低温煤焦油破乳脱水研究_王芳杰
低温煤焦油为基料的微乳化燃料的研究的开题报告
甲醇/低温煤焦油为基料的微乳化燃料的研究的开题报告一、选题背景甲醇作为一种清洁、高效、多功能的新能源，近年来受到了越来越多的关注。
但是，甲醇燃烧时会产生一定的有害物质，影响其燃烧效率和环境友好性。
为了克服这些问题，人们开始将甲醇与其他物质混合燃烧，以提高燃烧效率和减少污染物的产生。
低温煤焦油是一种有机物，含有许多具有活性的官能团，能够与甲醇形成微乳化燃料。
微乳化燃料具有优异的燃烧性能和环保性，因此引起了人们的极大关注。
二、研究目的本项目的研究目的是研究甲醇/低温煤焦油为基料的微乳化燃料的性质、组成及燃烧性能，并探究其对环境的影响，为微乳化燃料的开发和应用提供参考依据。
三、研究内容1.制备甲醇/低温煤焦油微乳化燃料，并进行物性测试；2.分析微乳化燃料的组成；3.研究微乳化燃料的燃烧特性，并与普通燃料进行对比；4.探究微乳化燃料燃烧过程中的污染物产生及其对环境的影响。
四、研究方法1.采用化学方法制备微乳化燃料；2.采用色谱-质谱联用技术分析微乳化燃料的组成；3.利用热分析技术对微乳化燃料进行燃烧性能测试，并使用烟度计、气相色谱等手段进行对比分析；4.利用气载式采样器对微乳化燃料燃烧过程中的污染物进行采样，通过质谱分析技术对采样物进行分析，评估其对环境的影响。
五、预期结果1.成功制备甲醇/低温煤焦油为基料的微乳化燃料，并揭示其组成；2.揭示微乳化燃料的燃烧性能及其与普通燃料的差异，探究微乳化燃料的燃烧机制；3.评估微乳化燃料燃烧过程中产生的污染物对环境的影响，为微乳化燃料的快速发展提供参考。
六、研究意义本项目的研究对于促进微乳化燃料的开发和应用具有重要意义。
首先，本研究可以为微乳化燃料的研究提供一个全新的视角。
其次，由于微乳化燃料具有更好的燃烧性能和环保性，此研究有望在汽车、发电和工业生产等领域推广使用，具有广阔的市场前景。
最后，本研究还可以为中国的能源转型提供新思路，引导中国人民朝着清洁、低碳、高效的能源方向发展。
煤焦油脱水途径的初探
煤焦油脱水途径的初探
王长滨
【期刊名称】《吉林煤气》
【年(卷),期】1989(000)001
【总页数】4页(P16-19)
【作者】王长滨
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.1
【相关文献】
1.中低温煤焦油脱水剂的复配研究 [J], 张菊;刘志玲;张媛;刘巧霞;张伟
2.中低温煤焦油电化学脱水实验研究 [J], 索娅;马辉;孙永伟;朱豫飞
3.煤焦油脱水的改进措施 [J], 闵许杰;尤明超
4.煤焦油原料脱水除盐过程研究及动力学模型验证 [J], Jin Ping;Yang Xiuna;Ruan Zonglin;Yang Qiang
5.煤焦油电脱盐脱水技术研究进展 [J], 乔婧;殷海龙;孙显锋;李正;张生军
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种多元复配的低温煤焦油破乳剂
［ ３ ４ ］ 宋岱锋 ，贾艳 平 ，于丽 ，等 ． 孤岛油 田聚驱后 聚合物 微球 调驱提高采 收率研 究 ［ Ｊ ］ ． 油 田化学 ，２ ０ ０ ８ ，２ ５ （ ２ ） ：１ ６ ５—
１ ６ ９ ．
［ ２ １ ］ 姚杰． 反相微乳 液聚合苯 乙烯磺酸钠一 丙烯酸一 丙烯 酰胺钻 井 液降滤失剂 的研究 ［ Ｄ］ ． 成都 ： 成都理工大学材料 与化学 化
ｌ ８—２１ ．
［ ３ ６ ］ 王晓春 ，高文骥 ，吴江勇 ，等． 反相 乳液聚合法制备驱油用 高分 子表面活性剂 ［ Ｊ ］ ． 石油化 ＿ Ｔ ，２ ０ １ ０ ，３ ９ （ ９ ） ：１ ０ ２ ３—
１ ０ ２ ６．
