[发明专利]一种煤全组分族分离的温和化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种以萃取和反萃取方法为主的煤全组分按族进行分离的分离工艺，特别是一种煤全组分族分离的温和化工艺。

背景技术

迄今煤的商业化利用方式均是将煤作为一个整体进行燃烧、气化、液化或炼焦。发明专利“基于萃取与反萃取的温和化煤族组分分离方法”，专利申请号：200710022120.1，对煤的商业化利用开创了新的方法，该专利申请是：在煤样中加入混合溶剂，搅拌，得到萃取固液混合物；对萃取固液混合物进行固液分离，分别得到萃取液和萃余物；对萃余物用水洗涤，然后真空干燥，得到萃余煤；在萃取液中加入溶剂C，搅拌，得到反萃取固液混合物并对其进行固液分离，得到固体物质和液体物质；对固体物质用水洗涤，干燥，得到精煤；液体物质为两个分层：对其中一个分层用常压蒸馏法脱去溶剂A，再对剩余溶液进行反萃取，将产生粘稠状固体物，对其进行干燥处理，获得粘结组分；另一个分层主要为溶剂B和溶剂C的混合剂。

该方案经过萃取和反萃取从煤中提取了三种族组分，没有将煤全组分完全分离出来，不利于下一步煤的再利用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种能将煤中的族组分完全分离出来，有利于下一步煤的再利用的煤全组分族分离的温和化工艺。

本发明的目的是这样实现的，该工艺包括溶剂A、溶剂B和溶剂C，所述的溶剂A为：二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲醇、苯酚、乙醚；所述的溶剂B为：N-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二胺、磷酸三乙脂、喹啉、吡啶；所述的溶剂C为：水、正己烷，在同一个工艺过程中，溶剂A、溶剂B和溶剂C必须选用三种不同的溶剂物质；其工艺流程为：

将原煤粉碎至10-300目，加入到固液混合器(1)中，与配制好的溶剂A和溶剂B的混合溶剂按20-300L/kg煤的比例混合后送入萃取器(2)，在压力1-10atm、温度10-150℃下搅拌萃取10-300min，然后送入固液分离器(3)进行固液分离；分离出的固相组分送入洗涤器(7)中用溶剂C按0.5-100L/kg固体物的比例进行洗涤，洗涤后的固相组分送入干燥器(8)中，在0.01-0.5atm、50-120℃下干燥后即分离出第一个组分即萃余煤；

固液分离器(3)的液相萃取液送入反萃取器(4)，用来自洗涤器(7)的溶剂C对液相萃取液进行反萃取5-200min，溶剂C的加入量为萃取液的0.1-2倍，在此过程中有固体物析出；将固、液混合物一起送入固液分离器(5)中进行固液分离；分离出的固相组分送入洗涤器(9)中，用溶剂C按0.5-100L/kg固体物的比例进行洗涤，洗涤后的固相组分送入干燥器(10)中，在0.01-0.5atm、50-120℃下干燥后即分离出第二个组分即超纯煤I；

来自固液分离器(5)分离出来的液体中混有少量悬浮物，将该液体送入分层分离器(6)静置10-300min，产生两个分层；将其中一个分层的液体分离出来，并送入常压蒸馏器(11)中，在40-120℃下蒸出其中的溶剂A，将溶剂A送回溶剂循环系统循环使用，残留液体送反萃取器(12)用溶剂C进行反萃取，溶剂C的加入量为残留液体的0.1-2倍；此过程中将析出固态的粘结组分，将固态的粘结组分送入干燥器(13)中，在0.01-0.5atm、50-120℃下干燥后即分离出第三个组分即粘结组分；

来自反萃取器(12)的液体部分与来自分层分离器(6)的另一个分层液体混合后一起进入粗膜分离器(14)，在此进行膜分离，膜孔径≥1μm；分离出的固体物质送入干燥器(18)中，在0.01-0.5atm、50-120℃下干燥后即分离出第四个组分即超纯煤II；

经过粗膜分离器(14)的液体送入细膜分离器(15)，在此继续进行膜分离，膜孔径＜1μm；分离出的固体物质送入干燥器(19)中，在0.01-0.5atm、50-120℃下干燥后即分离出第五个组分即超微矿物；

经过细膜分离器(15)的液体送入常压精馏塔(16)，在50-150℃下精馏，分离出溶剂C送入反萃取剂循环系统；残液送至减压蒸馏塔(17)，在0.01-0.5atm、50-150℃下蒸馏出溶剂B，与来自常压蒸馏器(11)的溶剂A一起进入液液混合器(20)并入循环系统循环使用；减压蒸馏塔(17)中的残渣即分离出第六个组分即轻质组分。

所述的常压精馏塔(16)的残液也可以提取出一部分残液直接送入液液混合器(20)作为循环溶剂使用。