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煤焦油的分离技术及应用

煤焦油的分离技术及应用
煤焦油的分离技术及应用

煤焦油的分离技术及应用

丛兴顺

【摘要】本文简述了国内外煤焦油加工工艺的现状,指出了存在的问题,并系统总结了蒸馏、结晶、吸附、膜分离以及溶剂萃取等分离技术在煤焦油分离中的应用.提出了煤焦油的溶剂萃取新加工工艺,该工艺克服了传统加工工艺的缺点,有望推动我国煤焦油分离工业的发展.

[关键词]煤焦油;溶剂萃取;分离技术;应用

煤焦油是十分宝贵的有机41二-r_原料,尤其是芳烃、多环芳烃和杂环化合物的重要来源,其中有些产品是不可能或者不能经济地从石油化212原料中取得,焦化212业生产的蒽、苊、芘可以满足世界需求量的90%以上,212业上用的咔唑和喹啉几乎1000殇地来自焦化产品,因J/l=,煤焦油产品在世界化工原料需求中有极其重要地位?.发展焦油化212是许多国家十分关注的重要课题之一,各国都在积极开发研究煤焦油深度加212和分离的新技术,以生产适销x,l路和高附加值的精细化工新产品.

煤焦油产量取决于高炉焦炭的需要量,而不是取决于焦油产品的市场需求量,因而

其生产加工的规模与钢铁工业的兴衰息息相关.据20世纪80年代初统H-,世界煤焦油

产量每年接近1600万t,西欧约占30%,前苏联及东欧27%,北美22%,东南亚20%,其中3/4左右的煤焦油分布在世界127个煤焦油加212厂内进行加-r".据专家估计,传统的高炉一转炉工艺在钢铁生产中的主导地位至少30年不会变,焦炭仍然是不可缺少的原料.近十年我国焦炭产量节节上升,包括土焦在内的焦炭总产量已超过1亿t,位居世界首位,我国已回收和尚未回收的煤焦油资源约400万t/a,如能得到充分和合理的利用必将创造巨大的经济价值拉J.

1 国内外煤焦油加工利用现状

1.1焦油的成分分析

煤焦油中含有上万种有机化合物,目前可以鉴定出的仅有500余种,其中中性组分

有174种(如苯、甲苯、二甲苯、萘、苊、蒽、芴和芘等),酸性组分有63种(如酚、甲酚和二甲酚等),碱性组分有113种(如吡啶、吲哚、喹啉和异喹啉等),还含有其它稠环和含氧、含硫等杂环化合物.1995年,侯一斌等人用气相色谱一质谱分析法确定了91种化合物,其中脂肪族有32种,相对含量为53.01%,主要是正构饱和烷烃;芳香族化合物有59种,相对含量为45.34%,主要是苯、萘、葸、芴、菲及其取代物.

煤焦油中许多宝贵的有机组分,含量都很低,含量在l%以上的组分仅13种,他们是萘、菲、萤蒽、芘、芴、咔唑、2一甲基萘、1一甲基萘、氧芴和甲酚等.1.2 国内外煤焦油工业的加212分离现状

国外煤焦油加工工业较发达的国家有德国、日本、美国、英国、法国、意大利、前苏联

等,虽然工艺有一定的差别,但都基于相同的原理.基本过程为:粗焦油一脱水一过滤脱渣—,力口碱液防设备盾f蚀—,.负压下150—180。C脱水脱轻油—,无水焦油力Ⅱ热气化—..二:次闪蒸分离沥青一各种油蒸汽冷凝分成不同馏份”】.

其中,德国和日本已将煤焦油的分离和利用的重点由高含量组分转向低含量组分,

以从中获取合成精细化学品所需的高附加值成分,并且成功地开发出一系列先进的煤焦

油加工新工艺.德国是最早利用煤焦油的国家.世界闻名的一些工艺流程几乎都是德国

斯蒂尔公司和考伯斯公司设计的,投入相当大的力量,积极开发与完善加工新技术,扩大产品品种,提高产品的质量等级.目前,吕特格公司(Rutgers WerkeAG)的焦油加212能力为150万t/a,已能生产500多种芳烃产品,煤焦油的化212利用率接近60%,位居世界之首.

日本的焦化工业发展较快,现有煤焦油加工能力已达180万t/a.煤焦油加212212艺大多是考伯斯二次气化212艺的改进型.近十多年来,日本的煤焦油加工业已形成了集中化、大型化和现代化的产业体系,在煤焦油的精密分离和焦化产品的深度加q-利用等方面取得了令人瞩目的成就.

前苏联的煤焦油加工能力一直很强,单机装量年处理煤焦油的能力高达60万t,采

用的多是一次气化单或双塔流程,精制的焦44=产品约有190种,其煤焦油分离效率仅次于德国.

作为发展中国家,印度的煤焦油加212生产水平也较高,目前其生产量达38万t/a.印度在萘、苯、甲苯及二甲苯和酚的生产工艺方面取得了突出的成就,在甲苯、萘和蒽的催化氧化方面也作了大量的研究和开发工作.

我国焦化工业起步不算太晚,但在近几十年内,焦化生产技术的改进与提高并不显著.目前我国仍采用20世纪50年代进口苏联的常压蒸馏一塔式、两塔式流程,每种馏分都需酸洗、碱洗脱酚,工艺流程长、能耗大、产品纯度低.以致我国不少的煤焦油下游产品如精萘还需进口.

2煤焦油的分离技术一。

2.1 蒸馏和精馏

蒸馏和精馏都是利用沸点不同把各组分分离的方法,是目前各加212行业通用的75- 法,其相同点是都要供给大量的热量,这样不仅能耗大,而且温度过高会造成某些组分的分解.目前,提出了共沸蒸馏和萃取蒸馏,日本住友金属化212公司选用二甘醇、乙二醇等做溶剂,与95%萘馏出后的残渣油共沸,使之与煤焦油馏分中的杂环芳香族化合物形成共沸难溶体系,使萘和甲基萘等二环芳烃选择性地与杂环芳香族化合物分离.山荫等利

用萃取蒸馏的方法改善了精制萘的工艺,在体系中加入二乙醇胺可以较好地浓缩杂质,

提高萘的分离精制效果.

2.2结晶

结晶技术是传统的分离工艺,但对于像煤焦油这样的多元复杂组分的分离采用结晶法,其能力较低,使用受到限制.但是结晶技术在对于一些沸点相近,但结晶点相差较大的物系的分析,效果明显.例如甲基萘的分离,萘一硫茚物系中精萘的提纯,x,-t一--甲苯的提纯等.结晶法具有工作温度低,回流比低,消耗能量少等优点,但是使用面受到限制.日本的Yoshitaka Yamamoto¨1等研究了高压结晶提纯吲哚的方法.

2.3吸附及膜分离

吸附是根据分离塔中填料吸附性能的差异,使流动相中的某组分从混合体系中分离

的吸附法也是传统的分离方法之一.开发新型吸附剂是改善这种分离212艺的关键环节.

