[发明专利]从用于加工煤焦油的水中除去芳族化合物的方法

说明书

优先权声明

本申请要求2013年11月19日提交的临时申请序号No.61/905,889的权益，其内容全文经此引用并入本文。

发明背景

由石油加工产生许多不同类型的化学品。但是，近几十年来由于提高的需求量，石油变得更加昂贵。

因此，已经试图提供用于制造化学品的原材料的替代来源。现在的注意力集中在由固体碳质材料，如在美国和中国等国家可大量供应的煤制造液态烃。

煤的热解产生焦炭和煤焦油。炼焦或“焦化”工艺由在无氧的封闭容器中将材料加热到极高温度构成。焦炭是主要为碳和无机灰分的多孔但硬的残渣，其用于炼钢。

煤焦油是在加热过程中驱出的挥发性材料，其包含许多烃化合物的混合物。可将其分离产生各种有机化合物，如苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽和菲。这些有机化合物可用于制造许多产品，例如染料、药物、炸药、香料、香精、防腐剂、合成树脂和漆和着色剂。该分离留下的残余沥青用于铺路、铺屋顶、防水和保温。

煤焦油的加工通常涉及使用水。芳族化合物如多核芳族化合物、含氧芳族化合物、含氮芳族化合物或含硫芳族化合物可从煤焦油转移到用于这些工艺的水中。在其可再利用前通常需要从该水中除去这些芳族化合物。

因此，需要从用于煤焦油加工的水中除去煤焦油芳族化合物的方法。

发明概述

本发明的一个方面涉及一种处理用于煤焦油工艺的水的方法。在一个实施方案中，所述方法包括提供煤焦油料流；将所述煤焦油料流分离成至少两个部分；对所述煤焦油料流或至少一个部分进行至少一个利用水的工艺，所述水在进行所述工艺后含有煤焦油芳族化合物，所述煤焦油芳族化合物包含多核芳族化合物、含氧芳族化合物、含氮芳族化合物或含硫芳族化合物；和通过用萃取剂萃取或用吸附剂吸附而从含有煤焦油芳族化合物的水中除去至少一种煤焦油芳族化合物以形成处理过的煤焦油工艺水流，所述萃取剂包含两亲嵌段共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)和多环芳烃的包合物、环糊精、官能化环糊精和可溶性环糊精官能化聚合物的至少一种，且所述吸附剂包含不溶性环糊精官能化聚合物、剥离氧化石墨、热剥离氧化石墨(exfoliatedgraphiteoxide)或插层石墨(intercalatedgraphite)化合物。

附图简述

图1是典型的煤转化方法的一个实施方案的图示。

图2是本发明的水处理方法的一个实施方案的图示。

图3是本发明的水处理方法的另一实施方案的图示。

发明详述

图1显示煤转化法5的一个实施方案。可以将煤进料10送往热解区15、气化区20，或可以将煤进料10分成两部分并送往这两个区。

在热解区15中，在不存在氧气的情况下在高温，例如最多2,000℃(3600°F)下加热煤以馏出挥发性组分。炼焦产生焦炭料流25和煤焦油料流30。焦炭料流25可用于其它工艺，如制钢。

如果需要，可以将来自炼焦工艺的包含挥发性组分的煤焦油料流30送往任选的污染物脱除区35。