Ａ Ａ ／ Ａ Ｍ／ Ａ ＭＰ Ｓ 共聚物 降滤 ［ ２ ３ ］ 马贵平 ，陈荣华 ，陈永 惠 ，等． 失水 剂的超浓反相乳液聚合及性 能研 究 ［ Ｊ ］ ． 精细石油化 工
工学院 ，２ ０ ０ ９ ．
［ ３ ５ ］ 赵楠 ，葛继江 ，张贵才 ，等． 反相微乳液 聚合制 备聚丙烯酰 胺 水凝胶微球研 究 ［ Ｊ ］ ． 西安石油大 学学报 ：自然科学 版 ，
２ ０ ０ ８ ．２ ３ （ ６ ） ：７ ８—８ ５ ．
反相微乳液Ｓ Ｓ Ｓ ／ Ａ Ａ ／ Ａ Ｍ－ Ｅ 元共 聚 ［ ２ ２ ］ 姚杰 ，马礼俊 ，万涛 ，等． 物钻井液 降滤失剂 ［ Ｊ ］ ． 钻井液与完井液 ，２ ０ １ ０ ，２ ７ （ ５ ） ：
（ １ ） ：１ —４ ．
［ ３ ８ ］ 王建 莉 ，张丽君 ，郑志军 ，等． 双亲 粒子聚合物随钻堵漏剂 的合成与性能评价 ［ Ｊ ］ ． 油 田化学 ，２ ０ １ ２ ，２ ９ （ １ ） ：６ —９ ． ［ ３ ９ ］ 王丹 ， 宋 湛谦 ，商士斌 ，等． 高分子材料在 化学 固沙中的应 用［ Ｊ ］ ． 生物质化学工程 ，２ ０ ０ ６ ，４ ０ （ ３ ） ：４ ４ — ４ ７ ． 李谦 定 ，范晓东． 带有环氧基 的聚丙烯酸酯乳液合 成 ［ ４ ０ ］ 刘祥 ， 及固砂性能研究 ［ Ｊ ］ ． 钻采工艺 ，２ ０ ０ ６ ，２ ９ （ ２ ） ： ８ １ —８ ４ ． ［ ４ １ ］ 彭 晓宏 ，彭晓春 ，蒋永华． 反相乳液共 聚合 制备两性丙烯 酰 胺共聚物的研究 ［ Ｊ ］ ． 高分子学报 ，２ ０ ０ ７ （ １ ） ：２ ６ —３ ０ ． ［ ４ ２］ 王风贺 ． 反相微乳 液法制备 聚丙烯 酰胺 ［ Ｄ］ ． 南京 ：南京 理
关于煤焦油脱水技术的探讨
１４ ７
企 业 技 术 开 发
２１年 ８ ０１ 月
法 脱水 ， 可使焦 油含水 ≤２ 并 不用人工定期 清除焦油 水 与轻油形成共沸混合物由塔顶馏 出，经冷凝冷却流人 ％， 槽焦油渣 ， 且蒸汽耗量低。 此法广泛使用于大型煤焦油加 分离器 ， 分出水后的轻油返 回至脱水塔。
水法 、加压脱水 法、轻油共沸连续脱水法和反应釜脱水
法。
３１ 加 热静 置 法 ．
这是焦油加工企业最简单 、 最常用 的脱水技术 。 含水 焦油 在储槽 内加 热静置脱 水 ，焦 油温度维 持在 ７ ℃ ～ Ｏ ８ ℃， ０ 经静 置 ３ ， ６ｈ 水和焦油会 因密度不 同而分离 ， 法 此 的缺点是分离时间长 ， 脱水效 率低 ， 且需定期人工清理焦 油储罐的焦油渣 。 ３ 离 心 分 离 法 ． ２
工企业 。 ３６ 反应 釜 脱水 法 ．
３３ 管 式炉 脱 水 法 ．
此 技 术适 用 于 焦 油 加工 规 模 较 小 的企 业 ，采 取 间 歇 此技术适用于连续焦油蒸馏的最终脱水 ，可使焦油 焦油蒸馏实现最终脱水 ， 可使焦油脱水 至 ０５ 以下 。 ． 其原 脱水 至 ０５ 以下 。其原理是将 初步脱水 的焦油置于管 理是焦油装人脱水釜 中（ ． ％ 一般容积约为 ２ ， ４ｍ ）用煤气或 式 炉对 流 段被 加 热 到 １０ｃ～１０ ，然后 在 一 次蒸 发 器 其他燃料加热脱水釜 ，釜 内焦油加热 至 １０ 以上 ， ２ｃ ３℃ ０℃ 使 内闪蒸脱水。 此法 目前被广泛采用 ， 但缺点是管式炉加热 水 蒸 发脱 除 。
离心机就是一种澄清池 ，高速旋转的转鼓所产生 的 度会越大。通过大量数据分析 ，得 出煤焦油的水分 与密 离心力取代 了重力的作用 ， 利用这种作用力 ， 就能够以一 度、 黏度的关 系曲线 （ Ｉ 图 ２ 。 图 、 ）从趋势曲线和生产实 际 种易于控制 的方式 有效地从液体 中分离 出固态物质 ， 超 检验发现 ， 焦油水分与密度 、 煤 黏度成反 比 ， 分含量在 级离心机 的工作方式 。 水 其转鼓在高速运转的情况下 ， 将焦
