[发明专利]煤焦油生产沥青的方法

说明书

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。