在这方面,日本三菱化成集团和帝人公司研究开发了一种含有硝基官能团的树脂作为吸

附剂,并研制出从煤焦油馏分中分离萘和葸等多环芳烃的小型装置.米杰等研究了水和表面活性剂组成的乳化液膜对萘的精制机理,考察了表面活性剂

类型、浓度以及内外相比例对液膜选择性和渗透速率的影响,建5Z了精萘在液膜精制中的热力学模型.结果表明,以阴离子表面活性剂形成的乳化液膜结合精馏可有效地将萘

油制成精萘.

2.4溶剂萃取

溶剂萃取,简称萃取,实质上是利用不同物质在选定溶剂中溶解度的不同,以分离被处理溶液中的组分的方法.它是一个复杂的物理一化学过程.液一液萃取技术已经非常

成熟,只要找到合适的萃取体系,就能应用到煤焦油的分离中.1_atrney等的研究表明:选用诸如浓硫酸或液氨类的无机萃取剂可以有效分离精制蒽和菲,利用N,N一二甲基甲酰胺可以分离精蒽中80%的咔唑.伍林、宗志敏、魏贤勇¨1等人用212业酒精为萃取剂,即可将煤焦油中的1—4环化合物完全萃取出来.日本的Jie Wang and Takayuki Tal【蹦manl 以Ca(oH):为催化剂,利用超临近萃取对提取煤焦油中的成分进行了研究.日本的Mat—stlmulra【l训研究了用甲醇为萃取剂,从煤焦油中萃取含氮41:合物(喹啉、异喹啉和吲哚).荷兰的Zong¨u利用乙醇和甲醇为萃取剂,从煤焦油中将萘、甲基萘、联苯、二甲基萘、苊、氧芴、芴、菲、蒽分别萃取出来.

2.4.1 煤焦油溶剂萃取的影响因素【12】

萃取法具有生产力大,回收性高,产品成本低,操作简便,易于控制和连续作业等一系列优点.但是,萃取分离法的这些优点只有在选择适当萃取体系、确定最佳条件、以及选择好萃取方法和萃取设备时才能充分发挥出来.

(1)萃取剂、助溶剂和稀释剂的选择

溶剂萃取具有针对性强的特点,因此,选择怎样的萃取剂是萃取工艺的关键.选择的萃取剂应该具有选择性高、萃取容量大、化学稳定性强以及易于反萃等特点.助溶剂和稀释剂在溶剂萃取中具有重要的作用.如能恰当的使用助溶剂和稀释剂可以提高萃取的效

率和选择性.常用的助溶剂有辛醇、甲基异丁基酮、乙酸丁酯、二异丙醚、氯仿、已醇等,常用的稀释剂有脂肪烃类(正己烷、煤油)、芳香烃类(苯、甲苯、二甲苯等).

(2)萃取设备的选择

萃取设备的目的是实现两相之间的质量传递,它对于完成和促进萃取有非常重要的

作用.随着萃取工艺的发展,萃取设备日益增多,虽然大多设备都等完成萃取过程,但只用选择如之相应的萃取设备,才能获得好的效果.为此,我们就要先了解萃取设备雕j-rfg 原理和特点.按设备的特点,常用的有重力、脉动、机械搅拌和离心力四类.

(3)萃取条件的确定

萃取只有在最佳条件-F,才能达到最好的效果.通常需要确定萃取温度、萃取次数、萃取时间、反萃时间等.

2.4.2 溶剂萃取分离新工艺的设计

伍林,宗志敏旧1以乙醇为萃取剂提取出了煤焦油中的1—4环的化合物,分离去除了沥青,浓缩了其中的组分.我们在此基础上,再针对具体分离物选用合适的萃取剂,将其一一分离出来,这样可以提高萃取的效率.

我们还考虑了充分利用煤焦油中物质的酸碱性质,以及相似相容原理等,首先将其

分成中性组分(如苯、甲苯、二甲苯、萘、苊、葸、芴和芘等),酸性组分(如酚、甲酚和二甲酚等),碱性组分(如吡啶、吲哚、喹啉和异喹啉等),然后再一一分开.这样,可以降低萃取物组分的相互干扰,可以降低萃取剂选择的难度.

4结束语

煤焦油是十分宝贵的有/0149T_原料,含有上万种有机41:合物,目前可以鉴定出的就有500余种,所以煤焦油的分离是一个复杂的工作.虽然蒸馏,结晶是常用的分离方法,但是都存在着很多缺点,溶剂萃取是利用不同物质在选定溶剂中溶解度的不同,以分离

被处理溶液中的组分的方法,可以克服蒸馏和结晶方法的不足.

溶剂萃取是分离、提纯物质的基本方法,它具有操作条件温和、分离效率高、生产量大、操作简便、选择性好、回收性高、便于连续作业和自动控制等优点.以溶剂萃取分离提纯煤焦油中的宝贵资源,是一种可以尝试且有前途的方法.寻找适宜的萃取剂并利用该萃取剂高选择性地分离煤焦油及焦油馏分的目的成分,则是当今焦化行业的分离新技术.

参考文献

[I]钱新荣,武戈.煤焦油合理加工的方案研究[J].煤化工,1995,(8):18一P26.

[2]唐英,王强,杨祺.煤焦油工业国内外发展动态.辽宁化工.2002,(10):428—431.

[3]侯一斌,杜庆新.煤焦油成分的气相色谱一质谱法分析[J].质谱学报,2002(2):60—63.

[4]AlanA.Herod,Brian J.Stokes,Hans—Roll Schulten.Coal tar analysis by m888 spectrometryi"J].Fuel,1993,(1):3—43.

[5]陈昌华,宫玉秀.浅谈煤焦油加工发展趋势[J].山东冶金,1997,(12):117—119.

[6]伍林,宗志敏等.煤焦油分离技术研究[J].煤炭转化,2001,(4)18—21.

[7]Yoshitalm Yamamoto.Separation of high purity indole from coal tar by hi曲pressure crystallization[J].Fuel,1991,(4):565—566.

[8】伍林,宗志敏等.煤焦油的溶剂萃取及其分离系统[J].煤炭转化,2001,(10):13—15.

[9]Jie Wang,Takayuki Takarada.Characterization of higll—temperature coal tar and supercritieal—water extracts of coal by laser desorption ionization—mass spectrometry[J].Fuel Processing Technology,2003,(3):247—258.

[10]Matsumura.Solvent extraction of nitrogen compounds from coal tar fraction.96/00305.

[1 1]Zong.Efficient separation of polyeyelie珊删眦tics from coal tar.98/02098.

[12]覃诚真,杨子超.萃取化学[J].南宁:广西大学出版社,1991.

Separating Techniques and Application of Coal Tar

CONG Xing——shun

(Departmentof Chemistry,Zaozhuang University,Zaozhuang 277160,China)

Abstract:This paper summarizes the present state and the advance of coal tar far—processing technique,and points out the

problems in this field.The separating techniques used in coal tar separation such∞distillation,crystallization,adsorption,

membrane isolation and solvent extraction are generalized systematically.New techniqueof solvent extraction on coal tar far—

processing is pointed out,and this new technique call conquer the disadvantages of traditional technique,and will promote the

of coal tar

development far—processing industry.

