CN113773868A - 一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它包括以下步骤：(a)在工作温度下，利用填料对高黏度油品进行过滤得清液和填料混合物；所述工作温度为50～200℃，所述填料为含碳量≥30％的颗粒材料；(b)将所述清液升温至100～350℃进行膜分离，得净化油品和浓缩液；所述膜的过滤精度为20～500nm；(c)将所述填料混合物进行碳化处理，或将所述填料混合物与所述浓缩液混合后进行碳化处理，获得焦炭块。实现了油品净化和焦炭生产的双重功能，变废为宝、极大地提高了产品的效益。

Description

一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法
技术领域
本发明属于油品处理技术领域，涉及一种油品净化并联产焦炭的方法，具体涉及一种煤焦油、废机油等高黏度油品净化并联产焦炭的方法。
背景技术
高黏度油品包含煤焦油、废机油等；煤焦油为煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体；废机油是指机油在使用中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质，导致颜色变黑，粘度增大，使机油逐渐变质，生成了有机酸、胶质和沥青状物质。
炼钢高炉用焦炭粒度要求均匀，一般呈块状；焦炭使用时从入炉至到达炉缸，受到内外部多种因素的影响，要经受碰撞、挤压、磨损等机械力学作用；碳溶损反应、碱金属侵蚀、渣铁溶蚀，以及向铁水溶解等化学作用；焦炭从入炉到炉缸，平均粒度要减小20％-40％。因此，焦炭质量对焦炭自身的劣化起重要的作用，以焦炭灰分、块度、强度影响最为显著。一般钢铁企业自有焦炭生产装置以满足炼钢需求，但生产出来的焦炭因为破碎、碰撞、挤压等原因会产生约占总产量30％且小于20mm的焦粉。这类焦粉是不能作为焦炭在高炉中使用的(一般炼钢企业会把焦粉磨成粉末，作为喷煤使用)。但焦炭的价格约是煤炭价格的3-4倍，炼钢企业急需把这类焦粉做成20～80mm大小的焦炭；如果不能对焦粉进行高附加值的应用以制作成焦炭，对炼钢企业来说是巨大的经济损失。因此，需要开发能够利用焦粉制作焦炭且满足焦炭各类质量要求的方法。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它包括以下步骤：
(a)在工作温度下，利用填料对高黏度油品进行过滤得清液和填料混合物；所述工作温度为50～200℃，所述填料为含碳量≥30％的颗粒材料；
(b)将所述清液升温至100～350℃进行膜分离，得净化油品和浓缩液；所述膜的过滤精度为20～500nm；
(c)将所述填料混合物进行碳化处理，或将所述填料混合物与所述浓缩液混合后进行碳化处理，获得焦炭块。
优化地，步骤(a)中，所述过滤在固定床过滤器中进行，所述填料设置于所述固定床过滤器内。
进一步地，步骤(a)中，所述填料粒径为0.2～20mm。
优化地，步骤(b)中，所述膜分离采用具有陶瓷膜层的复合膜。
优化地，步骤(c)中，所述碳化处理的温度为400～800℃、时间为10～30h。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明高黏度油品净化并联产焦炭的方法，通过采用特定的填料对高黏度油品进行过滤、经膜分离后得可使用的净化油品，且对填料混合物或和浓缩液进行碳化得高质量焦炭块，实现了油品净化和焦炭生产的双重功能，变废为宝、极大地提高了产品的效益。
具体实施方式
本发明高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它包括以下步骤：(a)在工作温度下，利用填料对高黏度油品进行过滤得清液和填料混合物；所述工作温度为50～200℃，所述填料为含碳量≥30％的颗粒材料；(b)将所述清液升温至100～350℃进行膜分离，得净化油品和浓缩液；所述膜的过滤精度为20～500nm；(c)将所述填料混合物进行碳化处理，或将所述填料混合物与所述浓缩液混合后进行碳化处理，获得焦炭块。通过采用特定的填料对高黏度油品进行过滤、经膜分离后得可使用的净化油品，且对填料混合物或和浓缩液进行碳化得高质量焦炭块，实现了油品净化和焦炭生产的双重功能，变废为宝、极大地提高了产品的效益。步骤(a)中，过滤在固定床过滤器中进行，所述填料设置于固定床过滤器内；填料粒径优选为0.2～20mm，如粒径0.2～20mm的煤粉，这样又可以对工业废料进行利用，不仅能够提高企业效益，也避免了对环境产生的危害。步骤(b)中，所述膜分离采用具有陶瓷膜层的复合膜；可以采用市售符合过滤精度为膜，也可以在此基础上采用特定结构的，如陶瓷金属复合膜包括多孔陶瓷管、套在多孔陶瓷管外的多孔金属管以及分别设置在多孔陶瓷管两端部且位于多孔陶瓷管和多孔金属管之间的两道多孔金属层，至少一层满足上述过滤精度，不仅可以提高陶瓷复合膜的机械强度，还解决了陶瓷材料在高温高压高粘度等恶劣体系中的应用问题。步骤(c)中，所述碳化处理的温度为400～800℃、时间为10～30h，以进一步保证焦炭块的碳化质量。
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它包括以下步骤：
(a)在工作温度50℃时，利用固定床过滤器(其内含有填料，粒径为0.2mm的煤粉)对高黏度油品进行过滤得清液和填料混合物；
(b)将清液升温至100℃进行膜分离(膜的过滤精度为20nm)，得净化油品和浓缩液；
(c)将填料混合物与浓缩液混合后于400℃碳化30h，获得焦炭块。
实施例2
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，工作温度为100℃。