煤焦油原料脱水除盐过程研究及动力学模型验证
煤焦油原料脱水除盐过程研究及动力学模型验证Jin Ping;Yang Xiuna;Ruan Zonglin;Yang Qiang【摘要】以陕西某厂中低温煤焦油为原料,考察了煤焦油脱水除盐过程中的注水洗涤温度、洗涤过程注水量、洗涤级数、洗涤停留时间、洗涤器结构、分水方式对脱水除盐效果的影响,结果表明当洗涤温度为80℃、洗涤工艺过程注水量为8％～15％、洗涤级数为2～4级、洗涤停留时间为0.8～1.6 min、采用高效注水洗涤构件、分水方式采用聚结分离方式时,能够取得最佳的脱水除盐效果.建立了煤焦油脱水除盐动力学模型,用Matlab软件拟合出煤焦油脱水除盐过程的动力学参数,并采用实验数据对模型进行了验证,结果表明高效聚结分离器分水的实测值与模型预测值拟合度较好,说明该方法更适合中低温煤焦油原料的脱水除盐,可为工业应用提供参考.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2019(050)002【总页数】5页(P95-99)【关键词】中低温煤焦油;深度脱水除盐;动力学模型;聚结分离器【作者】Jin Ping;Yang Xiuna;Ruan Zonglin;Yang Qiang【作者单位】;;;【正文语种】中文煤焦油为黑色或黑褐色并具有刺激性臭味的黏稠状液体，按照裂解温度不同可分为低温煤焦油(450～550 ℃)、中温煤焦油(600～800 ℃)和高温煤焦油(1 000 ℃)[1]，其中中低温煤焦油中轻组分含量相对较多，可以通过加氢等适宜的工艺生产清洁燃料。
中温煤焦油中包含了大量的硫、氮、重金属、盐类、乳化水以及固体杂质，为了防止后续加工过程中催化剂失活及设备腐蚀，加工前必须进行深度脱水除盐处理[2-4]。
由于中低温煤焦油原料具有密度大、黏度高、乳化性强等特点，使得煤焦油原料深度脱水除盐处理具有较大的难度[5-7]。
本研究针对中低温煤焦油深度脱水除盐过程进行实验研究及动力学模型验证，为煤焦油深度脱水除盐的工业应用提供支持。
低温煤焦油破乳脱水研究
王 永 刚 ）
要 以某种低 温煤焦 油 为原料 ， 研 究 了低 温煤 焦油 的 乳化 现 象 ， 综 合 采 用加 热静 置 、 添 加
破 乳 剂、 搅拌 、 超 声 以及 离心处 理等破 乳 方 法对低 温煤 焦 油进 行 脱 水 ， 分 析 比较 了各 种 方 法 的脱 水
效果， 获得 了优化 的 脱水 实验 条 件． 其 结果 为 ： 在 ８ Ｏ℃ 恒 温 静 置 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 破 乳剂 Ｄ Ｈ投加 ３ ０ ０ ×
（ ｇ・ ｃ ｍ 。 ）（ ａｍ ｒ ・ ｓ 一 ） （ ｍｍｚ・ ｓ 一１ ）
１ ０ ． ０ ２ １ ． １ ８ １ ２ ８ ． ７ ９ １ ７ ． ５ ２ ４ １ ． ８ ８ ３ ２ ４ ９
续 升高 时 ， 这些 水 急 剧 蒸 发 ， 使 系 统 压 力显 著增 加 ， 带来 一 系列安 全 隐患． 因此 ， 为 了更 好地利 用 低温 煤 焦油， 其 水分 必须 脱 除 ． 在传统脱水方法中， 加 热 静 置 脱水 耗 时长 ， 效率低 ， 加压脱水投资大 ， 离 心 只 能 脱 除游 离水 ， 管式 炉脱 水能 耗较 高． 化学 破乳 法是 近
学破乳 法应 用 于煤焦 油脱 水 ， 效 果不 能 令人 满 意． 超
声波在 原油 破乳 脱 水 中的应 用 也 较 为 广 泛 ， 且 效 果 较好 ， 但 其 在煤 焦油脱 水 中 的应用 鲜有 报道 ． 本 研究