Keywords:Coal Tar,Solvent Extraction,Separating Technique,Application

参考文献(12条)

1.钱新荣.武戈煤焦油合理加工的方案研究1995(08)

2.唐英.王强.杨祺煤焦油工业国内外发展动态[期刊论文]-辽宁化工2002(10)

3.侯一斌.杜庆新煤焦油成分的气相色谱一质谱法分析[期刊论文]-质谱学报2002(02)

4.Alan A Herod.Brian J Stokes.Hans-Rolf Schulten Coal tar analysis by mass spectrometry 1993(01)

5.陈昌华.官玉秀浅谈煤焦油加工发展趋势1997(12)

6.伍林.宗志敏煤焦油分离技术研究[期刊论文]-煤炭转化2001(04)

7.Yoshitaka Yamamoto Separation of high purity indole from coal tar by high pressure crystallization

1991(04)

8.伍林.宗志敏煤焦油的溶剂萃取及其分离系统[期刊论文]-煤炭转化2001(10)

9.Jie Wang.Takayuki Takarada Characterization of high-temperature coal tar and supercritieal-water

extracts of coal by laser desorption ionization-mass spectrometry 2003(03)

10.Matsumura Solvent extraction of nitrogen compounds from coal tar fraction.96/00305

11.Zong Efficient separation of polycyclic aromatics from coal tar.98/02098

12.覃诚真.杨子超萃取化学1991

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,用工业酒精∶焦油重量比约1∶1,转速为150 r/min,每次搅拌30 min,静置30 min,进行5次萃取分离,即可将煤焦油中的1-4环化合物完全萃取出,从而得

到软化点达11 0 ℃的沥青,显示该系统具有较好的萃取分离效果.

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、菲、蒽和芘等1-4环芳香族化合物.进一步地,通过热水或5%NaOH水溶液从1-4环芳香族化合物中萃取得到酚类化合物;利用5%H<,2>SO<,4>水溶液萃取得

到喹啉;借助于光氧化和溶剂萃取可以从2-4环芳香族化合物中去除甲基萘和二甲基萘并得

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煤焦油加氢工艺流程说明

工艺流程说明 原料预处理 75~85℃原料煤焦油由缺罐区进料泵P-201A/B送入离心机S-1101进行三相分离。脱除的氨水时入氨水罐,经氨水泵P-1107送出装置。脱除固体颗粒后的煤焦没进入进料缓冲罐V-1101。缓冲罐V-1101液位与流量调节(FIC-1015)串级控制。V-1101中原料油通过装置进料泵P-1101A/B,经过换热器E-1101与减压塔中段循环油换热至147℃,再经过进料过滤器S-101A/B过滤掉固体杂质后,经流量调节(FIC-1017)与精制产物E-1303、E-1301,(E-1301设温度记录调节旁路TRC-3008),(E-1301、E-1303设温度记录调节旁路TRC-3003)。E-1301与E-1303前设过热蒸汽吹扫,(过热蒸汽由流量记录调节FRC-3002控制)换热升温至340℃。再经减压塔进料加热炉F-1101升温至395℃后进入减压塔T-1101。T-1101塔顶气体经空冷器A-1101A~D和水冷器E-1103冷凝冷却至45℃,入回流罐V-1102。减压塔真空由真空泵PK-1101A/B(经压力指示调节PIC-1012)提供。V-1102中液体由减压塔顶油泵P-1102A/B加压。一部分(经流量调节FIC-1010)作为回流,返回减压塔顶。另一部分与热沉降罐V-1103底部污水E-1105A/B、减压塔中段循环油E-1102换热升温至150℃后,送入热沉降罐V-1103沉降脱水后送入加氢精制进料缓冲罐V-1201。(减压塔顶回流罐液位与流量调节FIC-1012串级控制)。塔顶回流罐V-1102水包内污水经减压塔水泵P-1105A/B 加压后与塔顶油混合后进入热沉降罐V-1103。(V-1102水包界位由LDIC-1011控制)。减压塔中段油由减压塔中部集油箱抽出,经减压中段油泵P-1103A/B加压,一部分通过E-1102(设温控旁路TIC-1021)、(E-1102进口和E-1101出口设温控旁路TIC-1011)换热降温至178℃,作为中段循环油打入减压塔第二段填料上方(FIC-1007控制流量)和集油箱下方(FIC-1008控制流量),洗涤煤焦油中的粉渣和胶质;另一部分直接送入加氢精制原料缓冲罐V-1201。(中段油液位与流量调节FIC-1005串级控制)。T-1101塔底重油含有大量的粉渣和胶质,不能送去加氢,由减压塔底重油泵P-1104A/B加压,经E-1104产汽(E-1104液位由LIC-1012控制,蒸汽流量通过压力控制PIC-1016调节)降温后,送至装置外沥青造粒设施造粒。(塔底液位由LICA-1009控制。)P-1104A/B设有返塔旁路,提高T-1101)塔釜的防结垢能力。

煤焦油分离技术研究_伍林

第24卷 第2期煤 炭 转 化V o l.24 No.2 2001年4月CO A L CO NV ERSION Apr.2001 煤焦油分离技术研究 伍 林1) 宗志敏2) 魏贤勇3) 陈清如4) 摘 要 阐述了国内外煤焦油加工工艺的现状及进展,系统地总结了精细蒸馏、共沸蒸馏、晶析、吸附等新工艺以及超临界流体萃取、高压晶析、形成络合物、反应分离、膜分离和溶剂萃取等多种分离新技术在煤焦油组分分离上的研究与开发.提出在深入研究煤焦油中各组分间相互作用的基础上,将先进的分离技术与传统工艺有机地结合,可望在简化工艺、降低能耗和消除环境污染的前提下,大幅度改善煤焦油的分离效果. 关键词 煤焦油,多环芳烃,分离技术 中图分类号 TQ520.6 0 引 言 煤焦油化学至今已有三百多年的历史,1822年在英国建立起世界上第一个煤焦油蒸馏工厂,直到20世纪50年代石油大发展时期以前的一百多年间,芳烃化学原料、枕木防腐油、道路建筑用沥青、型煤粘结剂等原料只能从煤焦油中获得.19世纪后半期,英国和德国相继开发了从煤焦油中得到的芳烃为主要原料合成有机染料的工艺,由此奠定了现代有机化学工业的基础. 1 煤焦油分离技术发展的概况 煤焦油中含有上万种有机化合物,目前可以鉴定出的仅有500余种,其中中性组分有174种(如苯、甲苯、二甲苯、萘、苊、蒽、芴和芘等),酸性组分有63种(如酚、甲酚和二甲酚等),碱性组分有113种(如吡啶、吲哚、喹啉和异喹啉等),还含有其它稠环和含氧、含硫等杂环化合物,其中有些产品是不可能或者不能经济地从石油化工原料中取得.因此,煤焦油产品在世界化工原料需求中有极其重要地位(见表1).[1,2] 表1 煤焦油产品对世界化工原料需求的重要性 T able1 The impor tance o f coal tar pro ducts to th e demand of chemical feedsto ck in wo rld(%) Benzene Naph th alene An th racene Py rene 1585>96>90 Annaphthalene Quinoline Carbazole Ph enol >901001003 Oth er phenol Carb on black Preserving ag ents of w ood Carbon products 402575~100 煤焦油产量取决于高炉焦炭的需要量,而不是取决于焦油产品的市场需求量,因而其生产加工的规模与钢铁工业的兴衰息息相关.据20世纪80年代初统计,世界煤焦油产量每年接近1600万t,西欧约占30%,前苏联及东欧27%,北美22%,东南亚20%,其中3/4左右的煤焦油分布在世界127个煤焦油加工厂内进行加工.20世纪80年代中期以来,世界钢产量逐年下降,以美国、西欧和日本减产最多,而加拿大、澳大利亚及发展中国家则逐年有所增长,因而煤焦油产量及加工量亦随之波动.[1] 国家重点基础研究发展规划项目(G1999022101)和煤炭工业科技发展基金资助项目(97-312).  1)博士后,武汉大学生命科学学院,430072 武汉;2)副教授;3)教授、博士生导师;4)中国工程院院士、教授、博士生导师,中国矿业大学 化工学院,221008 徐州  收稿日期:2001-01-10