实施例3
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，工作温度为150℃。
实施例4
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，工作温度为200℃。
实施例5
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，填料为粒径1mm的煤粉。
实施例6
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，填料为粒径5mm的煤粉。
实施例7
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，填料为粒径20mm的煤粉。
实施例8
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，将清液升温至200℃。
实施例9
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，将清液升温至350℃。
实施例10
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，膜的过滤精度为100nm。
实施例11
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，膜的过滤精度为500nm。
实施例12
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(c)中，于800℃碳化10h，获得焦炭块。
实施例13
本实施例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，于600℃碳化20h，获得焦炭块。
对比例1
本对比例例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，工作温度高达250℃。
对比例2
本对比例例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(a)中，工作温度仅为30℃，油品粘度过大而无法过滤。
对比例3
本对比例例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，清液仅升温至80℃，油品粘度过大而无法过滤。
对比例4
本对比例例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(b)中，清液仅升温至高达370℃。
对比例5
本对比例例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(c)中，碳化温度高达900℃。
对比例6
本对比例例提供一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，它与实施例1中的步骤基本一致，不同的是：步骤(c)中，碳化温度仅为380℃，无法有效碳化。
实施例1-13、对比例1-6中制得的焦炭块进行测试，其性能如表1所示。
表1实施例1-13、对比例1-6中产品性能表
Figure BDA0003288013850000041
Figure BDA0003288013850000051
实施例1-13、对比例1-6中制得的产品(焦炭块)如表1所示。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示：抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；耐磨强度是指焦炭能抵抗受外来摩擦力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示；采用德国米贡转鼓试验的方法测定，试验完成用，用孔径40mm和10mm的筛子筛分，大于40mm粒级的百分数为M40值；小于10mm粒级的百分数为M10值。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高黏度油品净化并联产焦炭的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(a)在工作温度下，利用填料对高黏度油品进行过滤得清液和填料混合物；所述工作温度为50～200℃，所述填料为含碳量≥30％的颗粒材料；
(b)将所述清液升温至100～350℃进行膜分离，得净化油品和浓缩液；所述膜的过滤精度为20～500nm；
(c)将所述填料混合物进行碳化处理，或将所述填料混合物与所述浓缩液混合后进行碳化处理，获得焦炭块。
2.根据权利要求1所述高黏度油品净化并联产焦炭的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述过滤在固定床过滤器中进行，所述填料设置于所述固定床过滤器内。
3.根据权利要求1或2所述高黏度油品净化并联产焦炭的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述填料粒径为0.2～20mm。
4.根据权利要求1所述高黏度油品净化并联产焦炭的方法，其特征在于：步骤(b)中，所述膜分离采用具有陶瓷膜层的复合膜。
5.根据权利要求1所述高黏度油品净化并联产焦炭的方法，其特征在于：步骤(c)中，所述碳化处理的温度为400～800℃、时间为10～30h。
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