１ ０ ， １ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ搅拌 ５ ｍｉ ｎ ， ０ ． ４ ｗ／ ｃ ｍ 超 声 １ ｍｉ ｎ ， ５ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ离 心 １ ０ ｍｉ ｎ条 件 下 ， 可得 到
５ １ ． ３ ％的脱 水 率．
关 键词 低 温煤 焦 油 ， 乳化 ， 脱 水
滨南利津联合站稠油低温破乳脱水技术研究
（ ＜５ Ｏ ％ ） ，强化破乳脱水具有更好 的效 果。 （ ２ ）利津联合站稠油一 水乳化体系 ，在 经过 一级沉降罐 后，添加破乳剂 １ ５ ０ ｕ ｇ ／ １ ， 采用 ６ Ｏ ℃下强化 破乳 ，可 以达到 脱 水率要求 ，试验结果稳定 。 （ ３ ）现场使 用的破ｇ Ｌ Ｎ和 工艺条件下 ，在油水分离 之 后 ，破 ｇ Ｌ Ｎ主要富集在水 中。因此 ，含 有破 乳剂 的热水循环
合作用 ，使流体在 管子横截面上 的温度梯度、速度梯度和质 量梯度 明显 降低 ，从而获得 良好 的两相流体的混合效果。其
目 的 是 将 在 提 升 泵 进 口所 加 药 剂 与 原 油 进 行 充 分 混 合 以增 强脱水效果 、降低加药量 。
４ ． ２实施效果
４ ． ２ ． １生 产 运 行 参 数 静态混流器投运前 ， 利津联合站 ３ ＃ 罐平均综合含水为 ２ ２ ． ３ ％ ，平 均 溢 油 含 水 为 １ ． ４ ４ ％ ，混 流 器 投 运 后 ，平 均 综 合 含 水为 ２ １ ． ０ １ ％ ，较 之 前 降 低 １ ． ２ ％ ，平 均 溢 油 含 水 为 ０ ． ６ ２ ％ ，较 之 前 降低 ０ ． ８ ２ ％ 。 所 以 ，混 流 器 投 运 后 ， 原 油 脱 水 效 果 明 显 改善 。 ４ ． ２ ． ２ 站 库 能耗 静态 混流器投运 前，３ ＃ 罐平均 脱水温度 为 ６ ９ ￣ Ｃ，投运 ３ ＃ 罐平均脱水温度 为 ６ ０ ℃，脱 水温度可 降低 ８ ℃以上 ，吨油 耗 电下 降 ０ ． １ ２ ｋ ｗ ｈ ／ ｔ ，加热量 降低 ２ ０ ％ 左２ ０ ０ ｕ ｇ ／ Ｉ ， ６ ０ 。 Ｃ条件下 ，现有沉 降流程可 以实现脱 水后含 水小于 １ ％ 的 目标 。针对利津联合站的强化破乳工 艺。均可 以达到低温破乳效果 ，实现联合站 高效低耗 运行 。 关键 词 ：稠 油：低温脱水 ：破 乳；静 态混合 器 ：节能 中 图分 类号 ：Ｔ Ｅ ３ ９ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ６ ７ １ — ５ ７ ９ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ８ ． ｏ ｌ ｌ ５ ． ０ １
中低温煤焦油电脱盐处理技术研究
中低温煤焦油电脱盐处理技术研究打开文本图片集摘要：采用电脱盐法，在破乳剂和脱金属剂共同作用下，对一种中低温煤焦油进行脱水、脱盐及脱金属预处理研究。
确定电脱盐工艺最佳条件为：电场强度为1000V/cm，处理温度为140℃，注水比例为6%，破乳剂加入量为30～50ppm，处理时间为20min。
在此工艺条件下处理后的煤焦油中盐含量由19.73mg/L降低到12.96mg/L，脱盐量达到34%以上，水含量由100%降低到13%，金属脱除量达到27%以上。
经过预处理的煤焦油能够满足后续加工过程的需求。
