[发明专利]连续式煤焦油乳化工艺

说明书

本发明涉及石油乳化技术。

目前，石油产品价格步步提高，不少企业对烟煤炼焦的副产物--煤焦油引起重视，越来越多地使用煤焦油作燃料，例如利用煤焦油给钢坯加热炉加温，由于煤焦油原含水量为5-15％，且没有乳化，游离碳含量高，所以燃烧时黑烟浓度大。目前环保要求高，所以对廉价的煤焦油的应用受到很多限制。

而目前尚无煤焦油乳化技术，只有重质油乳化技术，重质油乳化一般是重质油加热至乳化温度而后泵入过滤网，再加入表面活性剂、水进入乳化机乳化，这样的乳化工艺普遍存在几个问题；一是乳化厂家与用油户分离，这是因为乳化生产设备生产力小不能大量生产，满足不了用油大户的生产要求，而用油小户用油量有限，乳化油贮存期短，用油小户无法大批量进料。二是乳化机工艺落后，致使油水混合颗粒大，稳定性，乳化状态不理想，乳化机多采用搅拌器、超声波乳化机、匀质器、胶体磨不能实现连续式大量化生产，效果差，而且多为开放式生产，污染环境。三是现有乳化生产工艺要求进油待乳温度高，工作压力高，耗能大，乳化成本增加。

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种在线连续式大量化的煤焦油乳化工艺，以高速乳化速度生产高质乳化煤焦油。

本发明的方案是：煤焦油在贮油罐中只需加温到待乳温度55℃-65℃，泵过过滤网与已调入表面活性剂的水一起进入高速剪切乳化机进行高速剪切离心乳化，每吨煤焦油可再加水15％-30％。

本发明的优点在于采用高速剪切乳化机使油、水的离心速度大，碰撞力加大，因而乳化温度比常规其它油乳化工艺要求的待乳温度低而且达到高质乳化效果，由于油水高速碰撞力又使乳化的油、水颗粒比常规工艺来得小得多，相互渗透细化包容效果好，颗粒越小，乳化稳定性能越好，乳化后的油质贮存期长。同时由于乳化效果好，乳化油燃烧的炉前温度也降低。开创了煤焦油乳化的先例，使煤焦油燃烧由冒黑烟变成冒白烟，尾气含尘量降低了75-95％。

附图为高速剪切乳化机结构示意图。

图中1为进油口，2为机壳，3为轮叶套，4为主轴，5为出油口，6为机座，7为靠背轮，8为电动机。

本发明是这样实施的：生产线由贮油罐经过管道接入油泵，油泵后接入三通、三通一头通过减压阀再回路进入贮油罐，三通另一头通过过滤网进入油水比例混合器，而油水比例混合器一头为进水管，进水管与水箱连通，水箱又与外来水管及添加剂管连通。油水比例混合器另一头接入高速剪切乳化机，乳化机出口通过管道接入工作罐，工作罐可直接接入锅炉炉前装置从而实现乳化-燃烧在线连续功能。

高速剪切乳化机由机座、电动机、靠背轮、轴承、主轴、三个轮叶套、机壳组成，电动机通过靠背轮直接与主轴连接，机壳前端水平向为进油口，后端纵向设有出油口，三个轮叶套间隔固定安装在主轴上，每个轮叶套上有三个或四个轮叶，轮叶呈不同形状的蜗片状，旋转时能使油水液产生向机壳内壁方向的离心力同时又产生向机壳后部的水平推力。

乳化时，把煤焦油加热至待乳温度55℃-65℃，而后通过油泵泵过过滤网，设置减压阀回路的目的在于保持煤焦油在过滤网前的压力，而后煤焦油通过油水比例混合器进入高速剪切乳化机。表面活性剂作为添加剂加入水箱，再经过管道、油水比例混合器与煤焦油一块进入高速剪切乳化机。每吨煤焦油可再加水15-30％。由于乳化机是由电动机不通过减速而是直接带动主轴上的轮叶旋转，转速可达每分钟三千转，所以油水由于前面的泵压进入轮叶后，轮叶搅动油水作高速旋转，产生巨大的离心力，而油、水比重不同，因而离心力及加速度也不同，所以油、水相对运动速度大，从而产生相互渗透穿插，而油水斜甩至机壳内壁又得改变方向朝后部流动互相挤压，所以油、水在大作用力挤压变向中颗粒细化交融，而经过第一道轮叶套搅和的油水混合液再进入第二道轮叶套搅和则更为细化更加融合化，如此经过三级搅和，则乳化效果油水颗粒逐步细化融合，颗粒细小均匀。而后经过机壳后部的机壳出油口流出进入工作罐。

本发明利用高速剪切乳化机，之所以能降低进油待乳温度，原理在于虽然进油待乳温度比其它油乳化常规工艺要求低，而且粘度大，但在高速离心力作用下同样产生乳化效果，而且乳化效果比常规工艺更好，颗粒更为细化，稳定性更好，所以乳化后的油质贮藏期长，远比常规工艺的一个月贮藏期更长，而乳化颗粒的更为细化也降低了燃烧前的炉前预热温度及炉前压力。而贮藏期的大为延长为用油小户大批量进料保证生产又提供了可靠保证，用油大户只要自己设置了乳化生产线，随时乳化，进入工作罐后则不需顾及油水分离，从而可以直接接入炉前装置进入锅炉燃烧。乳化煤焦油在炉膛中产生团爆现象，达到充分燃烧目的。实现全封闭在线连续生产而高速剪切乳化机日乳化量可达一千吨以上，同时也实现大量化连续作业生产满足用油大户的要求。开创了煤焦油乳化先例，使煤焦油燃烧由黑烟变为白烟，符合环保要求。