[发明专利]泥煤溶剂提取和脱水方法

说明书

本发明涉及泥煤溶剂提取和脱水方法。

泥煤可脱水并用有机溶剂并流提取。方法之一是用Carver-Greenfield逆流溶剂脱水装置，为极有效且价格合理的泥煤脱水方法，但在提取泥煤沥青方面效率极低。

Carver-Greenfield法的细节可参见C        J        Crumb和K        A        Crumb（′Energy        from        Biomas        and        Wastes        Symposium        Orlando，Florida，1984）。US3323575公开了Carver-Greenfield法的基本细节，其中用非挥发性油形成可加热蒸发脱水的混合物。该法的进一步公开内容见US3539549，3716458，3855079，3898134，3917508，3947327，3950230，4007094，4013516，4270974，4276115（reissue        31185），4289578，4336101，4518458和4608120。GB2060417公开了之后从水中分出油的方法。已公开了各种烃油脂肪醇和脂肪酸。EP244233说明了用该法提取泥煤沥青。已提出采用各种溶剂。对石油醚来说优选用苯/乙醇共沸物。与单一溶剂相比溶剂混合物可达到高沥青收率。提取条件对产品性质的影响已进行了详细讨论。

已采用几种溶剂进行泥煤脱水，包括苯和二乙酮，但优选用苯/乙醇混合物。

本发明提出联合泥煤溶剂提取和脱水方法并达到高收率和/或得到高质量泥煤沥青。

本发明提出泥煤脱水和提取沥青的方法，其步骤包括：将泥煤与芳烃含量达10%或以上，沸点130℃或以上并与水形成共沸物的有机溶剂接触，共沸物蒸馏使泥煤脱水，从剩余固体中分出溶有泥煤沥青的溶剂，蒸发该溶剂得到泥煤沥青，以及从剩余固体中除去溶剂。

特别优选用石油溶剂。所谓“石油溶剂”意指精炼产品如以商标SHELL        SBP11出售的产品。石油溶剂沸点140-170℃，一般155-168℃。闪点高并且一般仅有微量苯和硫化合物存在。因此毒性低。石油溶剂一般含15-25%的芳烃。

本说明书所指%除另有说明而外均以重量计。

这种溶剂特别适于用在Carver-Greenfield逆流溶剂脱水等装置中。这些装置先前采用非芳烃或低芳烃溶剂如低芳烃含量的煤油。本发明用高芳烃含量溶剂能更好地脱水并提取泥煤沥青，而且可制得降解程度低并因而价值高的泥煤沥青提取物。

溶剂沸点上限应不高于约200℃。此外，该溶剂应符合其它标准如易获得，价低，无环境污染，含硫量低，闪点和爆炸性符合要求。

本发明从广泛范围内选取可得到的化合物和混合物作溶剂带来了一系列的优点，而这在相关现有技术中就泥煤处理而言是非显而易见的。

可认为一般要求用挥发性溶剂进行溶剂提取，要求易于从提取物中分出。但脱水工艺标准就不同。一般来说，选用丙酮或其它酮，乙醇或其它醇进行脱水工艺。我们发现这些溶剂就从泥煤中提取沥青来说极性太强了。

选取石油溶剂非常有利。其溶解能力比烷烃溶剂大，但极性没有醇或酮溶剂那么高。此外，毒性低并且价低。其物理性质使其特别适用于Carver-Greenfield方法。其140-170℃的沸点使其易于经蒸馏回收，特别适于进行真空蒸馏而又不使剩余沥青热解。而且，逆流提取要求用其沸点高于水但低于沥青的溶剂。形成沸点90-100℃的含水共沸物特别有利，这可使得用蒸汽加热进行提取的提取装置设计和加工简单。而且，石油溶剂不与水溶混，便于从水中分出。另一出人意料的优点是其对泥煤的润湿性好，特别是与链烷烃比较而言，泥煤和石油溶剂的浆料易于进行泵送和类似处理。

在典型的Carver-Greenfield逆流脱水和溶剂提取泥煤的装置中有4个容器或罐。放入装有选定溶剂（当然应与水不溶混）的第一罐典型的是含50%水的泥煤并加热到100℃以下。一定量的水蒸发出来并在一定时间以后将部分处理的泥煤转送到第二罐，其中在高温下进行类似的处理。一共可采用4个罐并可将溶剂引入第4罐后转入第3和第2罐直至第1罐，而泥煤本身以相反方向传送。这可在各罐之间进行有效的传热。已发现本发明溶剂脱水和沥青提取都得到了明显的改进。