关键词：煤焦油；脱盐；脱水；破乳StudyonDesalinationTechnologyofModerate-lowTemperatureCoalTarLIUShu–yan，WANGXin，SUNPeng（FushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals，LiaoningFushun113001，China）Keywords：Coaltar；Desalination；Dehydration；Demulsification煤焦油是煤炭干馏过程中的副产品，由于煤焦油的胶质、沥青质、残炭和金属盐类较高，采用加氢工艺时会堵塞催化剂的床层，产生压降，影响催化剂的运转周期，需要将影响催化剂运转周期的杂质控制在一定范围内[1，2]。
煤焦油加氢制取清洁燃料油技术已成为煤焦油轻质化利用的有效途径。
因此在煤焦油深加工之前，对原料煤焦油进行预处理以使其达到加氢催化剂要求显得尤为重要[3]。
电脱盐脱水法具有温度和压力要求更温和、操作简便、易于连续运行等优势。
在石油加工过程中，原油首先都要经过脱盐脱水预处理，电脱盐脱水预处理工艺作为一种成熟的工艺已广泛应用于炼油中。
煤焦油作为一种劣质油品，不仅密度高，而且还含有较高含量的固体杂质如煤粉等，目前工业化装置中，采用电脱盐预处理工艺成功实现对煤焦油原料脱盐脱水的很少，特别是能实现长周期稳定运转的更是鲜见报道[4，5]。
煤焦油喹啉不溶物压滤脱除和超净沥青制备
套 。由于萘很容 易凝 固而导致冷凝 管阻塞 ， 故实验 中
未采用 国标 中的空气 冷凝管 ， 组分从蒸馏柱 溢 出后 各
直接用锥 形瓶收集 。将温度计 插到蒸馏 柱支管处 ， 当
温度 分别 达到 １０ 、１ ℃ 、３ ℃ 、０ ℃ 、３ ℃时换 ７ ℃ ２０ ２ ０ ３０ ３０
常规 蒸 馏 相 比 ，Ｆ Ｆ法 能够 在 低温 下 获 得萃 余 物 沥 ＳＥ 青， 减少萃取过程 中的聚合反应 ， 降低次生 Ｑ Ｉ的生成 。
除率和 油收率 的影 响 ， 以期最 大 限度地 降低煤 焦油 的 固含量 ， 为高性 能炭素材料制备 提供优 质前驱体 。
馏分
轻 油
沸程
／Ｃ ￣
嵩 馏 分
１９ ． 洗油 ２ ０ ３０ ３ ～ ０
嚣
８５ ．
～ ７ １０
酚油 基金项 目： 国家 自然科学基金 资助项 目（ｏ ５ ２ ４ ７ ） Ｎ ．０７０１
３．５ ０ １ ８ｌ ．１
２． ｏ．０ ０２ ５２
１２ 常规蒸馏 制备煤 焦油沥青 ． 实验 主要仪器有 ４ 齿蒸 馏柱 、 ８ 不锈钢烧瓶 、 加热
流体 的溶解能力 与其密度 的关 系 ， 用压力 和温度 对 利 超 临界 流体溶解 能力 的影 响而进行 的。 超临界状 态 在 下， 使超 临界 流体 与待分 离 的物质 接触 ， 选择 性 地 有 把极性 、 沸点 和分子量不 同的成分依 次萃取 出来 。与
本研究 以高温煤焦 油为样 品 ， 助 自制小 型压滤 借 装置进 行实验 ，并对 滤后煤 焦油进行 超 临界萃取 涩 ， ］
考察滤 布网 目与压 滤时 间的关系 ，滤布 网 目对 Ｑ 去 Ｉ
瓶收集 ， 至无馏分馏 出 ， 烧瓶剩余 物质为沥青 。 高温煤
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
＊
王芳杰１） 张 书２） 任浩华１） 许 鹏３） 林 雄 超２） 王永 刚４）
研究了低温煤焦油 的 乳 化 现 象 ， 综 合 采 用 加 热 静 置、 添加 摘 要 以 某 种低温煤焦油为 原料 ， 破乳剂、 搅拌 、 超 声 以 及 离 心 处 理 等 破 乳 方法 对低温煤焦油进 行 脱 水 ， 分析比较了各种方法的脱水 ， 效果， 获 得 了 优化 的 脱 水 实 验 条 件 ． 其 结 果 为： 在８ 破 乳 剂 ＤＨ 投 加 ３ ０ ℃恒温静置３ ０ｍ ｉ ｎ ０ ０×
／ 间接触导致 Ｗ 原生沥青质和 Ｏ 型 乳 状 液 的 形 成． 胶质是低温煤焦油乳状液中起关键作用的天然表面 活性剂 ， Ｊ ｏ ｈ ａ ｎ ｅ ｔ ａ ｌ
［ ４， ５］
在 研 究 原 油 稳 定 性 时 发 现，