膜过滤技术及其应用范围介绍

膜过滤技术及其应用范围介绍 北京陶普森膜应用工程技术有限公司孙永杰 过滤是分离液体中固体性颗粒的常用方法之一。我们熟悉的土壤就是一个天然过滤器,池塘、湖泊和河流中的地表水在通过不同类型的土壤之后,渗透聚积成相对洁净的地下水,土壤让水透过的时候截留了其它成分,如颗粒物和污染物等,而渗透到深处的地下水得到了净化。 过滤是实验室常用的物料分离技术。从筛网、滤纸到膜滤器等技术手段的延伸、发展,促进了产品提纯技术的提高,净化效果明显,分离精度大大提高。在能量消耗,过滤效果和操作简便方面,相比于传统的分离方法如蒸馏或结晶,膜过滤技术的表现优于其他分离过程。在许多分离领域,膜过滤克服了传统技术局限性,尤其对生化或药物的加工应用过程,膜技术的应用提高了产品品质和收率,因为其中的蛋白质和有效成分大多是热敏感的。因膜过滤为物理过滤方式,膜材质稳定性强,经验证的实验室过滤工艺,很容易被放大和改进,更易成功应用到实际的大规模生产中。 在生物和制药技术行业的许多领域,包括食品和饮料行业,生物技术和饮用水处理行业,都普遍使用过滤膜用于过滤。 过滤膜的工作原理:膜过滤器的原理类似于上面提到的地下水渗透过程,人工制备的膜相当于地表土层,待过滤的溶液中一部分的小分子物质可以通过薄膜的微孔,其渗透性取决于孔的大小。比滤膜孔更小的颗粒可透过滤膜,而比滤膜孔大的颗粒就被截留下来。

一般情况下,膜的孔径决定了应用,根据孔径的大小,将不同的过滤膜技术分为四类:微滤,超滤和纳滤以及反渗透。 1. 微滤膜技术 过滤膜的孔径一般在5μm和0.1μm之间。在微生物实验中经常被使用孔径为0.1μm至0.2μm的膜,可以分离出酵母菌和细菌,是一种温和快速的杀菌方法。在工业化生产上,这种滤膜技术通常为过滤器的滤芯,广泛应用在医药,食品和饮料工业生产线中。例如,生物制药厂用于生物反应器中微生物生长阶段之后的“收获”和细菌菌体的分离,废水处理或浑浊液的油水分离等。 2. 超滤膜技术 超滤技术常常用于大分子的浓缩和脱水,超滤膜过滤“孔径”在0.1μm和0.01μm之间。由于该技术主要用于分离或浓缩蛋白质分子,所以膜的过滤孔径被定义为“分子量切断”(MWCO)或“标称分子量切断”(NMWC),单位为道尔顿(质量单位,等于一氧原子的1/16)。MWCO值表示可被膜截留的球状分子的小分子量。为了安全起见,应总是选择MWCO值至少比要分离的大分子的分子量高20%。这种膜过滤技术的应用操作压力,通常在2-10巴之间。 3.纳滤技术 是纳米级过滤技术的简称,纳米级过滤的膜过滤器,其孔径小于0.005μm,可截留更小的有机分子和大部分盐类物质,以及重金属离子等。陶普森纳米级过滤需要更高的外部压力,过滤压力一般在10-80巴之间。

煤焦油预处理工艺技术浅析

煤焦油预处理工艺技术浅析2016年第2期 - 38 -宁波化工 煤焦油预处理工艺技术浅析 谢琤 李兵 陈松炜 (宁波市化工研究设计院有限公司 宁波315040) 摘要:针对煤焦油加氢中存在的堵塞、结焦、腐蚀等问题,分析了煤焦油成分及杂质组成,对不同煤焦油加氢流程提出不同的预处理工艺建议。 关键词:煤焦油;预处理;脱盐;脱水;固渣 中图分类号:TQ524 文献标识码:A 煤焦油组成中硫、氮、氧含量高,多环芳烃含量较高,具有碳氢比大,粘度和密度大,机械杂质含量高,易缩合生焦,较难进行加工等特点。鉴于国内煤变油的大环境和煤焦油加氢制汽柴油的优点,煤焦油加氢这一技术已经产业化,形成一定规模,替代传统的煤焦油加工工艺,以缓解我国能源压力。但在技术操作的过程中发现了一些问题,针对这些问题进行有效地技术改造,才能让煤焦油加氢技术越走越远,带来经济效益、社会效益和环保效益。 1 煤焦油加氢的主流工艺过程[1] 目前国内煤焦油加氢工艺主要可分为以下两大类:固定床加氢;悬浮床/沸腾床加氢。其中固定床加氢技术已广泛运用,而悬浮床/沸腾床加氢目前只有小部分企业采用,并未普及。 2 煤焦油中存在的杂质及其影响 煤焦油中常见的杂质为固渣、盐、沥青质和胶质。这些杂质均会对预处理系统的操作产生严重问题。 (1)固渣 煤焦油中所带的固渣主要为从焦化中带来的焦粉和残炭。这些固渣是煤焦油在高温工况下发生结焦的内核。较高的固渣含量将会使煤焦油在加热炉炉管、减压塔塔底及沥青换热器中易于结焦、堵塞设备,造成严重的生产事故。 (2)盐 煤焦油中的盐主要是各种铵盐及重金属盐类。铵盐在高温下易分解为氨+酸,如氯化铵在250℃会分解为氨气和盐酸。这导致煤焦油在高温下对设备的腐蚀性较强,设备容易泄露,造成火灾或爆炸等重大人员伤亡事故。而重金属盐类则会导致加氢催化剂中毒,丧失活性,造成产品质量下降。 (3)沥青质和胶质 沥青质和胶质主要为稠环芳烃,它们主要分布在煤焦油的重馏分中,受热容易结焦,堵塞管道、设备和催化剂,造成装置停工。 3 不同加氢流程对原料的要求 (1)当采用固定床加氢技术时,由于固定床特性,无法加工煤焦油中的沥青质和胶质,故除了需要脱除煤焦油中的固渣、盐以外,还需要对煤焦油进行蒸馏分离,将沥青和胶质从煤焦油中分离出去。 (2)对于悬浮床/沸腾床加氢,因该工艺可以对沥青质和胶质进行加工,故不需要将其从煤焦油中分离出去,仅需除去煤焦油中的固渣和盐。 4 各种杂质的处理方法 (1)固渣 目前煤焦油中固渣的去除主要依靠高速离心分离和精密过滤。

