專利名稱：基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤族組分的分離法，特別是一種基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法。
背景技術(shù)：
迄今煤的三大商業(yè)化利用方式主要是燃燒、氣化和煉焦。前二者均是將煤首先作為碳原料而進(jìn)行的利用，完全忽視了煤本身是由眾多可用碳?xì)浠衔锝M成的混合物的結(jié)構(gòu)特點；后者將煤轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹?、焦炭、煤焦油及其它化工產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可用作燃料、冶金原料和化工原料等多種目的，但其轉(zhuǎn)變過程卻是將煤作為一個整體進(jìn)行熱解的。具有工業(yè)化應(yīng)用成果的煤的直接液化和間接液化也是以煤的整體熱解或氣化為前提。這些利用均沒有充分考慮煤自身的多組分碳?xì)浠衔锏臉?gòu)成特點，且經(jīng)歷的多是粗放的熱加工，因此帶來較低的利用率和大量的環(huán)境污染。
而石油也是由各種不同結(jié)構(gòu)的化合物組成的混合物。但作為液體形態(tài)存在的原油在常壓下蒸餾即可得到20-30％的氣態(tài)烴、石腦油、煤油和柴油等輕質(zhì)餾分，通過催化加氫裂解等方法可將剩下的重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油，并由此保證了交通運輸?shù)人璧囊后w燃料的供應(yīng)。通過對輕質(zhì)餾分及由重質(zhì)油轉(zhuǎn)化成的輕質(zhì)油的組成結(jié)構(gòu)的深入解析，進(jìn)一步開發(fā)出了由原油生產(chǎn)芳烴的催化重整過程并實現(xiàn)工業(yè)化，催生了石油化工時代的到來。
目前，對于煤就不能象石油那樣預(yù)先分離成各種各具特點的族組分，再分別施以不同的加工，從而達(dá)到對煤的全組分的高效合理的綜合利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種對于煤能象對待石油那樣預(yù)先分離成各種各具特點的族組分的一種基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，其步驟為①、將粒度為10-300目的煤樣置于萃取器中，然后加入混合溶劑，加入量為每克煤樣20-300毫升的混合溶劑，混合溶劑為溶劑A和溶劑B的混合體；在室溫下攪拌10-300分鐘，萃取過程完成，得到萃取固液混合物；②、對過程①中萃取的萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離后分別得到萃取液和萃余物；③、對過程②中的萃余物進(jìn)行處理，先用水洗滌，然后再做真空干燥，即得到萃余煤；④、對過程②中的萃取液進(jìn)行處理，將萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取劑，加入反萃取劑的量按萃取液比反萃取劑等于1∶0.1至1∶2之間，所述的萃取液比反萃取劑為體積比，室溫下攪拌5-60分鐘，反萃取過程結(jié)束，反萃取過程后得到反萃取固液混合物；⑤、對過程④中的反萃取固液混合物進(jìn)行處理，對反萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離后得到固體物質(zhì)和液體物質(zhì)；⑥、對過程⑤中的固體物質(zhì)進(jìn)行處理，對固體物質(zhì)先用水洗滌，然后做真空干燥，即得到精煤；⑦、過程⑤中得到的液體物質(zhì)為兩個分層的液體物質(zhì)一個分層液體物質(zhì)中以溶劑A為主，移出該層液體物質(zhì)用常壓蒸餾法脫去溶劑A，然后再對剩余溶液加反萃取劑進(jìn)行反萃取，加入反萃取劑的量按剩余溶液比反萃取劑等于1∶0.1至1∶2之間，所述的溶液比反萃取劑為體積比，反萃取劑將此剩余溶液中的少量溶劑B反萃取出來的同時，將產(chǎn)生粘稠狀固體物析出，對該粘稠狀固體物進(jìn)行真空干燥處理，即可獲得煤中粘結(jié)組分；另一個分層液體物質(zhì)中主要為溶劑B和反萃取劑的混合劑。
所述的混合溶劑有溶劑A和溶劑B，在同一個工藝過程中，溶劑A和溶劑B必須選用二種不同的溶劑物質(zhì)，將溶劑A和溶劑B共同放入至容器中混合，溶劑A和溶劑B的混合比為1∶0.2至1∶2之間，所述的混合比為體積比。
所述的溶劑A為二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲醇、苯酚、乙醚。
所述的溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)己酮、二甲基亞砜、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二胺、磷酸三乙脂、喹啉、吡啶。
所述的反萃取劑為水、正己烷，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離離心分離法、過濾分離法、蒸餾分離法、蒸發(fā)分離法、沉降分離法、膜分離法。
