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一种焦油生产燃料油的制备方法及生产装置

阅读:236发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种焦油生产燃料油的制备方法及生产装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 煤 焦油生产 燃料 油 的制备方法及生产装置,属于 燃料油 制备技术领域。本发明的煤焦油生产燃料油的制备方法,煤焦油经过管式炉和 蒸发 塔加热蒸发、脱 水 脱盐、蒸发 分馏 后,在 脱硫 萃取罐添加C5H9NO·xZnCl2(3≤x≤10) 离子液体 萃取相脱硫后,经脱酚罐与NaOH水溶液混合脱酚,经过均质过滤后添加燃料油添加剂得到本发明的煤焦油生产燃料油,热值高、低硫低酚、 粘度 小并且 倾点 、闪点低,生产过程绿色环保、工艺流程简便稳定。基于该制备方法的煤焦油生产燃料油的生产装置,工艺流程简便,运行稳定,具有制备效率高、成本低、安全性高的特点。,下面是一种焦油生产燃料油的制备方法及生产装置专利的具体信息内容。

1.一种焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)脱脱盐:将煤焦油与质量分数8~12wt%的酸钠溶液充分混合后,经离心油进入管式炉对流区加热到120~130℃,进行脱水脱盐,使煤焦油中的水降到0.5%以下;
2)蒸发分馏:除水后的煤焦油用耐高温离心油泵经管式炉辐射区加热320~330℃后进入分馏塔,控制塔顶温度115~120℃,塔顶采出的轻油气和蒸发塔顶出来的轻油一起经轻油冷凝器冷却后排出,塔底采出油即为燃料油粗产品;
3)脱硫脱酚:将上述步骤制备的燃料油粗产品转移至脱硫萃取罐,并加入等体积的C5H9NO·xZnCl2离子液体萃取相,设定萃取罐的温度为30~50℃,开启搅拌装置,使油相与萃取相充分混合,每间隔30分钟关闭搅拌,静止1~3分钟,重复3~5次后静置,待油相与萃取相两相完全分离后,将油相转移至脱酚罐,与20~25wt%NaOH水溶液充分混合;
4)、将步骤3)中的产物转至均质机处理,后经10μm精细过滤器滤出;
5)、向步骤4)中均质后的物料在混料罐中加入配比量的燃料油添加剂,得到煤焦油生产的燃料油,转移至燃料油储罐。
2.根据权利要求1的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:步骤3)中所述的C5H9NO·xZnCl2离子液体中,3≤x≤10。
3.根据权利要求1的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:步骤3)中所述的C5H9NO·xZnCl2离子液体结构式如下:

4.根据权利要求1的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:步骤5)中所述的燃料油添加剂由以下重量份数的组分构成:
十六烷值改进剂:             20~40份;
低温流动性改进剂:           15~28份;
燃促剂:                     20~45份;
溶剂:                     5~10份。
5.根据权利要求4的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:所述的十六烷值改进剂由10~20份的2-甲基丁基硝酸酯与10~20份的2-甲基丁基硝酸酯组成。
6.根据权利要求4的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:所述的低温流动性改进剂为异丁烯-醋酸乙烯共聚物。
7.根据权利要求4的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:所述的燃促剂为叔戊基甲醚。
8.根据权利要求4的一种煤焦油生产燃料油的制备方法,其特征在于:所述的助溶剂无水乙醇或无水甲醇。
9.一种基于权利要求1所述的煤焦油生产燃料油制备方法的煤焦油生产燃料油的生产装置,包括管式炉、蒸发塔、分馏塔和离心油泵,其特征在于:还包括脱硫萃取罐、脱酚罐、均质机、精细过滤器、混料罐、燃料油储罐和冷凝器,所述管式炉包括对流区和辐射区,煤焦油进料离心油泵与管式炉对流区通过管道联通,管式炉对流区与蒸发塔进料口联通,蒸发塔出料口与管式炉辐射区联通,管式炉辐射区与分馏塔联通;所述蒸发塔和分馏塔顶部设有轻油出口,所述轻油出口末端连接有冷凝器;所述分馏塔出料口后通过管道依次连接有脱硫萃取罐、脱酚罐、均质机、精细过滤器、混料罐和燃料油储罐。
10.根据权利要求9的一种煤焦油生产燃料油的生产装置,其特征在于:所述的精细过滤器为板框式过滤器。

