況;在水分與煤焦油均勻混合的環(huán)境下進行雜質(zhì)的凝結,之后再進行水分的脫除、真空脫除輕烴、帶離子凝團雜質(zhì)的過濾等,反應環(huán)境穩(wěn)定,能夠有效脫除煤焦油中的雜質(zhì),避免損壞煤焦油加工裝置,提高加工產(chǎn)品質(zhì)量。