煤焦油技术说明书

化学品安全技术说明书 产品名称:煤焦油按照 GB/T 16483、GB/T 17519编制修订日期:XXXX年X月XX日 SDS编号:XXXXXXXX 最初编制日期:XXXX年X月XX日版本:2 第1部分化学品及企业标识 化学品中文名:煤焦油 化学品英文名:Tar oil 企业名称: 地址: 邮编: 电子邮件地址: 传真号码: 企业应急电话: 技术说明书编码: 生效日期: 第2部分危险性概述 紧急情况概述: 黑色液体,易燃,作用于皮肤,引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌肿。可引起鼻中隔损伤。 GHS危险性类别: 易燃液体2;致癌性1A;对水环境的危害-急性2;对水环境的危害-长期慢性2 标签要素: 象形图:

警示词:危险 危险性说明:可致癌,对水生生物有毒并且有长期持续影响。·预防措施: 在得到专门指导后操作。在未了解所有安全措施之前,且勿操作。远离热源、火花、明火、热表面。使用不产生火花的工具作业。戴防护手套和防护眼镜。 空气中浓度超标时戴呼吸防护器具。 作业场所不得进食、饮水、吸烟。 操作后彻底清洗身体接触部位。污染的工作服不得带出工作场所。应避免释放到环境中。 ·事故响应: 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 食入:尽快彻底洗胃。就医。 收集泄漏物。 发生火灾时,使用水、干粉、泡沫或砂土灭火。 ·安全储存:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。 ·废弃处置:本品或其容器采用焚烧法处置。 第3部分成分/组成信息

煤焦油的分离技术及应用

煤焦油的分离技术及应用 丛兴顺 【摘要】本文简述了国内外煤焦油加工工艺的现状,指出了存在的问题,并系统总结了蒸馏、结晶、吸附、膜分离以及溶剂萃取等分离技术在煤焦油分离中的应用.提出了煤焦油的溶剂萃取新加工工艺,该工艺克服了传统加工工艺的缺点,有望推动我国煤焦油分离工业的发展. [关键词]煤焦油;溶剂萃取;分离技术;应用 煤焦油是十分宝贵的有机41二-r_原料,尤其是芳烃、多环芳烃和杂环化合物的重要来源,其中有些产品是不可能或者不能经济地从石油化212原料中取得,焦化212业生产的蒽、苊、芘可以满足世界需求量的90%以上,212业上用的咔唑和喹啉几乎1000殇地来自焦化产品,因J/l=,煤焦油产品在世界化工原料需求中有极其重要地位?.发展焦油化212是许多国家十分关注的重要课题之一,各国都在积极开发研究煤焦油深度加212和分离的新技术,以生产适销x,l路和高附加值的精细化工新产品. 煤焦油产量取决于高炉焦炭的需要量,而不是取决于焦油产品的市场需求量,因而 其生产加工的规模与钢铁工业的兴衰息息相关.据20世纪80年代初统H-,世界煤焦油 产量每年接近1600万t,西欧约占30%,前苏联及东欧27%,北美22%,东南亚20%,其中3/4左右的煤焦油分布在世界127个煤焦油加212厂内进行加-r".据专家估计,传统的高炉一转炉工艺在钢铁生产中的主导地位至少30年不会变,焦炭仍然是不可缺少的原料.近十年我国焦炭产量节节上升,包括土焦在内的焦炭总产量已超过1亿t,位居世界首位,我国已回收和尚未回收的煤焦油资源约400万t/a,如能得到充分和合理的利用必将创造巨大的经济价值拉J. 1 国内外煤焦油加工利用现状 1.1焦油的成分分析 煤焦油中含有上万种有机化合物,目前可以鉴定出的仅有500余种,其中中性组分 有174种(如苯、甲苯、二甲苯、萘、苊、蒽、芴和芘等),酸性组分有63种(如酚、甲酚和二甲酚等),碱性组分有113种(如吡啶、吲哚、喹啉和异喹啉等),还含有其它稠环和含氧、含硫等杂环化合物.1995年,侯一斌等人用气相色谱一质谱分析法确定了91种化合物,其中脂肪族有32种,相对含量为53.01%,主要是正构饱和烷烃;芳香族化合物有59种,相对含量为45.34%,主要是苯、萘、葸、芴、菲及其取代物. 煤焦油中许多宝贵的有机组分,含量都很低,含量在l%以上的组分仅13种,他们是萘、菲、萤蒽、芘、芴、咔唑、2一甲基萘、1一甲基萘、氧芴和甲酚等.1.2 国内外煤焦油工业的加212分离现状 国外煤焦油加工工业较发达的国家有德国、日本、美国、英国、法国、意大利、前苏联

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目:膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术(membrane separation technology, MST)是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤(micro-filtration, MF)、超滤(ultra-filtration,UF)、纳滤(nano-filtration,NF)、反渗透(reverse-osmosis, RO)和电渗析(eletro-dialysis, ED)等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离,可以说是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一,也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性,按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同,可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析(Dialysis, D)、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 (gas-separation, GS)、20世纪90 年代的PV和乳化液膜(emulsion liquid membrane, ELM)等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料,膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提,膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差,主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等;UF的推动力也是膜两端的压力差,主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质,应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等;NF自身一般会带有一定的电荷,它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达99%,在水净化方面应用较多,同时可以透析被RO膜截留的无机盐;RO是一种非对称膜,利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反向从溶液

煤焦油预处理 4

这里讨论的是在1000℃左右煤炼焦所得的高温煤焦油,又称煤焦油。在常温下煤焦油是一种比重为1.17~1.19的黑褐色粘稠液体。1.煤焦油的化学组成 煤焦油组成中包括了如苯、苯酚这样低分子量的简单物质,直到甚至在真空下也不易蒸发的,分子量达数千的非常复杂物质,因此是一种十分复杂的混合物。煤焦油中有机化合物估计有一万种以上,已被鉴定的约有500多种。煤焦油化学组成特点是:①主要是芳香族化合物,而且大多数是两个环以上的稠环芳香族化合物,而烷烃、烯烃和环烷烃化合物很少;②还有杂环的含氧、含氮和含硫化合物;③含氧化合物如呈弱酸性的酚类以及中性的古马隆、氧芴等;④含氮化合物主要包括弱碱性的吡啶、喹啉及它们的衍生物,还有吡咯类如吲哚,咔唑等;⑤含硫化合物是噻吩、硫酚、硫杂茚等;⑥煤焦油中各种烃的烷基化合物数量甚少,而且它们的含量随着分子中环数增加而减少。 虽然煤焦油中组分是多种多样的,但大多数组分在煤焦油中的含量不高或极微。在煤焦油中含量占1%以上的组分只有13种。 1. 2国内外煤焦油工业的加工分离现状 国外煤焦油加工工业较发达的国家有德国、日本、美国、英国、法国、意大利、前 苏联等,虽然工艺有一定的差别,但都基于相同的原理.基本过程为:粗焦油→脱水→过滤 脱渣→加碱液防设备腐蚀→负压下150 - 180℃脱水脱轻油→无水焦油加热气化→二次 闪蒸分离沥青→各种油蒸汽冷凝分成不同馏份[ 5 ]. 其中,德国和日本已将煤焦油的分离和利用的重点由高含量组分转向低含量组分,以从 中获取合成精细化学品所需的高附加值成分,并且成功地开发出一系列先进的煤焦油加工 新工艺.德国是最早利用煤焦油的国家.世界闻名的一些工艺流程几乎都是德国斯蒂尔公司和 考伯斯公司设计的,投入相当大的力量,积极开发与完善加工新技术,扩大产品品种,提高 产品的质量等级.目前,吕特格公司(RutgersWerkeAG)的焦油加工能力为150万t / a,已能