说明书全文

一种焦油生产燃料油的制备方法及生产装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种燃料油的制备方法及生产装置,具体涉及一种煤焦油生产燃料油的制备方法及生产装置,属于燃料油制备技术领域。

背景技术

[0002] 煤焦油是是煤在热解过程中产生的一种具有刺激性臭味的黑色或黑褐色黏稠状液体,按热解温度的不同,可分为高温煤焦油(900~1000℃)、中温焦油(700~900℃)和低温焦油(450~650℃)三种。我国大部分煤焦油是高温煤焦油,由煤在炼焦过程中产生。随着我国工业的快速发展以及国际市场对焦炭需求的增加,国内各炼焦企业不断扩大产能,新建焦炭企业数量也不断增加,导致作为炼焦工业主要副产品的高温煤焦油产量也随之增加。煤焦油中含有沥青、蒽油、洗油、轻油、工业等组份,其应用开发前景广阔。
[0003] 国内煤焦油利用主要有以下两种技术,一种是煤焦油蒸馏分离技术,即利用焦油的各组分性质有差别,但性质相近组分较多,采用蒸馏方法切取各种馏分,使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩集中到相应馏分中去,再进一步利用物理和化学的方法进行精细化工组分的分离。另一种为煤焦油加氢轻质化处理工艺,即利用石油加氢及裂化的工艺原理脱除有害杂质、重金属,烯及芳烃饱和,原料烃裂解成较小的分子并异构化等反应将质量较差的重质原料转化为优质产品,生产替代石油产品的清洁燃料油技术。
[0004] 全国每年未经深加工、直接当作燃料消费掉的煤焦油占总产量的一半,直接作为燃料的煤焦油热值低,粘度大,倾点、闪点高,存在需二次加温和点火困难的缺陷。挥发性有机物排放超标,并且产品附加值低,其中很多潜在的价值没有得到有效的开发利用,造成资源的浪费和环境的污染。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的直接作为燃料的煤焦油热值低,粘度大,倾点、闪点高,存在需二次加温和点火困难的缺陷。本发明的目的在于提供一种热值高、低硫低酚、粘度小并且倾点、闪点低,生产过程绿色环保、工艺流程简便稳定的一种煤焦油生产燃料油的方法及装置。
[0006] 本发明具体技术方案如下:一种煤焦油生产燃料油的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
1)脱脱盐:将煤焦油与质量分数8~12wt%的酸钠溶液充分混合后,经离心油进入管式炉对流区加热到120~130℃,进行脱水脱盐,使煤焦油中的水降到0.5%以下。
[0007] 2)蒸发分馏:除水后的煤焦油用耐高温离心油泵经管式炉辐射区加热320~330℃后进入分馏塔,控制塔顶温度115~120℃,塔顶采出的轻油气和蒸发塔顶出来的轻油一起经轻油冷凝器冷却后排出,塔底采出油即为燃料油粗产品。
