一种以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法
【专利摘要】本发明公开了一种以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，包括如下步骤：(1)褐煤颗粒的制备；(2)以石油醚为溶剂萃取褐煤蜡；(3)褐煤蜡的制备。本方法所用工艺简单，重复性好，所选萃取剂毒性低，环境危害性小，尤其是本方法制得的褐煤蜡的产品质量高，杂质少，可广泛应用于汽车、化工、轻工和日化等领域。
【专利说明】
一种以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法
技术领域
[0001]本发明属于化工技术领域，涉及一种褐煤蜡的生产方法，特别涉及一种以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法。
【背景技术】
[0002]褐煤蜡，又名蒙旦蜡，是一种存在于褐煤中的高熔点硬质蜡，需用有机溶剂萃取才可将其从褐煤中分离出来。褐煤蜡除了含有蜡外，还含有树脂和地沥青等杂质。目前，通常用于提取褐煤蜡的有机溶剂是苯和甲苯，然而，苯及其同系物毒性较大，有致癌作用，对周围环境和生产人员健康将会造成极大危害。同时苯对褐煤蜡中的树脂和地沥青选择性较好，而国家对褐煤蜡中树脂和地沥青的含量有严格限制，若在褐煤蜡的生产过程中管控不严，将会影响提取出的褐煤蜡产品质量。
[0003]现有专利大多采用混合溶剂，混合溶剂回收困难，增加了工序和成本，如以下专利:
[0004]中国专利文献CN200810231277.X公开了褐煤提取褐煤蜡的生产方法，该发明将褐煤进行粉碎，制成粒状，干燥后送入提取器进行提取，提取褐煤蜡后的褐煤粒，送至连续干燥脱溶器中，脱去有机溶剂，从干燥脱溶器内出来的褐煤粒用于提取腐植酸，富含褐煤蜡的有机溶剂进行三效分离，脱去95%的有机溶剂后，再进行真空浓缩，得褐煤蜡，得褐煤蜡以后的溶剂回收循环使用，但该发明方法需连续提取、三效蒸发和真空浓缩等生产工艺，工序繁琐，能耗高，生产成本高，不易大规模生产。
[0005]中国专利文献CN201310118451.0公开了一种从褐煤提取褐煤蜡的生产方法，生产工艺中包括:(a)多级逆流脉冲萃取，(b)负压逆流薄膜蒸发，(C)负压蒸馏浓缩;其中步骤
(a)中的萃取溶剂质量比为0.5?0.8:1的甲醇和工业正己烷的混合液，萃取溶剂与褐煤的质量比为:1.5?1.8:1。但该发明方法需使用甲醇和正己烷的混合液作为萃取剂，且需反复循环萃取，甲醇和正己烷的分离难度大，分离工序复杂，生产周期长，成本高，大规模投入生产较难。
[0006]中国专利文献CN200910094132.4公开了一种提取褐煤蜡的混合溶剂及提取方法，该发明混合溶剂由下列质量百分比的原料组成:辛醇10?70 %，甲苯10?70 %，醇类10?70%。它将褐煤经制粒后，用上述混合溶剂提取，经脱水、浓缩、蒸发、干燥得褐煤蜡。但该发明方法使用的萃取剂为辛醇、甲苯和醇类的混合液，该混合溶剂回收分离难度大，且甲苯市面价格较高，生产成本较高。
[0007]中国专利文献CN200910157348.0公开了一种提取褐煤蜡的方法，包括以下步骤:a)将煤粉在催化剂作用下在亚临界或超临界流体中进行处理，得到含有褐煤蜡的半焦;b)用能够溶解所述褐煤蜡的溶剂将所述褐煤蜡从所述半焦中浸取出来。任选地，所述步骤a)中还可以通入氢气。但该发明方法将褐煤粉转化成含有褐煤蜡的半焦过程工艺较为复杂，成本高，且使用的萃取剂为混合溶剂，造成萃取剂的回收循环使用难度大。
