[發明專利]石油瀝青基活性炭及其制備方法

無效

• 申請號: 97101542.2
• 申請日: 1997-01-28
• 公開（公告）號: CN1076006C
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: 董兆德;全瀛寰;高利平;侯勝秀
• 申請（專利權）人: 新疆石油管理局獨山子石油化工總廠
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;C10C3/00
• 代理公司: 克拉瑪依專利事務所
• 代理人: 李華凱

本發明涉及一種活性炭及其制備方法，特別是以石油瀝青為原料制備的活性炭及其制備方法。

活性炭在工農業生產中及日常生活中廣泛應用，制造活性炭原料多種多樣，其中包括煤質炭、木質炭和石油瀝青質炭。中國專利申請號為93120049.0和93120925.0，兩個專利申請的發明名稱均為“活性炭制備方法”。申請號93120049.0專利申請公開的主要技術特征是在于將破碎成粉狀的瀝青與助擠劑、粘合劑等混勻成型，經抗熔化、碳化和活化處理后，即可得到活性炭產品。申請號93120925.0專利申請公開的主要技術特征在于將破碎成粉狀的瀝青，經抗熔化后與助擠劑、粘合劑等混勻成型；然后進行炭化和活化處理即可得到活性炭產品。上述兩個專利申請都先后采用了抗熔化工序，即物料要在氧化性氣氛中逐漸升溫，升溫速度0.1℃-1℃/分鐘。這在工業生產中很難控制，在工業化裝置上生產較為困難，另外瀝青在炭化、活化工序時，在高溫下，排出許多輕質烴類及有害物質不利于環保。

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，利用煉油廠現有的加工裝置，提供一種工藝簡單、操作方便、污染小、產品性能優良的活性炭及其制造方法。

本發明的技術特征在于：該活性炭是由石油瀝青制成的石油焦、碳質孔徑結構調變劑和粘結劑組成，各組份的重量％含量如下：

石油焦????????????????30％～80％

碳質孔徑結構調變劑?????0％～30％

粘結劑????????????????10％～35％

上面所述的石油焦是由石油瀝青制成，石油瀝青中各組份的重量％含量分別是：

飽和烴????10％～70％

芳香烴????20％～50％

膠質??????5％～30％

瀝青質????0.1％～2.5％

所述的碳質孔徑結構調變劑是煤、石墨、淀粉、木炭。

所述的粘結劑是石油瀝青或煤焦油，其組成為芳烴＋膠質＋瀝青質的總含量在45％-70％，水分小于5％。

石油瀝青基活性炭的制備方法依次包括下述步驟：

A.預炭化工序，將石油瀝青即工業上稱之為減壓渣油或乙烯裂解渣油、催化油漿、抽出油等，經延遲焦化工藝生成石油焦；

B.石油焦磨粉、過篩；

C.按配比將石油焦、碳質孔徑結構調變劑和粘結劑混合、攪拌、捏和；

D.經成型機成型、晾干；

E.在炭化爐中炭化；

F.在活化爐中通入活化介質活化。

上面所述的延遲焦化工藝，工藝條件為：

加熱爐出口溫度????????490℃～510℃

焦炭塔上部溫度????????415℃～420℃

焦炭塔下部溫度????????480℃～490℃

焦炭塔壓力????????????0.2MPa～0.25MPa

所述的石油焦磨粉、粒度應小于100目，最好小于160目。

所述的石油焦與碳質孔徑調變劑以及粘結劑的混合、攪拌、捏和過程中加入捏和料重量的0％～6％的水。

上面所述的捏和料在成型機上成型1～5次，成型料晾干10分鐘～40分鐘。

所述的炭化工序，炭化溫度400℃～650℃。

炭化時間以炭化樣的水容量的20％～45％來控制，最好是25％～35％。

所述的活化工序，活化溫度800℃～1000℃，活化介質可以是水蒸汽或二氧化碳。活化時間由燒失率確定，一般燒失率控制在60％～70％即可。

采用本發明的方法制備的活性炭產品，其規格如下：

比表面積為500m²/g～1200m²/g，孔容0.45cm³/g～0.8cm³/g，強度為85％～98％，灰分小于5％。

本發明采用石油瀝青預炭化工序，即用石油瀝青經延遲焦化工藝，制得石油焦，經粉碎后與孔徑調變劑，粘結劑和水混勻成型，后經炭化、活化等步驟而制成活性炭。該工藝直接采用現有的延遲焦化工藝與設備，充分利用煉油廠的價廉易得的石油焦，工藝簡單、污染低、成型方便、易于工業化生產并避免了瀝青在抗熔化工序和炭化、活化工序中發生分解反應而產生輕質石油組份及有害物質，造成環境污染。由于配方中含有孔徑調變劑，所以該活性炭可以更好地控制孔徑大小，可針對不同的需求，而生產所需孔徑的活性炭，特別適用于水質處理和空氣凈化，如印染污水處理、電鍍廢水處理、石化污水處理、城市污水處理、飲用水凈化。