[0008] 3)脱硫脱酚:将上述步骤制备的燃料油粗产品转移至脱硫萃取罐,并加入等体积的C5H9NO·xZnCl(2 3≤x≤10)离子液体萃取相,设定萃取罐的温度为30~50℃,开启搅拌装置,使油相与萃取相充分混合,每间隔30分钟关闭搅拌,静止1~3分钟,重复3~5次后静置,待油相与萃取相两相完全分离后,将油相转移至脱酚罐,与20~25wt%NaOH水溶液充分混合,油相转移至燃料油储罐。其中所述的C5H9NO·xZnCl2离子液体结构式如下:。
[0009] 4)、将步骤3)中的产物转至均质机处理,后经10μm精细过滤器滤出。
[0010] 5)、向步骤4)中均质后的物料在混料罐中加入配比量的燃料油添加剂,得到本发明的煤焦油生产的燃料油,转移至燃料油储罐。
[0011] 优选的,其中所述的燃料油添加剂由以下重量份数的组分构成:十六烷值改进剂:             20~40份;
低温流动性改进剂:           15~28份;
燃促剂:                     20~45份;
溶剂:                     5~10份。
[0012] 优选的,所述的十六烷值改进剂由10~20份的2-甲基丁基硝酸酯与10~20份的2-甲基丁基硝酸酯组成;优选的,所述的低温流动性改进剂为异丁烯-醋酸乙烯共聚物;
优选的,所述的燃促剂为叔戊基甲醚;
优选的,所述的助溶剂无水乙醇或无水甲醇。
[0013] 一种基于上述制备方法的煤焦油生产燃料油的生产装置,包括管式炉、蒸发塔、分馏塔和离心油泵,其特征在于:还包括脱硫萃取罐、脱酚罐、均质机、精细过滤器、混料罐、燃料油储罐和冷凝器,所述管式炉包括对流区和辐射区,煤焦油进料离心油泵与管式炉对流区通过管道联通,管式炉对流区与蒸发塔进料口联通,蒸发塔出料口与管式炉辐射区联通,管式炉辐射区与分馏塔联通;所述蒸发塔和分馏塔顶部设有轻油出口,所述轻油出口末端连接有冷凝器;所述分馏塔出料口后通过管道依次连接有脱硫萃取罐、脱酚罐、均质机、精细过滤器、混料罐和燃料油储罐。
[0014] 优选的,所述的精细过滤器为板框式过滤器。
[0015] 本发明的有益效果:(1)本发明的煤焦油生产燃料油的方法,煤焦油经过管式炉和蒸发塔加热蒸发、脱水脱盐、蒸发分馏后,在脱硫萃取罐添加C5H9NO·xZnCl(2 3≤x≤10)离子液体萃取相脱硫后,经脱酚罐与NaOH水溶液混合脱酚,经过均质过滤后添加燃料油添加剂后得到本发明的焦油生产燃料油,热值高、低硫低酚、粘度小并且倾点、闪点低,生产过程绿色环保、工艺流程简便稳定。
[0016] (2)本发明的煤焦油生产燃料油的生产装置,管式炉包括对流区和辐射区,,煤焦油经过管式炉的二次加热蒸发后进入蒸发塔,能效高,工艺流程简便,运行稳定。附图说明
[0017] 图1为本发明的煤焦油生产燃料油的生产装置流程图
[0018] 图中,A-煤焦油,B-碳酸钠溶液,C-轻油;1-管式炉,2-蒸发塔,3-分馏塔,4-脱硫萃取罐,5-脱酚罐,6均质机,7-精细过滤器,8-混料罐,9-燃料油储罐,10-冷凝器,11-离心油泵Ⅰ,12-离心油泵Ⅱ;101-管式炉对流区,
102-管式炉辐射区。