有益效果，采用上述方案，對煤反復(fù)使用萃取與反萃取的工藝過程，將煤中各種族組分不斷地分離出來。整個工藝過程均在常溫常壓下進(jìn)行，過程溫和。這種分離煤中族組分的方案，合理地借助了煤的溶脹行為和溶解平衡理論。煤中的有機(jī)質(zhì)因可與某些有機(jī)溶劑發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，導(dǎo)致煤中非共價鍵如氫鍵等斷裂，從而破壞由煤中非共價鍵形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，煤的這種溶脹行為為本發(fā)明進(jìn)行族組分的分離提供了重要的機(jī)會。上述對煤的混合溶劑萃取液加入反萃取劑萃取溶劑B時，由于溶解平衡被破壞，反萃取劑與溶劑B互溶，而與溶劑A不溶或微溶，反萃取劑將溶劑B反萃取出來，溶液中有固體顆粒析出，同時產(chǎn)生溶液分層；再對其中間層繼續(xù)進(jìn)行反萃取操作時，也是由于破壞了溶解平衡而析出了大量粘結(jié)性能強(qiáng)的粘稠狀固體物。而萃取和反萃取過程是在溶劑B存在下進(jìn)行的，因此充分地利用了溶劑B對煤的溶脹而使煤中非共價鍵松馳或斷裂的作用，使煤中可以溶解的組分都最大限度地溶解下來，對于煤能象對待石油那樣預(yù)先分離成各種各具特點的族組分，達(dá)到了本發(fā)明的目的。
使用本方法能使煤像石油一樣預(yù)先分離成萃余煤、精煤、粘結(jié)組分等多種各具特色的族組分，從而為下一步對各族組分分別施以不同的加工和轉(zhuǎn)化，為煤的全組分高效合理綜合利用提供基礎(chǔ)，大幅度提高煤的使用價值和環(huán)境效益。本方案工藝過程簡單，萃取和反萃取過程溫和，溶劑循環(huán)使用，反應(yīng)過程便于控制。
采用本發(fā)明的方法將煤分離出三種物質(zhì)，第一部分萃余煤，主要為煤中難溶的大分子族組分，其重要特征是碳含量最高，可溶組分的釋出使其呈多孔結(jié)構(gòu)，同時高灰，從煤的全組分利用角度最適合作燃料或氣化原料使用，也可以作為制備分離膜的支撐體原料；第二部分精煤，其重要特征是分子量大，近于無灰，顆粒超微，是極好的潔凈燃料、水(油)煤漿原料和炭素制品原材料等；第三部分粘結(jié)組分，在自然條件下即展現(xiàn)出強(qiáng)粘結(jié)能力，分子量中等，無灰，其最廣闊的應(yīng)用在于生產(chǎn)碳纖維、炭膜及超細(xì)碳素涂層材料等高附加值、高技術(shù)材料或新法與新機(jī)理配煤煉焦。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1對碳含量為86.5％(W％，daf)的煤商品樣，經(jīng)粉碎制得＜100目的煤試樣，按下列步驟進(jìn)行族組分分離①、將8g煤試樣置于萃取器中，然后加入混合溶劑，加入量為每克煤樣100毫升的混合溶劑，加入混合溶劑800mL，混合溶劑為溶劑A和溶劑B的混合體，其混合比為1∶1，所述的混合比為體積比；溶劑A選用二硫化碳，溶劑B選用N-甲基-2-吡咯烷酮，在室溫下磁力攪拌120分鐘，一個萃取過程完成，得到萃取固液混合物；②、對過程①萃取的萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離采用離心分離法，將萃取固液混合物放入至離心機(jī)中，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，離心分離30分鐘，固液分離后分別得到萃取液和萃余物；③、對過程②中的萃余物進(jìn)行處理，先用水洗滌，然后再做真空干燥，即得到萃余煤；④、對過程②中的萃取液進(jìn)行處理，將萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取劑，反萃取劑選用水，反萃取劑與溶劑B互溶，而與溶劑A不溶或微溶，三個溶劑不能采用同一種溶劑物質(zhì)，加入反萃取劑的量按萃取液比反萃取劑等于1∶1，所述的比例為體積比，室溫下攪拌30分鐘，使用反萃取劑將萃取液中的溶劑B反萃取出來，反萃取過程結(jié)束，反萃取過程后得到反萃取固液混合物；⑤、對過程④中的反萃取固液混合物進(jìn)行處理，對反萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離采用離心分離法，將萃取固液混合物放入至離心機(jī)中，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，離心分離30分鐘，固液分離后得到固體物質(zhì)和液體物質(zhì)；⑥、對過程⑤中的固體物質(zhì)進(jìn)行處理，對固體物質(zhì)先用水洗滌，然后做真空干燥，即得到精煤；⑦、過程⑤中得到的液體物質(zhì)為兩個分層的液體物質(zhì)一個分層液體物質(zhì)中以溶劑A為主，移出該層后先用常壓蒸餾法脫去溶劑A即二硫化碳，然后再對剩余溶液加反萃取劑進(jìn)行反萃取，所使用的反萃取劑為水，加入反萃取劑的量按剩余溶液比反萃取劑等于1∶1，所述的比例為體積比，反萃取劑將此剩余溶液中的少量溶劑B反萃取出來的同時，將產(chǎn)生粘稠狀固體物析出，對該粘稠狀物進(jìn)行真空干燥處理，即可獲得煤中粘結(jié)組分；另一個分層液體物質(zhì)中主要為溶劑B和反萃取劑的混合劑。
所述的混合溶劑有溶劑A和溶劑B，在同一個工藝過程中，溶劑A和溶劑B必須選用二種不同的溶劑物質(zhì)，將溶劑A和溶劑B共同放入至容器中混合，溶劑A和溶劑B的混合比為1∶1，所述的混合比為體積比。
