[发明专利]一种煤油共炼残渣制备活性炭吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种煤油共炼残渣制备活性炭吸附剂的方法，该方法包括：一、将煤油共炼残渣颗粒掺混百香果皮颗粒进行调质处理，再浸渍活化剂溶液得到混合物；二、混合物一次活化得到活化产物Ⅰ；三、活化产物Ⅰ破碎后二次活化得到活化产物Ⅱ；四、将活化产物Ⅰ、活化产物Ⅱ和膨润土混捏造粒得到预制体颗粒，然后喷涂表面活性剂水溶液得到活性炭吸附剂。本发明采用废弃的百香果皮颗粒进行松散化和颗粒化调质处理，降低了煤油共炼残渣颗粒在搅拌和活化过程中的自粘结性及粘附性，然后结合两次活化和成型工艺，得到具有不同孔径分布的分级孔结构，进一步优化了孔隙结构分布，提高了活性炭吸附剂的吸附性能，实现了对废料的资源化处理。

技术领域

本发明属于残渣处理和利用技术领域，具体涉及一种煤油共炼残渣制备活性炭吸附剂的方法。

背景技术

煤油共炼技术是按一定比例混合煤浆与重劣质油，然后在一定的压力和温度、使用一定催化剂的条件下，使混合油煤浆一次通过反应器同时加氢裂解成轻、中质油和少量烃类气体的工艺技术。该工艺技术存在油产率高、氢耗低、氢利用率高等优势，实现了煤炭清洁利用及重劣质油轻质化。

煤油共炼技术经过转化后副产5％～30％的残渣，该残渣中富集了未转化的煤、重劣质油及无机矿物质，且含有大量的沥青质及胶质，芳香烃含量高，还残留有重金属及催化剂，高附加值利用潜力尚未得到体现。煤油共炼残渣中存在的沥青质价值较低，若是采用单纯将煤油共炼残渣分质利用的方法，其处理费用较高，市场推广难度较大。目前，处理煤油共炼残渣常规的方法有焚烧法、气化法、萃取法、热解法等，存在着经济性较差、综合成本高等缺点。如何把煤油共炼残渣进行无害化和资源化利用，是目前亟待解决的一个重要环保问题。

百香果又名西番莲、鸡蛋果，为西番莲科西番莲属植物果实，在我国台湾、海南、广东、福建等地种植历史较长，并产生了一定的商业规模。整个百香果鲜果中，果皮约占50％～55％，但现阶段国内对百香果的产品开发主要集中在果肉饮料加工，大量果皮被废弃，百香果皮水分含量高，贮藏困难、易腐烂变质，这不仅造成生物资源的浪费，同时也给环境带来污染。

目前尚未见以煤油共炼残渣和百香果皮为原料制备活性炭吸附剂的技术报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种煤油共炼残渣制备活性炭吸附剂的方法。该方法采用废弃的百香果皮颗粒进行松散化和颗粒化的调质处理，有效降低了煤油共炼残渣颗粒在搅拌和活化过程中的自粘结性及粘附性，然后结合两次活化和成型工艺，得到具有不同孔径分布的分级孔结构，进一步优化了孔隙结构分布，大大提高活性炭吸附剂的吸附性能，增强了活性炭吸附剂的吸附效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤油共炼残渣制备活性炭吸附剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将煤油共炼残渣破碎成粒度为1mm～3mm的煤油共炼残渣颗粒，然后掺混干燥后的粒度为1mm～3mm的百香果皮颗粒进行调质处理，再放置于活化剂溶液中在室温下搅拌浸渍1h～3h，得到混合物；

步骤二、在氮气气氛下将步骤一中得到的混合物采用100W～1000W的微波进行一次活化5min～60min，然后经蒸馏水洗涤至中性并烘干，得到活化产物Ⅰ；

步骤三、将部分步骤二中得到的活化产物Ⅰ进行破碎处理至粒度不超过150μm，然后在氮气气氛下采用100W～1000W的微波进行二次活化5min～30min，得到活化产物Ⅱ；

步骤四、以步骤二中得到的活化产物Ⅰ和步骤三中得到的活化产物Ⅱ为原料和膨润土混捏造粒得到预制体颗粒，然后在预制体颗粒表面喷涂表面活性剂水溶液，再加热至100℃～150℃保温1h～3h，得到活性炭吸附剂。