[發(fā)明專利]一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210162526.0
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102674344A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 韓釗武
• 申請（專利權）人: 韓釗武
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法，屬于煤化工領域。

背景技術

煤焦油是焦化工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量約占裝爐煤的3％～4％，其組成極為復雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進行分離、提純后加以利用。焦油各餾分進一步加工，可分離出多種產(chǎn)品。煤焦油渣是煤焦油工業(yè)生產(chǎn)過程中大量產(chǎn)生的，該類廢渣在我國分布很廣，目前常見的利用方法是將其作為煉焦油配煤原料，但利用率僅為產(chǎn)生量的30％左右，絕大部分煤焦油渣仍被當做廢物丟棄，對環(huán)境具有很大的危害性，主要表現(xiàn)在占地面積大、堆場投資大、運營費高，棄置堆積時還會放出含硫化物污染環(huán)境。

煤焦油渣具有天然多孔性結構、比表面積較大的特點，且含有大量未燃盡的碳，有作為吸附材料使用的可能性。國內對煤焦油渣進行資源化的開發(fā)利用研究還處于初級階段，將煤焦油渣開發(fā)成吸附材料的研究國內成果更少。由于煤基具有高碳含量和低價格的優(yōu)勢，是制備活性炭材料的重要原料。煤焦油渣中含有大量的未燃盡的碳，是制備活性炭的優(yōu)質材料。煉油廠的副產(chǎn)物石油焦資源豐富，價格低廉，且碳含量高，灰分、揮發(fā)份低，是生產(chǎn)中高檔炭的優(yōu)質原料。因此，若能利用煤焦油渣中的寶貴碳資源，制備低成本吸附材料，同時也能消除堆渣帶來的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)社會、環(huán)境、經(jīng)濟多方效益。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決各煤焦油工業(yè)生產(chǎn)過程中大量產(chǎn)生的煤焦油渣，占用大重土地，又污染環(huán)境的現(xiàn)狀，提供一種以煤焦油渣為原料生產(chǎn)活性炭的方法。本發(fā)明將煤焦油渣用磷酸在常溫下浸泡，然后采用一步炭活化在高溫爐內加熱到不同恒溫保持數(shù)小時，然后，冷卻至室溫取出后用60-70℃的熱水洗滌至濾液為中性，最后干燥，即得到煤焦油渣活性炭。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法，包括下列步驟：

1)將煤焦渣與質量分數(shù)為30％～60％的磷酸溶液按照1∶3～5的質量比混合后在常溫下浸泡12h～24h。

2)對第1)步酸化后的煤焦油渣過濾，將濾渣先以1～10℃/min的恒定升溫速度加熱到300～400℃，恒溫保持1～3h；再以1～10℃/min的恒定升溫速度加熱到550～600℃，恒溫保持1～3h；然后以1～5℃/min的恒定升溫速度加熱到700℃以上，恒溫保持1～5h；

3)將第2)步炭化后的煤焦油渣冷卻至室溫，然后在壓力為100～150Pa、800℃～900℃的條件下，用水蒸氣進行活化，活化時間為6h～8h；

4)將第3)步活化后的煤焦油渣冷卻至室溫，用60℃～80℃的蒸餾水洗滌至PH值為6～8，再在100℃～150℃下干燥5h～10h，即可得到目標產(chǎn)品活性炭。

有益效果

本發(fā)明利用煤焦油加工過程中產(chǎn)生廢渣作為主要原料，既解決了這些廢棄的焦油渣的堆放占地問題，又可以使這些廢棄物變?yōu)橛杏玫馁Y源進行再利用，大大降低了制造活性炭的成本，制備工藝簡單，節(jié)省了傳統(tǒng)的制造活性炭的有效資源，傳統(tǒng)方法制備的活性炭，其比表面積為500～2800m²/g，本發(fā)明制備的活性炭最高可達3100m²/g，足以滿足對產(chǎn)品的質量要求。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明的內容作進一步說明。

實施例1

取200g煤焦油渣，用1000g質量分數(shù)為30％的磷酸在常溫下浸泡；過濾，將濾渣加入到高溫反應爐中炭化，先以5℃/min的升溫速度加熱到300℃，保持3h；再以5℃/min的升溫速度加熱到600℃，保持1h；然后以1℃/min的升溫速度加熱到700℃并保持1h；冷卻至室溫，將得到的焦炭加入到活化爐中于850℃進行水蒸氣活化8h；冷卻至室溫，用60℃的蒸餾水洗滌至中性，在烘箱中120℃干燥10h，得到超高比表面積為2800m²/g活性炭。

實施例2

取150g煤焦油渣，用500g質量分數(shù)為50％的磷酸在常溫下浸泡；過濾，將濾渣加入到高溫反應爐中炭化，先以5℃/min的升溫速度加熱到350℃，保持3h；再以5℃/min的升溫速度加熱到650℃，保持1h；然后以1℃/min的升溫速度加熱到700℃并保持1h；冷卻至室溫，將得到的焦炭加入到活化爐中于900℃進行水蒸氣活化6h；冷卻至室溫，用80℃的蒸餾水洗滌至中性，在烘箱中110℃干燥8h，得到超高比表面積為2900m²/g活性炭。

實施例3

取180g煤焦油渣，用800g質量分數(shù)為40％的磷酸在常溫下浸泡；過濾，將濾渣加入到高溫反應爐中炭化，先以5℃/min的升溫速度加熱到300℃，保持3h；再以5℃/min的升溫速度加熱到600℃，保持1h；然后以1℃/min的升溫速度加熱到700℃并保持1h；冷卻至室溫，將得到的焦炭加入到活化爐中于850℃進行水蒸氣活化8h；冷卻至室溫，用60℃的蒸餾水洗滌至中性，在烘箱中150℃干燥5h，得到超高比表面積為3100m²/g活性炭。