[发明专利]酸性乳化焦油的破乳、中和、脱水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体为酸性乳化焦油的化学破乳、加热压力破乳脱水处理技术。

背景技术

焦油中由于酸性表面活性剂等作用，使焦油与水形成稳定的油包水乳化焦油，焦油含水量很大，水分高达15～50％，用加热静置或超离无法脱除水分，这会在生产中产生一系列问题：二段泵压力超标、设备腐蚀，影响产品质量，增加安全风险，也使能耗大大增加。

目前焦油加工工艺适用于一次脱水后焦油含水≤3.0％，经一段蒸发器最终脱水后焦油含水0.5％左右。一旦原料焦油水分高于3.0％，将会出现一段焦油温度偏低、二段泵压力超标、馏分塔操作恶化等现象。此外焦油含水多会降低设备的生产能力，增加能耗；乳化焦油在受热时还会造成突沸冲油事故；煤焦油中水份多，固定铵盐含量也相应增多，能使设备和管道受到腐蚀；煤焦油中的水能与其它组分形成多相共沸混合物，从而影响焦油组份在馏份中的分配。

为了稳定生产，对乳化焦油进行破乳是十分必要的。破乳就是消除乳状液稳定的条件，使乳状液发生破坏。破乳的方法有很多种如化学法、加热静置法、蒸馏法、共沸法、机械法和超声波法等等。但被广泛应用的主要有：

1)加热破乳法

通过加热来破坏界面膜，因为膜在温度升高时会自然膨胀，膜被突破了，膜中的液滴也被解放出来并结合成较大的液滴而使乳液沉降下去。

2)化学破乳法

化学法破乳的机理主要是在乳状液中加入一种或几种化学试剂，以改变乳状液的界面性质，使其变得不稳定。破乳剂加入后向油水界面扩散，由于破乳剂的界面活性高于原油中成膜物质的界面活性，能在油水界面上吸附或部分置换界面上吸附的天然乳化剂，并且与原油中的成膜物质形成具有比原来界面膜强度更低的混合膜，导致界面膜破坏，膜内包裹的水被释放出来，水滴互相聚结形成大水滴沉降到底部，油水两相发生分离，达到破乳目的。破乳剂可分为离子型和非离子型的破乳剂，例如碳酸钠，羟乙基化脂肪酸、改性聚醚破乳剂等。

3)机械破乳法

对乳化液施加离心力，便会促使乳状液分层。这是因为形成的冲撞力或剪切力作用于乳化液滴之间，促使乳化液滴的聚结，进而促进分层，从而破乳。

4)电脱盐法

原油中的金属无机盐大部分可溶于水，在原油中加入一定量的洗涤水充分混合，使原油中的无机盐溶于水中，在破乳剂和电场的共同作用下，在一定的温度条件下破坏油水乳化液，使混入原油并溶解了原油中大部分无机盐的水从原油中分离出来，从而达到原油脱盐的目的，这就是原油电脱盐的实质。

针对原油的破乳的研究和应用较多，如中国专利申请97247972.4和200510045622.7分别公开了原油电场脱水的超声波破乳装置和微波辐射破乳的方法。200710176351.8提供了破乳剂，是聚酰胺-胺化合物与环氧化合物经烷氧基化反应得到的聚醚化合物，但只对原油进行了破乳研究，酸性乳化焦油未必适用。

但对煤焦油的破乳的研究非常少。并且由于原油和煤焦油的组成结构具有相当大的区别，原油成分以直链烃为主，煤焦油成分以芳香烃为主，两者密度也有很大差别。即使同样是煤焦油乳化，由于乳化原因、机理不同，因此采用化学破乳法不能简单借鉴。对于酸性焦油乳化，由于含有芳香族磺酸盐，因此形成的乳化液体系较稳定，须综合采用合适的破乳剂、加热和加压等措施才会有效果。

涉及煤化工领域，具体为酸性乳化焦油的化学破乳、加热压力破乳脱水处理技术。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种酸性乳化焦油的破乳、中和、脱水处理方法。

本发明技术方案采用化学破乳、加碱中和、余热加热压力破乳脱水方法。具体为：在酸性乳化焦油内添加一定比例的破乳剂如非离子表面活性剂，如脂肪胺聚氧乙烯醚(破乳剂A)，或脂肪醇聚氧乙烯醚RO(C₂H₄O)_nH(破乳剂B)等，经过混合搅拌、加热、静置。改变油水界面性能，使W/O型乳化焦油水滴凝聚达到初步破乳，油水得到初步分离。

通过一段泵进口连续加碱(如稀Na₂CO₃溶液)，将焦油中和至中性，同时利用改质沥青生产用导热油余热，将初步破乳的焦油加热至110～140℃，加压至0.2～0.4MPa，再在一次蒸发器内闪蒸脱水，水分进一步降低，呈中性，脱水后的焦油备用，满足蒸馏生产。

该方法的步骤为：