[0008]中国专利文献CN201010244162.1公开了高纯度褐煤蜡的生产方法，包括溶剂萃取，其特征在于萃取时，加入溶剂至没过褐煤，所述溶剂由下列质量比的组分组成:异丙醇20?100%，醇类或烃类或水O?80%，所述醇类为甲醇、乙醇、叔丁醇中的一种或几种;所述烃类为石油醚、6号溶剂、正己烷、环己烷中的一种或几种。但该发明方法仍以混合溶剂作为萃取剂，使得萃取剂的回收循环利用难度增大，同时虽然该发明方法中也使用单一溶剂作为萃取剂，但单一溶剂萃取出的褐煤蜡中树脂和地沥青含量均较高，无法制得高纯度褐煤蜡产品。
[0009]中国专利文献CN201310640304.X公开了一种褐煤蜡的高效提取溶剂组合物及提取方法，提取溶剂组合物包括混合提取剂和表面活性剂，其中混合提取剂为体积百分比99.95?99.99%，余量为表面活性剂，总量为100% ;所述的提取方法是以所述的提取溶剂组合物为溶剂，采用罐组间接式或槽带筛连续式褐煤蜡提取方法，原料煤的水分控制在16?22%，罐组间接式的煤粒度为I?8mm，槽带筛连续式的煤粒度为0.2?5mm。该发明方法使用混合提取剂和表面活性剂萃取褐煤蜡，虽提高了萃取率和褐煤蜡的品质，但混合提取剂和表面活性剂的分离回收技术难度较大，导致提取剂和表面活性剂的循环使用难度增大，生产成本增高，不易大规模工业化生产。
[0010]中国专利文献CN201210334039.8公开了一种软质褐煤蜡生产工艺，首先对褐煤进行破碎、筛分等预处理，然后采用现有任意一种方式进行萃取，得到富含蜡溶液经蒸发浓缩后，经喷射栗打入冷却器，与冷却器内的5?30°C的冷却水在剧烈湍动状态下直接接触;从冷却器出来的蜡、水混合物经过真空转筒过滤机，将褐煤蜡与水分离;过滤后的褐煤蜡通过皮带送往贮蜡槽，静置;分离出的水经栗打到凉水塔冷却，循环利用。但该发明方法涉及到毒性较大的苯作为萃取剂，易对生产人员健康和周边环境造成危害，同时以混合溶剂为提取剂，混合液的分离难度大，不易回收循环利用，增大了生产成本，大规模生产利润低，市场竞争力低。
[0011]因此，研发低毒，环境污染小，可提高褐煤蜡产品质量的有机溶剂替代苯作为萃取剂具有重要意义。
【发明内容】
[0012]本发明针对现有褐煤蜡的提取技术中萃取剂萃取率低，回收循环利用难，及提取出的褐煤蜡品质差等技术难题，提供了一种从褐煤中提取褐煤蜡的方法，该方法使用的萃取剂毒性低、萃取品位高、易于回收利用；该提取方法获得的褐煤蜡品质高且工艺简单，重复性好，生产效率高，可应用于工业化大规模生产。
[0013]本发明的技术方案如下:
[0014]—种以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，包括如下步骤:
[0015](I)将褐煤粉碎，过筛整粒，除去细粉和粗颗粒，制得粒径为0.5?2.5mm的褐煤颗粒，然后将褐煤颗粒干燥备用；
[0016](2)将步骤(I)中干燥后的褐煤颗粒和石油醚溶剂加到萃取槽中进行萃取，萃取完毕后，转入离心机中离心，加入洗涤液离心洗涤残渣，将离心液合并，得到萃取液A和残渣B，残渣B经烘干机烘干后，输送到黄腐酸钾车间，作为生产黄腐酸钾的原料;所述洗涤液为石油醚；
[0017](3)将步骤(2)所得萃取液A减压蒸馏，回收溶剂，制得的蜡液B转入干燥机中进行干燥，然后室温冷却，即得褐煤蜡产品。
[0018]根据本发明优选的，所述步骤(I)中干燥后的褐煤颗粒的水分按质量比计为15?25% ；
[0019]根据本发明优选的，步骤(2)中石油醚的沸点为90?120°C;
[0020]根据本发明优选的，步骤(2)中萃取槽中褐煤颗粒和石油醚的质量比为1:5?15;
