[发明专利]一种焦油改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及焦油改性技术领域，具体地说是涉及一种采用与原生QI成分接近的物质加入焦油中，从而改善其喹啉不溶物等指标的方法。

背景技术

焦油和煤沥青中的喹啉不溶物(QI)是一项重要的指标，QI分为原生QI和次生QI。原生QI存在于煤焦油中，又分为有机QI和无机QI，其中有机QI占98％以上，主要由煤粉、焦粉和煤裂解缩聚产物构成，原生QI的C含量为75～92％，C/H为3.5～8以上。原生QI颗粒大小在0.5～30μm之间，对煤焦油进行蒸馏时，原生QI又转移到煤沥青中。次生QI是在煤焦油蒸馏过程中产生的，大小为1～100μm，C/H为2～3.5，具有各向异性，呈球形，常称之为炭质中间相。适量的QI有利于提高沥青残炭量，利于提高焙烧品的密度和强度。次生QI或中间相的存在对煤沥青焙烧时生成粘结焦的强度不利，因为它使沥青生成蜂窝状结构，它还阻碍沥青向焦炭微孔的渗入，给制品的结构带来缺陷。所以要生产高品质改质沥青需使用QI为3.0％左右的焦油，并将次生QI减至最小程度。一般国外要求改质沥青的QI为8～12％，同时1μm以上的中间相含量小于2％。

焦油中原生QI一般为1～2％，少部分达到2％以上，达不到高品质改质沥青的原料要求。焦油的原生QI含量主要与配合煤质量、细度、炼焦制度、操作条件有关，当延长结焦时间时，分离得到的焦油QI含量偏低，导致蒸馏、聚合后改质沥青的QI含量偏低。目前可以调节的手段是提高蒸馏温度，提高热聚合温度或延长反应时间，但这会带来炉管、釜内结焦等不利现象，影响开工周期，并且增加能耗。

焦油渣一般是机械化氯水澄清槽、焦油氨水分离器、焦油槽、超级离心机排出或清理出的废弃物，主要成分为碳、氢、灰分为3～6％，硫分为0.5％左右，密度为1.3～1.5g/cm³，水分为5～10％，QI含量为35～50％。焦油渣的综合利用一般作为炼焦配煤原料、型煤粘结剂和调配燃料油使用，附加值低，由于较粘稠，实际使用较困难。

沥青焦是煤沥青的延迟焦化产物，具有高含碳(C＞85％)、低灰(＜1％)、低硫(S＜0.5％)等特点；石油焦则是由石油沥青或渣油经延迟焦化的产物，也具有高含碳、低灰的特点，但硫含量分布较宽1～6％。目前一般用来作为炭素制品的骨料或燃料。

发明内容

因此，为了解决焦油中原生QI含量不高的技术问题，本发明的目的在于提供一种通过添加组分来提高焦油中QI含量的焦油改性方法。

本发明的技术方案是，一种焦油改性方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)高碳物的粗碎：选择高碳物，将高碳物粗碎，破碎至粒度＜3mm；所述高碳物主要为C、H化合物，且含碳量高于80％；

(2)溶解细碎磨：将所述高碳物间歇或连续加入细碎磨机，加入水性溶剂或油性溶剂，制得浓度为30～67％的水焦浆或油焦浆浆体，所述高碳物的粒度＜0.2mm；

(3)超细磨成浆：将步骤(2)所得的浆体送至超细磨，研磨成超细粒径，平均粒度＜5μm，浆体过滤后，制得超细浆；

(4)焦油混配改性：将上一步骤得到的超细浆按比例加入焦油中，搅拌均匀后，使焦油的QI达到指标要求。

根据本发明所述的焦油改性方法，在一个优选的实施方案中，所述高碳物为石油焦。

根据本发明所述的焦油改性方法，较好的是，步骤(2)所述水性溶剂为废水或清水中的任一种或它们的混合物；所述油性溶剂选自焦油、蒽油、洗油再生残渣中的任一种或一种以上的混合物。以上几种溶剂可以任意比例混合。

在所述步骤(3)中，所述的浆体在过滤后可抽至带搅拌器的贮罐内，过滤出的粗料可回磨机继续研磨。步骤(4)中的比例是根据实际需要来确定的。在生产时，根据需要改性的焦油中QI的含量和目标QI含量，以及要加入的高碳物中QI的含量，确定需要加入焦油中的超细浆的比例。

根据本发明所述的焦油改性方法，较好的是，所述浆体的过滤通过振动筛或过滤器进行。

本发明的另一个技术方案是，对于焦油渣、沥青焦等粒度较小的高碳物，可与水或油性介质混合直接制成浆体，再经上述超细磨成浆和焦油混配改性步骤，即：

一种焦油改性方法，该方法包括以下步骤：

(1)溶解：在粒度＜0.2mm的高碳物中加入水性溶剂或油性溶剂，制得浓度为30～67％的水焦浆或油焦浆浆体，所述高碳物主要为C、H化合物，且含碳量高于80％；

(2)超细磨成浆：将步骤(1)所得的浆体送至超细磨，研磨成超细粒径，平均粒度＜5μm，浆体过滤后，制得超细浆；