[发明专利]一种煤焦油脱水剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种煤焦油脱水剂及其制备方法与应用，所述的脱水剂包括阳离子聚丙烯酰胺、二甲基甲酰胺、瓜尔胶、壳聚糖和甲醇。本发明的煤焦油脱水剂通过阳离子聚丙烯酰胺、瓜尔胶和壳聚糖在特定的比例下制备而成，具有脱水速率快、脱水剂用量少，能耗低的特点，且脱水价格低廉，本发明的脱水剂无污染，对环境绿色健康，且容易存放；本发明的脱水剂的制备方法简单，易于推广，可以随用随配制，节约能源。

技术领域

本发明属于煤焦油技术领域，具体涉及一种煤焦油脱水剂及其制备方法与应用。

背景技术

煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中获得的油类产品，是一种成分复杂的混合物，含有大量的非极性物质，与水不相溶，煤焦油中所含的水分呈细小水滴状且被煤焦油紧密包裹，并且，煤焦油中存在颗粒极细的煤粉、焦粉、热解炭，所含水分与煤焦油形成稳定的悬浮液，因此，煤焦油脱水的难度较大。炼焦过程中，高温荒煤气用循环氨水喷洒和初冷器冷凝冷却加以回收，另外采用高压氨水喷射法进行无烟装煤。因此焦油中含有大量的氨水，焦油含水分对其后序蒸馏操作产生许多不利影响，主要有在间歇焦油蒸馏釜中，焦油含水多，将延长脱水时间而降低设备生产能力，增加能耗；在管式炉连续蒸馏系统中，若焦油含水多，会使系统压力显著提高，阻力增加，使操作制度打乱导致火灾；伴随水分带入的腐蚀性物质，还会引起管道和设备的腐蚀，降低设备使用寿命，煤焦油含水量对产品的质量、密度和黏度的明显影响。

煤焦油破乳脱水的方法有多种，主要归纳为物理方法、生物方法和化学方法。破乳剂破乳脱水属于化学方法。相比于原油破乳脱水，对煤焦油的破乳脱水报道并不多，对破乳脱水的影响因素和机理的探究也不充分。加热静置脱水法脱水的时间较长，效率较低；管式炉加热法脱水能耗较高。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种煤焦油脱水剂及其制备方法与应用。本发明所述的煤焦油脱水剂可以将煤焦油的水分快速的脱离出来，速度快，效率高，用量少，能耗低。

本发明的第一目的提供了一种煤焦油脱水剂，所述的脱水剂包括阳离子聚丙烯酰胺、二甲基甲酰胺、瓜尔胶、壳聚糖和甲醇。

阳离子聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，它通常会比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄洁污水的性能主要是通过电荷中和作用而获得，这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负的电荷，具有除浊、脱色功能，在废水处理中用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带有阴电荷，阳离子聚丙烯酰胺适用高速离心机、带式压滤机、板框压滤机等专用污泥脱水机械，具有形成絮团速度快，絮团粗大，耐挤压和剪切、成团性好，易与滤布剥离等特点，所以脱水率高，滤饼含液低，用量少。

瓜尔胶是天然水溶性高分子的一种，主要成分是由直链D-甘露糖和每隔一个D-甘露糖在侧链上的D-半乳糖组成，半乳糖-甘露糖结构具有较好的水溶性和交联性，而且在低浓度下能形成高粘度的稳定性水溶液。

壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。

本申请人经过大量试验意外的发现阳离子聚丙烯酰胺、瓜尔胶和壳聚糖在二甲基甲酰胺和甲醇溶解后具有较强的脱水作用，并且脱水速率快，脱水效果好，且用量少，经过测定后煤焦油的含水率均小于1.5％。

进一步的，按照重量份，所述的脱水剂包括阳离子聚丙烯酰胺2-4重量份、二甲基甲酰胺7-9重量份、瓜尔胶3-5重量份、壳聚糖1.4-1.8重量份和甲醇8-10重量份。

本申请人经过大量的实验发现，本发明的组成脱水剂的各原料需要在上述特定的比例下，可以破坏油水界面膜，打破油包水，促进油水分离，有效的缩短了水分离的时间，提高了生产效率，节约能源，减少了环境污染。