所使用溶劑A為二硫化碳；溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮；反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為離心分離法。
由此步驟經(jīng)6個試樣的平行實驗，得到的各組分的產(chǎn)量(W％，daf)分別達(dá)到萃余煤41-45％，精煤13-18％，粘結(jié)組分17-23％。
自然光下，原煤試樣為黑色粉末狀固體；精煤為淺褐色絮團(tuán)狀顆粒，密度遠(yuǎn)低于原煤；粘結(jié)組分為深黑色，表面晶瑩透亮，具有很強(qiáng)的粘結(jié)性；萃余煤為類似于碳黑的黑色顆粒，顏色與原煤接近。
實施例2對碳含量為85.0％(W％，daf)的煤商品樣，經(jīng)粉碎制得＜120目的煤試樣，按下列步驟進(jìn)行族組分分離①、將6g煤試樣置于萃取器中，然后加入混合溶劑，加入量為每克煤樣90毫升的混合溶劑，混合溶劑為溶劑A和溶劑B的混合體；在室溫下攪拌90分鐘，一個萃取過程完成，得到萃取固液混合物；重復(fù)上述工藝過程5次，將5次得的萃取固液混合物合并；②、對過程①萃取的萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離后分別得到萃取液和萃余物；③、對過程②中的萃余物進(jìn)行處理，先用水洗滌，然后再做真空干燥，即得到萃余煤；④、對過程②中的萃取液進(jìn)行處理，將萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取劑，加入反萃取劑的量按萃取液比反萃取劑等于1∶2，所述的比例為體積比，室溫下攪拌60分鐘，反萃取過程結(jié)束，反萃取過程后得到反萃取固液混合物；⑤、對過程④中的反萃取固液混合物進(jìn)行處理，對反萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離后得到固體物質(zhì)和液體物質(zhì)；⑥、對過程⑤中的固體物質(zhì)進(jìn)行處理，對固體物質(zhì)先用水洗滌，然后做真空干燥，即得到精煤；⑦、過程⑤中得到的液體物質(zhì)為兩個分層的液體物質(zhì)一個分層液體物質(zhì)中以溶劑A為主，移出該層后先用常壓蒸餾法脫去溶劑A，然后再對剩余溶液加反萃取劑進(jìn)行反萃取，反萃取劑將此剩余溶液中的少量溶劑B反萃取出來的同時，將產(chǎn)生粘稠狀固體物析出，對該粘稠狀物進(jìn)行干燥處理，即可獲得煤中粘結(jié)組分；另一個分層液體物質(zhì)中主要為溶劑B和反萃取劑的混合劑。
所述的混合溶劑有溶劑A和溶劑B，在同一個工藝過程中，溶劑A和溶劑B必須選用二種不同的溶劑物質(zhì)，將溶劑A和溶劑B共同放入至容器中混合，溶劑A和溶劑B的混合比為1∶0.2，所述的混合比為體積比。
所使用的溶劑A為二硫化碳；所使用的溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮；所使用的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為常規(guī)的過濾分離法。
由此步驟得到的各組分的產(chǎn)量(W％，daf)分別達(dá)到萃余煤40-49％，精煤10-16％，粘結(jié)組分8-15％。與實施例1相同，自然光下，原煤試樣為黑色粉末狀固體；精煤為淺褐色絮團(tuán)狀顆粒，密度遠(yuǎn)低于原煤；粘結(jié)組分為深黑色，表面晶瑩透亮，具有很強(qiáng)的粘結(jié)性；萃余煤為類似于碳黑的黑色顆粒，顏色與原煤接近。其它與實施例1同，略。
實施例3對碳含量為83.9％(W％，daf)的煤商品樣，經(jīng)粉碎制得＜80目的煤試樣，按下列步驟進(jìn)行族組分分離①、將10g煤試樣置于萃取器中，然后加入混合溶劑，加入量為每克煤樣110毫升的混合溶劑，混合溶劑為溶劑A和溶劑B的混合體；在室溫下攪拌60分鐘，萃取過程完成，得到萃取固液混合物；重復(fù)上述工藝過程4次，將4次得的萃取固液混合物合并；④、對過程②中的萃取液進(jìn)行處理，將萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取劑，加入反萃取劑的量按萃取液比反萃取劑等于1∶0.1，所述的比例為體積比，室溫下攪拌30分鐘，反萃取過程結(jié)束，反萃取過程后得到反萃取固液混合物；所述的混合溶劑有溶劑A和溶劑B，在同一個工藝過程中，溶劑A和溶劑B必須選用二種不同的溶劑物質(zhì)，將溶劑A和溶劑B共同放入至容器中混合，溶劑A和溶劑B的混合比為1∶2，所述的混合比為體積比。
所使用的溶劑A為二硫化碳；所使用的溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮；所使用的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為離心分離法。由此步驟得到的各組分的產(chǎn)量(W％，daf)分別達(dá)到萃余煤31-38％，精煤11-16％，粘結(jié)組分16-24％。其它與實施例1同，略。