煤焦油安全技术说明书模板

煤焦油安全技术说 明书

煤焦油 安全技术说明书 CSDSO2-02 本次修订日期: 5月 最初编制日期: 11月 煤焦油, -05, CSDSO2-02

安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称: 煤焦油( 粗焦油) 化学品英文名称: Coal tar( Crude tar) 企业名称: 地址: 邮编: 电话: 传真: 企业应急电话: 企业电子邮箱: 安全技术说明书编号: CSDSO2-02 生效日期: 5月 国家应急电话: 0086- 0086- 推荐用途: 多种化工产品的原料。 限制用途: 用作燃料。 第二部分成分/组成信息 混合物 化学品名称: 煤焦油( 粗焦油) 煤焦油, -05, CSDSO2-02

CAS号: 65996-93-2 主要成分及危害组分: 萘、苯、酚等共约占90%以上 第三部分危险性概述 危险性类别: 第6.1类毒性物质 侵入途径: 吸入、经皮吸收 健康危害: 作用于皮肤, 引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及肿瘤。可引起鼻中隔损伤。 环境危害: 该物质对环境有危害, 应特别注意对水体的污染。 燃爆危险: 遇明火、高热、强氧化剂, 可引起燃烧。 第四部分急救措施 皮肤接触: 脱去污染的衣着, 用肥皂水及清水彻底冲洗。 眼睛接触: 立即提起眼睑, 用流动清水冲洗。 吸入: 脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。 食入: 误食者给充分漱口、温水催吐, 就医。 第五部分消防措施 危险特性: 遇明火, 高热、强氧化剂, 可引起燃烧。有腐蚀性。 有害燃烧产物: 一氧化碳( 不完全燃烧) 等。 灭火方法及灭火剂: 可用雾状水、泡沫、干粉、沙土扑救。 第六部分泄漏应急处理 应急处理: 切断火源。迅速撤离污染区人员至安全地带, 并进行隔离, 严格

煤焦油成分简单分离

煤焦油成分的简单分离 摘要:煤焦油是焦化工业的重要产品之一,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品。煤焦油分离加工技术尚不成熟完整,目前对于煤焦油的深加工和提取高附加值的产品仍需进一步的探索。本文探讨了煤焦油成分的简单分离方法,煤焦油经蒸馏截取各段馏分后,将焦油中的成分根据其化学性质分为中性和酸碱性两部分,针对不同成分的分离探讨适合的分离方法。 关键字:煤焦油;分离方法;组成

1、引言: 煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其产量约占装炉煤的3%~4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状,密度通常在0.95-1.10g./cm3之间,闪点100℃具有特殊臭味,煤焦油又称焦油。 常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体,炼焦生产的高温煤焦油密度较高,为1.160~1.220g/cm3 。主要由多环芳香族化合物组成,烷基芳烃含量较少,高沸点组分较多,热稳定性好。其组分萘含量较多,其余相对含量较少,主要有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。焦油的各组分性质有差别,但性质相近组分较多,需要先采用蒸馏方法切取各种馏分,使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩集中到相应馏分中去,再进一步利用物理和化学的方法进行分离。 170℃前的馏分为轻油;170~210℃的馏分主要为酚油;210~230℃的馏分主要为萘油;230~300℃的馏分主要为洗油;280~360℃的馏分为一蒽油;二蒽油馏分初馏点为310℃,馏出50%时为400℃。 煤焦油是焦化工业的重要产品之一,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品,目前提取的主要产品有: (1)萘用来制取邻苯二甲酸酐,供生产树脂、工程塑料、染料。油漆及医药等用。 (2)酚及其同系物生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。 (3)蒽制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。 (4)菲是蒽的同分异构体,含量仅次于萘,有不少用途,由于产量大,还待进一步开发利用。 (5)咔唑是染料、塑料、农药的重要原料。 (6)沥青是焦油蒸馏残液,为多种多环高分子化合物的混合物。用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。 本文将对煤焦油经蒸馏分离后的组分分为中性组分和酸碱性组分,针对不同的组分根据其性质制定不同的分离方法。

膜分离技术及其应用_童汉清

膜分离技术及其应用 童汉清 海金萍 (蚌埠高等专科学校食品系,蚌埠市233030) 摘 要 针对膜分离技术的一系列独特优点,介绍了工业中常用的各种分离膜的性能、材料及其各自的应用,并简述了世界上最新的膜分离技术及其发展方向。 关键词 膜分离技术 反渗透膜 超滤膜 微滤膜 0 前言 膜分离是用半透膜分离均相混合物中不同组分的一种方法。由于膜分离技术在生产中物料无相变过程,因而无需再沸器、冷凝器等设备,与蒸发、精馏等分离技术相比具有显著的节能、高效等特点,特别是对于食品工业,膜分离技术可以完好地保留食品原有色、香、味,而其营养成分又不会被高温破坏。因而膜技术在世界范围内引起人们极大关注,被誉为重大的新技术革命之一。 现代膜技术的开发还仅仅是近三十年的事情,虽然近年来有了较大的发展,但目前仍处于发展和完善的过程中。国内外膜分离技术已在许多不同行业得到应用,并取得了良好效果。 1 反渗透膜及其应用 1.1 反渗透膜的性能 反渗透膜的孔径在0.3~2nm之间,通常为非对称的微孔结构膜,压差作为操作推动力,工作压力可高达7.0~7.5M Pa,膜通量一般为0.5m3/(m2d)。 反渗透膜能截留住除水分子、氢离子、氢氧根离子以外的其它物质,因而主要用于水和其它物质的分离。 1.2 膜材料 最先开发并成功应用的反渗透膜材料是醋酸纤维素,70年代以来逐渐开发出一些新型反渗透膜材料,如芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯撑氧、磺化聚磺酸盐、聚酰胺羧酸、聚乙烯亚胺、聚甲苯二异氰酸酯和等离子处理聚丙烯腈等。醋酸纤维素在强酸和弱碱条件下易发生水解且不耐高温,易受微生物和酶的作用,在正常使用时还会发生蠕变使透水速率降低。尽管存在这些缺点,但目前工业上最广泛使用的两种反渗透膜材料,还是首选醋酸纤维素,其次为聚酰胺。 1.3 反渗透膜的应用 1.3.1 海水淡化 反渗透膜分离技术被广泛应用于海水淡化。在全世界海水淡化装置中,约有30%用反渗透方式来实现。反渗透膜由极薄致密表层和多孔支撑层构成,具有高透水率及高脱盐率,可脱去海水中99%以上的盐离子。 1.3.2 果汁、果酒等产品的浓缩 膜浓缩是在常温下进行的。用反渗透膜对果汁、果酒进行浓缩,可保证维生素等营养成分不受破坏以及挥发质不损失,并可保留其原有的风味,这是其它浓缩技术难以做到的。另外,反渗透膜可以完全除去细菌和病毒,使产品不加任何防腐剂而延长储存期,食用更加卫生可靠。 19 《化工装备技术》第20卷第2期1999年