活性组分的元素组 成 与 沥 青 质 极 为 相 似 ， 用从原油 中分离出的界面活性组分配制的模拟乳状液与真实 去 原油乳状液的稳定 性 之 间 存 在 很 好 的 对 应 关 系 ， 除了界面活性组分的原油很难再形成稳定的原油乳 状液 ． 当以低温煤焦油为原料制备化工产品时 ， 油滴 温度继 中包含的水不能及 时 蒸 发 而 处 于 过 热 状 态 ， 续升高时 ， 这些水 急 剧 蒸 发 ， 使 系 统 压 力 显 著 增 加， 带来一系列安全隐患 ． 因此 ， 为了更好地利用低温煤 焦油 ， 其水分必须 脱 除 ． 在 传 统 脱 水 方 法 中， 加热静 效 率 低， 加 压 脱 水 投 资 大， 离心只能 置脱水耗时长 ， 脱除游离水 ， 管式炉脱水能耗较高 ． 化学破乳法是近 年发展起来的脱水新方法 ， 在原油脱水中应用较广 ， 现有破乳剂都是针 对 原 油 性 质 而 合 成 的 ． 破乳剂专 一性较强 ， 且煤焦油和原油性质有所差异 ， 因此将化 学破乳法应用于煤焦油脱水 ， 效果不能令人满意 ． 超 声波在原油破乳脱 水 中 的 应 用 也 较 为 广 泛 ， 且效果 但其在煤焦油脱水中的应用鲜有报道 ． 本研究 较好 ， ＊
１ 实验部分
１． １ 原料 实验原料为取自某兰炭厂的低温煤焦油 ， 其性质 由表 １ 可知 ， 原料焦油的含水量为 １ 见表 １ ． ０ ％ 左右， 沥青质和胶质含量都较高， 分别为４ １ ． ８ ８ ％和３ ２ ． ４ ９ ％．
表 １ 原料煤焦油的性质 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｐ ｒ ｏ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒ ａ ｗ ｃ ｏ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｐ
） ／ Ｄ ） ／ ｗ（ ／ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｖ ５ ０／ ｖ ８ ０／ ｗ（ ｍ ｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗ（ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ） ｙ／ ｐ ２· －１） （ ２· －１） （ ％ ％ ％ ｍ－３） （ ｍｍ ｓ ｍｍ ｓ ｇ·ｃ １ ０． ０ ２ １． １ ８ １ ２ ８． ７ ９ １ ７． ５ ２ ４ １． ８ ８ ３ ２． ４ ９
表 ２ 实验条件 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ２ Ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ
Ｄ ｅ ｍ ｕ ｌ ｓ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ Ｓ Ｐ １ ６ ９ Ｓ Ｐ １ ６ ９Ⅰ ＡＥ ＤＨ Ｓ ａ ｎ ８ ０ ｐ Ｔｗ ｅ ｅ ｎ ８ ０ Ｏ Ｐ ０ －１ Ｃ ａ １ ７Ｈ ３ ３ＣＯＯＮ Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ／ Ｄ ｏ ｓ ａ ｅ／ Ｓ ｔ ｉ ｒ ｒ ｉ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｔ ｉ ｒ ｒ ｉ ｎ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｉ ｆ ｕ ｉ ｎ ｇ ｇ ｇ Ｓ ｇ ｇ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｙ／ ｇ ·ｍ ｉ ｍ ｅ／ｍ ｔ ｉ ｍ ｅ／ｍ ｉ ｎ（ ｉ ｎ １ ０－６ ｔ ｒ ｉ ｎ－１） －２） ／ （ · ｔ ｉ ｍ ｅ ｍ ｉ ｎ Ｗ ｃ ｍ １ ０ ０ ２ ０ ０ ３ ０ ０ ４ ０ ０ ５ １ ０ １ ５ ２ ０ ５ ０ １ ０ ０ １ ５ ０ ２ ０ ０ ０． １ ６ ０． ２ ０ ０． ２ ４ ０． ２ ８ ０． ３ ２ ０． ３ ６ ０． ４ ０ １ ２ ３ ４ ５ ５ １ ０ １ ５ ２ ０ ２ ５
） 国家自然科学基金资助项目 （ Ｕ １ ２ ６ １ ２ １ ３ ． ）博士生 ； ）博士 、 ）学士 ； ）博士 、 讲师 ； 教授 ， 中国矿业大学 （ 北京 ） 化学与环境工程学院 ， １ ２ ３ ４ １ ０ ０ ０ ８ ３ 北京 ； 收稿日期 ： 修回日期 ： ２ ０ １ ２ １ ２ ０ ５ ２ ０ １ ２ ０ ２ ２ ５ － － － －
０ 引 言
低温煤焦油是低变质程度煤发生一次热解所产
［ １］ 生的黑褐色黏 稠 状 液 体 ． 在 生 产 过 程 中， 一 方 面，
裂解气由冷水急冷 ， 低温煤焦油会急剧收缩而把水
２］ ； 包在里面 ［ 另一方面 ， 低温煤焦油由热水引流至焦 ３］ ， 由于低温煤焦油的密度与水接近 ， 二者长时 油池 ［
第 ４ 期 王芳杰等 低温煤焦油破乳脱水研究
４ ７
积． 将１ 在上 ０ ０ｍ Ｌ 原料低温煤焦油倒入具塞量筒中 ， 述相同条件下沉降 ， 记录不同时间析出的水体积 ．
是对常规破乳剂进行交联改性得到的油溶性高分子 量破乳 剂 ， Ｓ ａ ｎ ８ ０， Ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ８ ０和 Ｏ Ｐ １ ０为非离子型 － ｐ 乳化剂 ， 油酸钠为 阴 离 子 型 乳 化 剂 ． 取５ ０ｇ 除 去 游 在８ 离水的低温煤焦油乳状液 ， ０ ℃ 恒温水浴中恒温 分别 加 入 不 同 种 破 乳 剂， 破乳剂在煤焦 ３ ０ｍ ｉ ｎ后， －６ －６ ， 油中的 四 种 浓 度 为 ： １ ０ ０×１ ０ ， ２ ０ ０×１ ０ ３ ０ ０×
煤 炭 转 化 第３ ６卷 第４期 ｏ ． ４ Ｖ ｏ ｌ ． ３ ６ Ｎ ２ ０ １ ３年１ ０月 Ｃ ＯＡ Ｌ Ｃ ＯＮＶ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ ＯＮ Ｏ ｃ ｔ ． ２ ０ １ ３
低温煤焦油破乳脱水研究
－６ ２ ， ／ ／ ， ／ 超声１ｍ 可得到 １ ０ １ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ 搅拌 ５ ｍ ｉ ｎ， ０． ４Ｗ ｃ ｍ ｉ ｎ ５ ０ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ离心１ ０ｍ ｉ ｎ 条 件 下，
５ １． ３％ 的 脱 水率 ． 关键词 低温煤焦油 ， 乳化， 脱水 中图分类号 ＴＱ ５ ２ ３． ５ ２ 以某种低温煤焦油为原料 ， 综合采用加热静置 、 添加 搅 拌、 超声以及离心处理方法进行脱水研 破乳剂 、 究， 优化脱水条件 ， 目的是探讨导致低温煤焦油乳化 的主要因素 ， 为低温煤焦油脱水奠定理论基础 ．
２ 结果与讨论
２． １ 低温煤焦油乳化现象分析 沥青 质 和 胶 质 的 定 义 起 源 于 石 油 化 工 ， 一般把 石油中不溶于小分子正构烷烃而溶于苯的非烃类物
２ ２ ２ ２ ／ ， ／ ， ／ ， ／ ０． ２Ｗ ｃ ｍ ０． ２ ８Ｗ ｃ ｍ ０． ３ ６Ｗ ｃ ｍ ０． ４Ｗ ｃ ｍ ， ， 的超声波分别处理 １ｍ 将乳 ｉ ｎ ２ｍ ｉ ｎ， ３ｍ ｉ ｎ， ４ｍ ｉ ｎ