實施例4其步驟為①、將粒度為200目的煤樣置于萃取器中，然后加入混合溶劑，加入量為每克煤樣150毫升的混合溶劑，混合溶劑為溶劑A和溶劑B的混合體；在室溫下攪拌80分鐘，萃取過程完成，得到萃取固液混合物；重復(fù)上述工藝過程3次，將3次得的萃取固液混合物合并；④、對過程②中的萃取液進(jìn)行處理，將萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取劑，加入反萃取劑的量按萃取液比反萃取劑等于1∶1.1，所述的比例為體積比，室溫下攪拌20分鐘，反萃取過程結(jié)束，反萃取過程后得到反萃取固液混合物；所述的混合溶劑有溶劑A和溶劑B，在同一個工藝過程中，溶劑A和溶劑B必須選用二種不同的溶劑物質(zhì)，將溶劑A和溶劑B共同放入至容器中混合，溶劑A和溶劑B的混合比為1∶1.5，所述的混合比為體積比。
所使用的溶劑A為氯仿；所使用的溶劑B為二甲基亞砜；所使用的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為離心分離法。其它與實施例1同，略。
實施例5所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為常規(guī)的膜分離法。其它與實施例1同，略。
實施例6所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為二甲基乙酰胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為常規(guī)的膜分離法。其它與實施例1同，略。
實施例7所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為乙二胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1，略。
實施例8所述的溶劑A為乙醚；所述的溶劑B為磷酸三乙脂；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例9所述的溶劑A為氯仿；所述的溶劑B為喹啉；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例10所述的溶劑A為苯酚；所述的溶劑B為二甲基甲酰胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例11所述的溶劑A為乙醚；所述的溶劑B為吡啶；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例12所述的溶劑A為苯酚；所述的溶劑B為二甲基亞砜；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例13所述的溶劑A為苯酚；所述的溶劑B為二甲基乙酰胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例14所述的溶劑A為乙醚；所述的溶劑B為二甲基甲酰胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例15所述的溶劑A為乙醚；所述的溶劑B為二甲基乙酰胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例16所述的溶劑A為乙醚；所述的溶劑B為乙二胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例17所述的溶劑A為甲醇；所述的溶劑B為環(huán)己酮；所述的反萃取劑為正己烷，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例18所述的溶劑A為二硫化碳；所述的溶劑B為四氫呋喃；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例19所述的溶劑A為二硫化碳；所述的溶劑B為喹啉；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例20所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為四氫呋喃；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例21所述的溶劑A為氯仿；所述的溶劑B為四氫呋喃；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例22所述的溶劑A為乙醚；所述的溶劑B為四氫呋喃；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例23所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為二甲基亞砜；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例24所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為二甲基甲酰胺；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例25所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為吡啶；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例26所述的溶劑A為苯；所述的溶劑B為喹啉；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。其它與實施例1同，略。