煤焦油加工废气治理方法简述

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1c15407921.html, 煤焦油加工废气治理方法简述 作者:李文君周凯张志昊 来源:《北方环境》2013年第11期 摘要:煤焦油加工项目属于重污染行业,产生的废气大部分有致癌作用,必须做好配套的环保设施和安全设施,本文介绍了煤焦油加工过程中废气产生及防治对策,减少环境污染。 关键词:煤焦油;净化效率;环境保护 中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号1007-0370(2013)11-0017-02 1 概述 煤焦油化工在化学工业中有重要地位,在提供多环芳烃和高碳原料方面具有不可替代的作用。煤焦油加工项目属于重污染行业,产生的废气多数具有致癌作用,为减少生产过程中有机废气的排放,降低环境污染,保护人群健康,本文通过煤焦油加工工艺过程,分析废气的产生情况,提出几点建议。 2 煤焦油的生产工艺及废气污染源分析图1 工艺流程框图Fig 1 Flow chart of coal tar composition Process 煤焦油加工过程煤焦油加工从过程上分为4 个层次:首先是原料煤焦油的预处理,即煤焦油的净化脱水、脱渣、除盐过程;其次是煤焦油蒸馏,切取各种馏分;第三是各馏分的分离,即用各种分离技术从馏分中提取各种精制产品;最后是精制产品的进一步深加工,利用各种物理或化学方法开发下游精细化工产品。 焦油蒸馏过程利用有机物沸点不同分离各种组分,分离出的各种组分经冷凝回收,冷凝回收过程放散的不凝气;工业萘在蒸馏冷凝过程中放散不凝气;结晶后的工业萘在切片过程中及工业萘贮存放散工业萘废气;酚盐分解过程中,由于加入的为70%~75%的硫酸而不是浓硫酸,所以不会有硫酸雾产生,尾气主要是水蒸气和空气,主要污染因子为酚类;改质沥青放料过程中放散沥青烟;原料油库、产品油库、中间贮罐区、生产装置区等储槽放气孔排放的有害物质,以及厂内车辆运输、原料装卸放散的有害物质。 3 废气治理措施 焦油蒸馏、工业萘蒸馏后组分冷凝产生的不凝气非甲烷总烃及沥青放料过程中产生的沥青烟,均采用文氏管净化吸收装置进行吸收。文氏管的净化过程是基于沥青烟、苯并芘与洗油密切接触,借助惯性碰撞等机理将其从气流中除去的净化过程:烟气经进风管机入收缩管后,气流不断增加,到达喉口附近时,被加速了的气流把由喷嘴喷出的洗油雾化成为更细的雾沫。此时气体被洗油所饱和,气、液相的相对速度很大,并发生激烈的碰撞、凝聚、吸收,此为第一级吸收。洗油从塔顶沿填料表面呈膜状向下流动,气体则呈连续相从下向上同液膜逆流接触,蒸汽状的烟气即被除去,此为第二级吸收。两级吸收效率达99%,此外,所有排放点、槽、真

沥青安全技术说明书

沥青安全技术说明书 第一部分沥青及企业标识 化学品中文名:沥青 企业地址:XXXXXXXXXX经济开发区 化学品英文名:pitch,coal tar,high-temp|tar asphal 邮编:XXXXXXXXX 化学品别名:焦油沥青|煤焦沥青| 煤沥青| 煤膏 传真:XXXXXXXXX CAS NO.: 65996-93-2 联系电话:XXXXXXXXX EC NO.:266-028-2 电子邮件地址:XXXXXXXXX@https://www.wendangku.net/doc/1c15407921.html, 分子式:C15H28O2 企业应急电话:XXXXXXXXX 技术说明书编码:006 产品推荐用途:用作燃料、用于碳素电极的生产、涂料、筑路及建筑材料。 产品限制用途:无资料。 企业名称:XXXXXXXXXX化工有限公司 第二部分危险性概述 紧急情况概述 固体。对水生物有剧毒,使用适当的容器,以预防环境污染。对水生环境可能会引起长期有害作用。使用适当的容器,以预防污染环境。 GHS危险性类别 根据GB 30000-2013化学品分类和标签规范系列标准(参阅第十六部

分),该产品分类如下:生殖细胞致突变性,类别1B;致癌性,类别1A;生殖毒性,类别1B;危害水生环境-急性毒性,类别1;危害水生环境-慢性毒性,类别1。 标签要素 象形图 警示词:危险 危险信息:可能导致遗传性缺陷,可能致癌,可能对生育能力或胎儿造成伤害,对水生生物毒性极大,对水生生物毒性极大并具有长期持续影响。 防范说明 预防措施:使用前取得专业说明。在阅读并明了所有安全措施前切勿搬动。避免释放到环境中。戴防护手套/穿防护服/戴防护眼罩/戴防护面具。 事故响应:收集溢出物。如接触到或有疑虑:求医/就诊。 安全储存:存放处需加锁。 废弃处置:按照地方/区域/国家/国际规章处置内装物/容器。 危害描述 物理化学危险 无资料 健康危害 吸入该物质可能会引起对健康有害的影响或呼吸道不适。意外食入本品可能对个体健康有害。通过割伤、擦伤或病变进入血液,可能产生全身损伤的有害作用。眼睛直接接触本品可导致暂时不适。 环境危害 本品对水生生物毒性极大。本品对水生生物毒性极大并具有长期影响。请参阅SDS第十二部分