图 １ 低温煤焦油样品分离流程 ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｆ ｉ ． １ Ｓ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｐ ｇ ｐ ｐ
１． ２ 低温煤焦油乳化因素实验分析
６］ 首先借鉴原油三组分分离法 ［ 对低温煤焦 油进
行分离 ， 分离流程见第４ 取冲洗硅胶后的 ７ 页 图 １． 正戊烷溶液 ， 将正戊烷旋转蒸发除去后 ， 恒温６ ０ ℃， ／ ， 在约 １ 搅拌 ３ 同时加入一定量 ５ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ下， ０ｍ ｉ ｎ 的水 ， 制得含水量１ 取乳状液Ⅰ ０％ 的 乳 状 液 Ⅰ ， 记录不同时间析出的 １ ０ ０ｍ Ｌ 倒入具塞量筒中沉降 ， 水体积 ． 将分离出 的 沥 青 质 、 胶 质、 轻组分和水按照 恒温６ 在约１ ４∶３∶２∶１ 的 比 例 混 合 ， ０ ℃， ５ ０ ０ ／ ， 搅拌 ３ 制得乳状液Ⅱ， 取乳状 液Ⅱ ｒ ｍ ｉ ｎ下， ０ｍ ｉ ｎ １ ０ ０ 记录不同时间析出的水体 ｍ Ｌ 倒入具塞量筒中沉降 ，
１． ３ 低温煤焦油脱水实验 乳状液的破乳脱水一般分为三个步骤 ： 首先是在 搅拌和超声处理等作用 下 ， 外界能量如添加破乳剂 、 乳化膜受到破坏即破乳 ； 然后是小水滴在搅拌和超声 处理等作用下凝聚长大 ； 最后是靠水和油的密度差发 生分层 ． 按照石油的破乳脱水理论 ， 升高温度会使石 油的黏度减小 ， 乳状液流动性较好时 ， 会使分子运动 从而使得水分子相互碰撞的几率增加 ， 易凝聚 加剧 ， 为大水滴而和油相分离 ； 另一方面 ， 石油的密度小于 水的密度 ， 升高温度会使油相和水相的密度差增加 ， 有利于油水分层 ． 而对于低温煤焦油 ， 由于其密度比 水大 ， 升高温 度 会 减 小 它 们 的密度差， 增加脱水的难 因此， 低温煤焦油脱水的温度既不能过高也不能过 度． 低． 通过探索性实验， 低温煤焦油在 ８ ０ ℃ 静置 ３ ０ｍ ｉ ｎ 具有较好的脱水率 （ 约２ 本实验选定脱水温度为 ０ ％） ． 研究在此温度下， 破乳剂 、 搅拌 、 超声以及离心 ８ ０ ℃， 处理对低温煤焦油脱水的影响 ． 实验条件见表 ２ ．
， 状液倒入 ５ 记录 ０ｍ Ｌ 的具塞量筒中沉降１ ５ ０ｍ ｉ ｎ 以析 出 水 占 总 水 相 的 体 积 分 数 表 示 析出的水体积 ， 脱水率 ． １． ３． ４ 离 心 将前几步优化条件下制备的乳状液小心倒入离 ／ 心管中 ， 用５ ０ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ 的速度对其分别进行离心处 ， ， ， ， ， 倒入５ 理 ３ｍ ｉ ｎ ５ｍ ｉ ｎ １ ０ｍ ｉ ｎ １ ５ｍ ｉ ｎ ２ ０ｍ ｉ ｎ ０ｍ Ｌ ， 的具塞量筒中沉降 １ 记 录 析 出 的 水 体 积， 以 ５ ０ｍ ｉ ｎ 析出水占总水相的体积分数表示脱水率 ． １． ４ 低温煤焦油含水量测定 ／ 低温煤焦油 的 含 水 量 依 据 中 国 国 家 标 准 （ Ｇ Ｂ ） 焦化产 品 水 分 测 定 方 法 中 的 蒸 馏 法 Ｔ ２ ２ ８ ８—２ ０ ０ ８ 进行测定 ． 将一定量 的 煤 焦 油 与 甲 苯 混 合 均 匀 后 进 行蒸馏 ， 水和甲苯形 成 共 沸 物 而 从 煤 焦 油 中 分 离 出 根据密度差异 ， 水和甲苯分层 ， 记录水层体积 ， 计 来， 算得到煤焦油中水的质量分数 ．