煤焦油分离技术进展研究

2019-09-12 版权声明 举报文章

摘 要:基于煤焦油的组分,就煤焦油进行分离所带来的巨大效益及其重要性进行了较为详细的阐述和论述,在此基础上,并对当前国内外最新煤焦油分离技术发展状况及未来的进展情况进行了一些研究和较为详细的介绍。

关键词:煤焦油 分离技术 进展 研究

一、引言

煤焦油是一种粘稠状的液体产品,通常其颜色为黑褐色或纯黑色,且具有一定的刺激性臭味;对煤进行气化或者进行干馏就可得到煤焦油;当前很多化合物,诸如含S、N、O的杂环及稠环化合物等,就是来源于这种煤焦油。根据相关研究可知,煤焦油中的很多组分极其珍稀,在当前技术条件下,很难从其他原料得到或者制取这些煤焦油重要组成成分,像煤型粘合剂或者枕木防腐油等,其原料就无法从其他原料中获取,只能获取于煤焦油之中。所以,对煤焦油进行分离这项新技术,近年来正逐渐引起世界各国的极度关注和开发研究。

二、当前我国煤焦油分离技术的发展现状

总的看来,自从我国开始对煤焦油进行分离直到今天,在有关煤焦油分离技术这个方面所取得的成就是相当巨大的,例如,当前我国可以应用结晶法把菲、咔唑、葸等成分从煤焦油中成功地分离出来;但是相比于国外发达国家,在有关煤焦油分离和加工方面,我国还存在着较大的差距,诸如我国的煤焦油分离技术较为落后、加工工艺相对简单等等;总体看来,在有关煤焦油分离及加工这个方面,当前我国迫切要解决的就是要把煤焦油中各组分分离效率尽可能地提高起来,在这个基础上,把产品的纯度也尽力地提高起来。

三、煤焦油分离技术的进展研究

煤焦油是一种混合物,其成分极其复杂而且呈多元状态,特别是高沸点与低沸点的物质一起混杂其中,若要进行分离及精制,以通常的结晶法及蒸馏法根本没有办法做得到。以下就结合当前煤焦油分离这项新技术的最新发展状况,以其中的几项新型分离技术为例,对于如何从煤焦油中分离及提取较纯成分进行较为详细的介绍。

1.结晶分离法

这种工艺过程适用比较广,既可适用二元系统,也可适用多元系统。以这种方法分离出来的混合物,在当前得到的推广和应用极其广泛。在今后随着这项技术的不断成熟和发展,可以预见得到这种分离方法将得到更加广泛的应用。运用吸附—结晶这项技术,可以把原本利用价值比较低的混二甲苯组分这种混合产品中的对二甲苯提取出来,这就使得所获取产品的附加值得到大大提高。在有关对二甲苯的提取中,这种吸附—结晶法在当今国际上已经得到极其广泛的应用。此外,根据相关报道,在应用这项技术进行煤焦油分离中,我国已把两套应用结晶法来分离菲、咔唑、葸的工艺成功地引进,在对精菲、精咔唑及精葸等产品的提取中,所得产品质量可高达95%以上,且其提取率均可超过75%。

2.压力晶析法

这种分离方法最大的特点就是进行分离操作时是以机械能来进行操作,因而具有较显著的节能效果;并且让压榨与固液同步于整个晶析过程,以此对于所需要的高纯度产品,通过一次操作就可达到。此外,那些在常压下无法通过分离得到的化合物,经过这种高压下相平衡的变化就可以进行分离,因而以前那些利用受到极大制约的化合物,通过这种压力晶析法可以有效地进行分离。以蒽饼从煤焦油中制取这个过程来看,第一,蒽油的分离是以蒸馏法来进行分离;第二,蒽饼从煤焦油中结晶出来是通过冷却结晶法来实现,其中菲、咔唑、葸的沸点与所分离的主要成分极其接近。由于溶剂跟着三种物质的溶解度具有很大的差异,因而要对溶剂进行适当选择,可以把这些化合物对不同溶剂具有不同特性来进行选择,这就可把这压力晶析法(处于常温下操作的)优先选择出来,这样就可在固溶体形成时,对混入其中的杂质数量进行有效控制,为通过一次操作就可把高纯度结晶产品制造出来创造良好条件。对于分离及精制煤焦油中那些具有高沸点的多环芳烃,如蒽等,应用这种较为简单的工艺——压力晶析法可得到很好的制取效果;例如日本神户,在制钢过程中,而研究出压力晶吸法分离这种新技术,结合多数化合物在出水以外后,在加大气压会提高其熔点这个原理,应用这种新技术进行加压,可成功形成结晶,并使结晶不断长大,这样就可达到对煤焦油组分进行分离的目的。

3.乳化液膜分离

这是一种新型分离技术,以其节能、高效、快速而著称;其中萃取及反萃取是这项分离技术的两个重要过程,且它们是同步进行一次性完成分离的。这项技术首先发明于美国,并已成功应用于对液体烃类的分离。乳化液膜实际上是一种高分散体系,它具有这双重乳液:①W—O—W(水—油—水型);②O—W—O(油—水—油型);应用超声波或高速搅拌来把这两个互不相溶的液相进行处理并制成乳化液状,然后在第三相中把这互不相溶的液相进行分散,这就使乳化液膜体系形成了;由此可见,有关①液膜相、②外部相、③内部相等三部分一起构成了这个乳化液膜体系。其中液膜相是一种比较复杂的乳状液,它是由接收相或原料相与膜相溶液所构成的,因其具有极其细小的乳状液滴,故可大大增加其有效透过面积,根据研究表明,另外三种形式液膜的透过速度仅为这种液膜相的几百份之一。乳化液之所以能提供出一个巨大的传质比表面积来,就在于它是高分散体系,可以在外部相和内部相之间传输那些待分离物质,从而达到了把它们进行分离的目的。

四、结束语

综上可知,有关煤焦油成分不仅多而且极其复杂,很多成分不仅具有相似的性质,而且有些成分还具有相似的结构,这就决定了在分离工艺上必须采取多种分离方法才有可能把各种组成进行成功分离。为此,对煤焦油组分或各组分之间的相互作用所产生的新特性进行深入研究,把普通分离技术与现代最新先进技术进行有效融合,这对于提高煤焦油分离效果、并把能耗大大降低下来及把分离工艺进行大大简化都具有重要的意义。

参考文献

[1]王宝光.煤焦油的净化、分离及应用浅析.[J].煤化工.2008.02.

[2]李好管.煤焦油沥青深加工利用综述.[J].煤化工.2010.01.

[3]杨建民.精蒽生产技术进展.[J].煤化工.2009.04.

作者简介:韩君,1983年2月28,男,府谷县大昌汗乡大昌汗镇,助理工程师,本科。

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