煤焦油萃取分离

1 10kg/次煤焦油溶剂萃取分离系统 本工艺系统包括9个单元:焦油溶剂萃取分离单元、溶剂循环单元、动力单元、冷却单元、尾气处理单元、温度控制显示单元、磁力搅拌调速控制单元、(1)焦油萃取分离单元、原焦油储存于焦油槽中,每一操作周期从焦油槽中取出10kg焦油输入萃取分离器进行搅拌萃取,约萃取5次~7次,萃取相经可升降出口管导入层析分离社,通过焦炭、二氧化硅等层析吸附质截留其中的微细颗粒,过滤后的萃取相流入溶剂分离槽,加热蒸出其中的绝大部分溶剂,轻质焦油集中于轻质焦油槽,最终萃取余相即沥青加热软化后放入专用容器集中处理。 (2)溶剂循环单元,萃取溶剂储存于溶剂槽,每次萃取操作从溶剂槽或溶剂中间槽压出10L 溶剂至萃取分离器,充分搅拌混合,静置分层后,萃取相经层析分离社进入溶剂分离槽,加热蒸出溶剂,经冷凝冷却器冷却后流入溶剂中间槽,进入原料溶剂中,完成一循环周期(3)动力单元,该工艺中进、出液操作所需的动力均由空气压缩机提供。 (4)冷却单元,从分离槽蒸出的蒸汽经列管式冷却器冷却后,大部分冷凝液流入溶剂中间槽,极少部分未完全冷凝的气体,由不凝性气体出口兵人尾气处理单元,冷却水由自来水提供,出水导入尾气洗净塔。 (5)尾气处理单元,所有罐体的尾气并人尾气处理系统,进入尾气洗净塔由冷凝冷却器出来的冷却水洗涤处理后,排入大气。 (6)温度控制显示单元,选用一台手动调压器配合温度数字显示仪分别调节控制分离器、萃取器和焦油槽的加热过程。 (7)磁力搅拌控制单元,随着轻质组分一次次被萃取出来,萃余相粘度增大,故分离器、萃取器搅拌器选用可调速励磁电机控制,以提高搅拌效果。 (8)在线指示单元,为了避免误操作,本系统配有在线指示灯。 (9)通风安全单元,通风安全装置,保证了操作环境的良好状况。 另外,本系统管路颜色参照化工管路颜色规范进行涂色,协调美观。 2 10 kg/次煤焦油溶剂革取分奇离特点 与传统的焦油蒸馏工艺相比,该艺具有以下特点。 (1) 操作条件温和、萃取操作在常温常压下进行蒸馏温度低于l0O C. (2) 能耗低、用于加热和蒸发溶剂的能耗占总能耗的80 %以上,所用溶剂低于l0O (,因此整个工艺能耗较低。 (3) 分离效果好。经萃取分离可得到主要由1-4环芳香族化合物组成的轻质焦油和基本不含1一4环芳香族化合物的焦油沥青.本工艺所得轻质焦油与原焦油相比,更容易分离出各种芳香族化合物,与传统工艺所得的焦油沥青相比,由本工艺所得的焦油沥青挥发性成分含量低,软化点提高,可作为生产炭电极等炭素材料的较理想原料。 (4)环境污染小,整个操作过程处于一封闭体系,放散管排出的不凝性气体经水洗涤后排入大气。降低了对大气造成污染。 分离器中(乙醇和焦油量可分别从溶剂液位计和萃取器视镜刻度上读出),在常压下以给定的转速搅拌,萃取一定时间停止搅拌.静置分层后,调整提升管口至分层界面上方约10 mm 处,压出萃取液(残余量约占总量Lo ),井取样分析,重复萃取3次~4次后,搅拌不畅,为降低搅拌阻力,将萃取器中的物料加热至50 ℃~60 ℃,再萃取2次~3次,每次萃取完后,从侧管将热萃取液放入一器

膜分离技术应用综述

膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

《食品科学概论》课程论文 论文题目:膜分离技术应用综述 学 院 :生物工程学院 专 业 :食品科学与工程 年级班别 :09级一班 学 号 :10122 学生姓名 :齐莹 学生 指导教师 :陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理,介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状,同时指出该技术存在的问题,提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现,上世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。据统计,膜销售每年以14%~30%的速度增长,而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ~0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ~0. 1μm) 微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、

煤焦油的理化性质及简介-(1)

煤焦油的理化性质 中文名称1:煤焦油英文名称: coal tar 中文名称2:煤膏 CAS No.: 65996-93-2 理化特性 外观与性状:黑色粘稠液体,具有特殊臭味。 相对密度(水=1): 1.18~1.23闪点(℃): <23 溶解性:微溶于水,溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。 主要用途:可分馏出各种芳香烃、烷烃、酚类等,也可制取油毡、燃料和炭黑。 健康危害:作用于皮肤,引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌肿。可引起鼻中隔损伤。 环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染。 燃爆危险:本品易燃,为致癌物。 危险特性:其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。 制备:由煤在隔绝空气加强热时干馏制得. 为煤干馏过程中所得到的一种液体产物高温干馏(即焦化)得到的焦油称为高温干馏煤焦油(简称高温煤焦油),低温干馏(见煤低温干馏)得到的焦油称为低温干馏煤焦油(简称低温煤焦油)。两者的组成和性质不同,其加工利用方法各异。高温煤焦油黑色粘稠液体,相对密度大于1.0,含大量沥青,其他成分是芳烃及杂环有机化合物。包含的化合物已被鉴定的达 400余种。工业上将煤焦油集中加工,有利于分离提取含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分,然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方法可得到萘、蒽等产品;用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物(称焦油碱),或酸性酚类化合物(称焦油酸)。焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油也可不经分离而直接利用,如沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品,酚油可用于木材防腐,洗油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂,轻油则并入粗苯一并处理。低温煤焦油也是黑色粘稠液体,其不同于高温煤焦油是相对密度通常小于1.0,芳烃含量少,烷烃含量大,其组成与原料煤质有关低温干馏焦油是人造石油的重要来源之一,经高压加氢制得汽油、柴油等产品。 性状、情况简介。 常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体,炼焦生产的高温煤焦油密度较高,为1.160~1.220g/cm3 。主要由多环芳香族化合物组成,烷基芳烃含量较少,高沸点组分较多,热稳定性好。其组分萘含量较多,其余相对含量较少,主要有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。产品的加工工艺情况 焦油的各组分性质有差别,但性质相近组分较多,需要先采用蒸馏方法切取各种馏分,使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩集中到相应馏分中去,再进一步利用物理和化学的方法进行分离。170℃前的馏分为轻油;170~210℃的馏分主要为酚油;210~230℃的馏分主要为萘油;230~300℃的馏分主要为洗油;280~360℃的馏分主要为一蒽油;280~360℃的馏分为一蒽油;二蒽油馏分初馏点为310℃,馏出50%时为400℃。 用途: 煤焦油是焦化工业的重要产品之一,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品,目前提取的主要产品有: (1)萘用来制取邻苯二甲酸酐,供生产树脂、工程塑料、染料。油漆及医药等用。 (2)酚及其同系物生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。 (3)蒽制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。 (4)菲是蒽的同分异构体,含量仅次于萘,有不少用途,由于产量大,还待进一步开发利用。 (5)咔唑是染料、塑料、农药的重要原料。

煤焦油安全技术说明

煤焦油安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称:煤焦油 化学品俗名或商品名:煤膏 化学品英文名称:coal tar 企业名称: 地址: 邮编: 电子邮件地址: 传真号码: 企业应急电话: 技术说明书编码: 生效日期: 国家应急电话: 产品推荐及限制用途:煤焦油主要用于煤化工深加工,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品,如樟脑丸,沥青,塑料,农药等。 第二部分危险性概述 GHS危险性类别:第3.2类中闪点易燃液体 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收 健康危害:作用于皮肤,引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌肿。可引起鼻中隔损伤 环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染 燃爆危险:本品易燃,为致癌物

第三部分成分/组成信息 纯品□混合物■ 化学品名称:煤焦油 有害物成分:无资料浓度:无资料CASNo.: 65996-93-2 第四部分急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医 食入:尽快彻底洗胃。就医 第五部分消防措施 危险特性:其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳 灭火方法及灭火剂:消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装臵中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土 灭火注意事项:消防人员必须佩带自给式呼吸器,穿全身消防服,在上风向灭火。 第六部分泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏:构筑围堤或

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