[发明专利]一种用于煤制甲醇重馏分处理的活性炭及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于化工生产领域，具体涉及一种用于煤制甲醇重馏分处理的活性炭及其制备和应用。

背景技术

甲醇是一种基础化工原料，在化工、医药、轻纺等领域有着广泛的用途。甲醇可以用来直接合成含氧化工产品，主要用于制造甲醛、甲胺、二甲醚等一系列有机化工产品，而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。在世界基础有机化工原料中，甲醇消耗量仅次于C₂H₄、C₃H₆和C₆H₆，居于第4位。

2000 年我国的甲醇年产量只有100万吨，到2010年甲醇年产量达到1752万吨，至2013 年国内甲醇生产能力为5886万吨，占世界甲醇产能的50%以上，我国已经成为世界上最大的甲醇生产国，预计到2020 年将达到10000万吨。另一方面，2013年我国甲醇消费量为3287万吨，占世界甲醇消费量的60%，已经成为世界上最大的甲醇消费国，而且随着烯烃工业的迅猛发展，到2020年，甲醇消费量将达到9600 万吨。

煤制甲醇是煤化工项目的重要组成部分。通过煤制甲醇可以最大程度地缓解中国化工产业的发展与传统能源短缺之间的矛盾。我国煤炭资源丰富，发展煤制甲醇不仅能合理利用煤炭，而且可以减轻粗放式开采利用过程中对环境的污染破坏。2014年，我国的甲醇工业中，煤制甲醇比例约占71%，而天然气和焦炉煤气制甲醇比例约占15%，合成氨联醇占14%，形成了单－联并举、大小并举的行业发展格局。2016年我国煤制甲醇2900多万吨，同时产有58万吨重馏分。在煤制甲醇工艺中，经蒸馏甲醇后剩余的重馏分主要成分是甲醇、乙醇等40多种化合物，其中还含有极少量的大分子化合物。按照2016年6月14日环境保护部、国家发展和改革委员会、公安部联合发布的第39号部令，2016年8月1日起施行的《国家危险废物名录》，煤制甲醇重馏分属于危险废物。目前煤制甲醇重馏分，大都没有经过系统的回收和处理，或送入其他系统裂解燃烧，或随残液直接排放，或简单处理后送进污水处理系统，造成了环境污染，增大了污水处理系统的负荷。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于煤制甲醇重馏分处理的活性炭及其制备和应用，可以解决现有煤制甲醇重馏分的排放会对环境造成危害的问题，同时可以实现资源利用获得清洁燃料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种用于煤制甲醇重馏分处理的活性炭，按照如下方法进行制备，具体步骤如下：

1）将活性炭颗粒用水浸泡30-60min，之后沸水煮制50-60min，之后清洗至中性并干燥；

2）配置浸渍液，按照重量百分组成计，所述浸渍液组成如下：CuCl₂ 3-5%，MnCl₂2-3%，NiCl₂1-2%，FeCl₃ 2-3%，余量为水；本步骤中，浸渍液可采用Cu、Mn、Ni、Fe的可溶性盐，但是采用上述物质的氯化盐形态，不额外引入污染物，可以做到零排放污染，更好地解决环保污染问题。

3）将步骤1）的活性炭置于浸渍液中浸渍180-600min；自然干燥后再进行焙烧，得到所述用于煤制甲醇重馏分处理的活性炭。

步骤1）是为了保证活性炭的高吸附性能以及其承载效果，从而对活性炭进行深度清洁，以除去其表面的灰尘等杂质。

优选的，步骤1）中，所述干燥为于100-120℃烘干。

步骤2）中，所述浸渍液组成如下：CuCl₂4%，MnCl₂2%，NiCl₂ 1.5%，FeCl₃ 3%，余量为水。

步骤3）中，活性炭和浸渍液按照1:5-10的质量比例混合。

自然干燥后于400-600℃焙烧3-4h。

更优选的，活性炭和浸渍液按照1:6的质量比例混合，浸渍时间为240min；自然干燥后于580℃焙烧3h。

上述活性炭应用于煤制甲醇重馏分的处理，可以获得清洁燃料。

具体的，可将100g活性炭装入层析柱，放上2层滤纸或滤布，倒入10000ml煤制甲醇重馏分层析，可得无色、无味、清澈透明的清洁燃料。