具体实施方式

[0019] 为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例,实施例不应视作对本发明保护范围的限定。
[0020] 实施例1一种煤焦油生产燃料油的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
1)脱水脱盐:将煤焦油与质量分数8wt%的碳酸钠溶液充分混合后,经离心油泵进入管式炉对流区加热到120℃,进行脱水脱盐,使煤焦油中的水降到0.5%以下。
[0021] 2)蒸发分馏:除水后的煤焦油用耐高温离心油泵经管式炉辐射区加热320~330℃后进入分馏塔,控制塔顶温度115~120℃,塔顶采出的轻油气和蒸发塔顶出来的轻油一起经轻油冷凝器冷却后排出,塔底采出油即为燃料油粗产品。
[0022] 3)脱硫脱酚:将上述步骤制备的燃料油粗产品转移至脱硫萃取罐,并加入等体积的C5H9NO·3ZnCl2离子液体萃取相,设定萃取罐的温度为30℃,开启搅拌装置,使油相与萃取相充分混合,每间隔30分钟关闭搅拌,静止1分钟,重复3次后静置,待油相与萃取相两相完全分离后,将油相转移至脱酚罐,与20wt%NaOH水溶液充分混合。其中所述的C5H9NO·3ZnCl2离子液体结构式如下:

[0023] 4)、将步骤3)中的产物转至均质机处理,后经10μm精细过滤器滤出。
[0024] 5)、向步骤4)中均质后的物料在混料罐中加入配比量的燃料油添加剂,得到本发明的煤焦油生产的燃料油,转移至燃料油储罐。
[0025] 其中所述的燃料油添加剂由以下重量份数的组分构成:2-甲基丁基硝酸酯              10份;
2-甲氧基丁基硝酸酯            10份;
异丁烯-醋酸乙烯共聚物         15份;
叔戊基甲醚                    20份;
无水乙醇                      5份。
[0026] 一种基于上述制备方法的煤焦油生产燃料油的生产装置,包括管式炉1、蒸发塔2、分馏塔3和离心油泵,其特征在于还包括脱硫萃取罐4、脱酚罐5、均质机6、精细过滤器7、混料罐8、燃料油储罐9和冷凝器10,所述管式炉包括对流区101和辐射区102,煤焦油进料离心油泵11与管式炉对流区101通过管道联通,管式炉对流区101与蒸发塔2进料口联通,蒸发塔2出料口与管式炉辐射区102联通,管式炉辐射区102与分馏塔3联通;所述蒸发塔2和分馏塔
3顶部设有轻油出口,所述轻油出口末端连接有冷凝器10;所述分馏塔3出料口后通过管道依次连接有脱硫萃取罐4、脱酚罐5、均质机6、精细过滤器7、混料罐8和燃料油储罐9,所述的精细过滤器7为板框式过滤器。
[0027] 实施例2一种煤焦油生产燃料油的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
1)脱水脱盐:将煤焦油与质量分数10wt%的碳酸钠溶液充分混合后,经离心油泵进入管式炉对流区加热到125℃,进行脱水脱盐,使煤焦油中的水降到0.5%以下。
[0028] 2)蒸发分馏:除水后的煤焦油用耐高温离心油泵经管式炉辐射区加热320~330℃后进入分馏塔,控制塔顶温度115~120℃,塔顶采出的轻油气和蒸发塔顶出来的轻油一起经轻油冷凝器冷却后排出,塔底采出油即为燃料油粗产品。
[0029] 3)脱硫脱酚:将上述步骤制备的燃料油粗产品转移至脱硫萃取罐,并加入等体积的C5H9NO·8ZnCl2离子液体萃取相,设定萃取罐的温度为40℃,开启搅拌装置,使油相与萃取相充分混合,每间隔30分钟关闭搅拌,静止2分钟,重复4次后静置,待油相与萃取相两相完全分离后,将油相转移至脱酚罐,与23wt%NaOH水溶液充分混合。其中所述的C5H9NO·8ZnCl2离子液体结构式如下:

[0030] 4)、将步骤3)中的产物转至均质机处理,后经10μm精细过滤器滤出。
[0031] 5)、向步骤4)中均质后的物料在混料罐中加入配比量的燃料油添加剂,得到本发明的煤焦油生产的燃料油,转移至燃料油储罐。
[0032] 其中所述的燃料油添加剂由以下重量份数的组分构成:2-甲基丁基硝酸酯              15份;
2-甲氧基丁基硝酸酯            16份;
异丁烯-醋酸乙烯共聚物         22份;
叔戊基甲醚                    40份;
无水甲醇                      8份。
[0033] 一种基于上述制备方法的煤焦油生产燃料油的生产装置,同实施例1。
[0034] 实施例3一种煤焦油生产燃料油的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
1)脱水脱盐:将煤焦油与质量分数12wt%的碳酸钠溶液充分混合后,经离心油泵进入管式炉对流区加热到130℃,进行脱水脱盐,使煤焦油中的水降到0.5%以下。
[0035] 2)蒸发分馏:除水后的煤焦油用耐高温离心油泵经管式炉辐射区加热320~330℃后进入分馏塔,控制塔顶温度115~120℃,塔顶采出的轻油气和蒸发塔顶出来的轻油一起经轻油冷凝器冷却后排出,塔底采出油即为燃料油粗产品。
[0036] 3)脱硫脱酚:将上述步骤制备的燃料油粗产品转移至脱硫萃取罐,并加入等体积的C5H9NO·10ZnCl2离子液体萃取相,设定萃取罐的温度为50℃,开启搅拌装置,使油相与萃取相充分混合,每间隔30分钟关闭搅拌,静止3分钟,重复5次后静置,待油相与萃取相两相完全分离后,将油相转移至脱酚罐,与25wt%NaOH水溶液充分混合。其中所述的C5H9NO·10ZnCl2离子液体结构式如下:

[0037] 4)、将步骤3)中的产物转至均质机处理,后经10μm精细过滤器滤出。
[0038] 5)、向步骤4)中均质后的物料在混料罐中加入配比量的燃料油添加剂,得到本发明的煤焦油生产的燃料油,转移至燃料油储罐。
[0039] 其中所述的燃料油添加剂由以下重量份数的组分构成:2-甲基丁基硝酸酯             20份;
2-甲氧基丁基硝酸酯           20份;
异丁烯-醋酸乙烯共聚物        28份;
叔戊基甲醚                   45份;
无水乙醇                     10份。
[0040] 一种基于上述制备方法的煤焦油生产燃料油的生产装置,同实施例1。
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