實施例27所述的溶劑A為二氯甲烷；所述的溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮；所述的反萃取劑為水，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
所述的固液分離為常規(guī)的膜分離法。其它與實施例1同，略。
權(quán)利要求
1.一種基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，其特征是步驟為①、將粒度為10-300目的煤樣置于萃取器中，然后加入混合溶劑，加入量為每克煤樣20-300毫升的混合溶劑，混合溶劑為溶劑A和溶劑B的混合體；在室溫下攪拌10-300分鐘，萃取過程完成，得到萃取固液混合物；②、對過程①中萃取的萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離后分別得到萃取液和萃余物；③、對過程②中的萃余物進(jìn)行處理，先用水洗滌，然后再做真空干燥，即得到萃余煤；④、對過程②中的萃取液進(jìn)行處理，將萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取劑，加入反萃取劑的量按萃取液比反萃取劑等于1∶0.1至1∶2之間，所述的比例為體積比，室溫下攪拌5-60分鐘，反萃取過程結(jié)束，反萃取過程后得到反萃取固液混合物；⑤、對過程④中的反萃取固液混合物進(jìn)行處理，對反萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，固液分離后得到固體物質(zhì)和液體物質(zhì)；⑥、對過程⑤中的固體物質(zhì)進(jìn)行處理，對固體物質(zhì)先用水洗滌，然后做真空干燥，即得到精煤；⑦、過程⑤中得到的液體物質(zhì)為兩個分層的液體物質(zhì)一個分層液體物質(zhì)中以溶劑A為主，移出該層后先用常壓蒸餾法脫去溶劑A，然后再對剩余溶液加反萃取劑進(jìn)行反萃取，加入反萃取劑的量按剩余溶液比反萃取劑等于1∶0.1至1∶2之間，所述的比例為體積比，反萃取劑將此剩余溶液中的少量溶劑B反萃取出來的同時，將產(chǎn)生粘稠狀固體物析出，對該粘稠狀物進(jìn)行真空干燥處理，即可獲得煤中粘結(jié)組分；另一個分層液體物質(zhì)中主要為溶劑B和反萃取劑的混合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，其特征是所述的混合溶劑有溶劑A和溶劑B，在同一個工藝過程中，溶劑A和溶劑B必須選用二種不同的溶劑物質(zhì)，將溶劑A和溶劑B共同放入至容器中混合，溶劑A和溶劑B的混合比為1∶0.2至1∶2之間，所述的混合比為體積比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，其特征是所述的溶劑A為二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲醇、苯酚、乙醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，其特征是所述的溶劑B為N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)己酮、二甲基亞砜、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二胺、磷酸三乙脂、喹啉、吡啶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，其特征是所述的反萃取劑為水、正己烷，在同一個工藝過程中，溶劑A、溶劑B和反萃取劑必須選用三種不同的溶劑物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，其特征是所述的固液分離離心分離法、過濾分離法、蒸餾分離法、蒸發(fā)分離法、沉降分離法、膜分離法。
全文摘要
一種基于萃取與反萃取的溫和化煤族組分分離方法，屬于煤的族組分分離方法。在煤樣中加入混合溶劑，攪拌，得到萃取固液混合物；對萃取固液混合物進(jìn)行固液分離，分別得到萃取液和萃余物；對萃余物用水洗滌，然后真空干燥，得到萃余煤；在萃取液中加入反萃取劑，攪拌，得到反萃取固液混合物并對其進(jìn)行固液分離，得到固體物質(zhì)和液體物質(zhì)；對固體物質(zhì)用水洗滌，干燥，得到精煤；液體物質(zhì)為兩個分層對其中一個分層用常壓蒸餾法脫去溶劑A，再對剩余溶液進(jìn)行反萃取，將產(chǎn)生粘稠狀固體物，對其進(jìn)行干燥處理，獲得粘結(jié)組分；另一個分層主要為溶劑B和反萃取劑的混合劑。本方案工藝過程簡單，萃取和反萃取過程溫和，溶劑循環(huán)使用，反應(yīng)過程便于控制，能使煤像石油一樣預(yù)先分離成萃余煤、精煤、粘結(jié)組分等多種各具特色的族組分。
文檔編號B01D11/02GK101070495SQ200710022120
公開日2007年11月14日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者秦志宏 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)