[0021]根据本发明优选的，步骤(2)中萃取条件为:温度80?100°C下，机械搅拌3?8h，搅摔机转数100?300r/min;
[0022]根据本发明优选的，步骤(2)中离心转速为3000?4000r/min;
[0023]根据本发明优选的，步骤(3)中蜡液B的干燥条件为:温度100?120V，干燥时间4?6h。
[0024]本发明具有以下有益效果:
[0025]1.本发明所得褐煤蜡的产品质量优，杂质少;可用于汽车、轻工、化工和日化等领域。
[0026]2.本发明石油醚萃取剂萃取率高，明显优于其他苯类或混合溶剂；
[0027]3.本发明使用的石油醚萃取剂毒性较低，环境危害性小，不仅萃取品位高，而且易于回收，反复循环利用，大大降低了生产成本；
[0028]4.本发明制备工艺简单，重复性好，生产效率高，节约材料，可应用于工业化大规模生产，有巨大的经济和社会效益。
【具体实施方式】
[0029]以下通过具体的实施例对本发明的上述内容作出进一步详细说明，但不应将此理解为本发明的内容仅限于下述实例，本发明的保护范围并不限于此。
[0030]实施例1
[0031](I)褐煤颗粒的制备:
[0032]将褐煤粉碎，分别过0.5mm和Imm筛子除去细粉和粗颗粒，制得粒度为0.5?Imm的褐煤颗粒，将制得的褐煤颗粒干燥，直至褐煤颗粒含水分按质量比计为15%;
[0033](2)以石油醚为溶剂萃取褐煤蜡:
[0034]将步骤(I)中干燥后的褐煤颗粒和石油醚溶剂按质量比1:5加到萃取槽中进行萃取，在80°C、100r/min机械搅拌下，萃取3小时，将混合液在3000r/min下离心，加入石油醚离心洗涤残渣，将离心液合并，得到萃取液A和残渣B，残渣B经烘干机烘干后，输送到黄腐酸钾车间，作为生产黄腐酸钾的原料；
[0035](3)褐煤蜡的制备:
[0036]将步骤(2)中的萃取液A减压蒸馏，回收溶剂，制得的蜡液B转入干燥机中进行干燥，110°C条件下，干燥6小时然后室温冷却，即得褐煤蜡产品。
[0037]此条件下10g褐煤中可提取出4.63g褐煤蜡产品，所制得褐煤蜡的外观为黑褐色固体;熔点为80 0C ;酸值为97mgK0H/g;皂化值为136mgK0H/g;树脂含量为5.34%；地沥青含量为0.29%；苯不溶物为0.22%；灰分为0.14%,105Γ加热损失量为0.24%。
[0038]实施例2
[0039](I)褐煤颗粒的制备:
[0040]将褐煤粉碎，分别过Imm和1.5mm筛子除去细粉，制得粒度为I?1.5mm的褐煤颗粒，将制得的褐煤颗粒干燥，直至褐煤颗粒水分按质量比计含量为20% ;
[0041](2)以石油醚为溶剂萃取褐煤蜡:
[0042]将步骤(I)中干燥后的褐煤颗粒和石油醚溶剂按质量比1:6加到萃取槽中进行萃取，在90°C、200r/min机械搅拌下，萃取5小时，将混合液转入离心机中在3500r/min下离心，加入洗涤液离心洗涤残渣，将离心液合并，得到萃取液A和残渣B，残渣B经烘干机烘干后，可输送到黄腐酸钾车间，作为生产黄腐酸钾的原料；
[0043](3)褐煤蜡的制备:
[0044]将步骤(2)中的萃取液A减压蒸馏，回收溶剂，制得的蜡液B转入干燥机中进行干燥，100°C条件下，干燥5小时，然后室温冷却，即得褐煤蜡产品。
[0045]此条件下10g褐煤中可提取出3.25g褐煤蜡产品，所制得褐煤蜡的外观为黑褐色固体;熔点为80 0C ;酸值为86mgK0H/g;皂化值为135mgK0H/g;树脂含量为5.55%；地沥青含量为0.30%；苯不溶物为0.23%；灰分为0.13 %，105 °C加热损失量为0.23 %。
[0046]实施例3
[0047](I)褐煤颗粒的制备:
[0048]将褐煤粉碎，分别过1.5mm和2mm筛子除去细粉，制得粒度为1.5?2mm的褐煤颗粒，将制得的褐煤颗粒干燥，直至褐煤颗粒水分按质量比计含量为25% ;
[0049](2)以石油醚为溶剂萃取褐煤蜡:
[0050]将步骤(I)中干燥后的褐煤颗粒和石油醚溶剂按质量比1:8加到萃取槽中进行萃取，在100°C、200r/min机械搅拌下，搅拌机搅拌萃取8小时，转入离心机中在4000r/min下离心，加入洗涤液离心洗涤残渣，将离心液合并，得到萃取液A和残渣B，残渣B经烘干机烘干后，可输送到黄腐酸钾车间，作为生产黄腐酸钾的原料；
[0051 ] (3)褐煤蜡的制备:
[0052]将步骤(2)中的萃取液A减压蒸馏，回收溶剂，制得的蜡液B转入干燥机中进行干燥，120°C条件下，干燥4小时然后室温冷却，即得褐煤蜡产品。
[0053]此条件下10g褐煤中可提取出4.0lg褐煤蜡产品，所制得褐煤蜡的外观为黑褐色固体;熔点为80 0C ;酸值为85mgK0H/g;皂化值为135mgK0H/g;树脂含量为5.98%；地沥青含量为0.34%；苯不溶物为0.31%；灰分为0.15%a05°C加热损失量为0.26 %。
【主权项】
1.一种以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，包括如下步骤: (1)将褐煤粉碎，过筛整粒，除去细粉和粗颗粒，制得粒径为0.5?2.5mm的褐煤颗粒，然后将褐煤颗粒干燥备用； (2)将步骤(I)中干燥后的褐煤颗粒和石油醚溶剂加到萃取槽中进行萃取，萃取完毕后，转入离心机中离心，加入洗涤液离心洗涤残渣，将离心液合并，得到萃取液A和残渣B，残渣B经烘干机烘干后，输送到黄腐酸钾车间，作为生产黄腐酸钾的原料;所述洗涤液为石油醚； (3)将步骤(2)所得萃取液A减压蒸馏，回收溶剂，制得的蜡液B转入干燥机中进行干燥，然后室温冷却，即得褐煤蜡产品。2.根据权利要求1所述的以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，其特征在于，所述步骤(1)中干燥后的褐煤颗粒的水分按质量比计为15?25%。3.根据权利要求1所述的以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，其特征在于，所述步骤(2)中石油醚的沸点为90?1200C。4.根据权利要求1所述的以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，其特征在于所述步骤(2)中萃取槽中褐煤颗粒和石油醚的质量比为1:5?15。5.根据权利要求1所述的以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，其特征在于所述步骤(2)中萃取条件为:温度80?100°C下，机械搅拌3?8h，搅拌机转数100?300r/min。6.根据权利要求1所述的以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，其特征在于，所述步骤(2)中离心机转速为3000?4000r/min。7.根据权利要求1所述的以石油醚为溶剂提取褐煤蜡的方法，其特征在于所述步骤(3)中蜡液B的干燥条件为:温度100?1200C，干燥时间4?6h。
【文档编号】C10G73/00GK105854346SQ201610451464
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】万连步, 高建仁, 邵光伟, 邢士玉, 张艳玲
【申请人】金正大生态工程集团股份有限公司