焦油喹啉不溶物的高低直接關系到焦油瀝青的質量，焦油瀝青的深加工要求喹啉不溶物越低越好，因此為了改善煤焦油脫渣和脫水，國內外都進行了廣泛研究，已經提出的改進方法有：靜置沉降分離，過濾和熱過濾，離心分離，用表面活性劑處理，超聲波技術以及用蒽油稀釋等。煤焦油預處理凈化所采用方法各有其優缺點：靜置沉降分離設備投資小，工藝簡單，但占地面積大，清渣非常困難，不適合環保要求；熱熔過濾凈化效果較好，工藝較簡單，但對濾網要求苛刻，通常難于達到，必須加壓處理，運行費用較高，也不宜采用。溶劑萃取處理投資小，凈化效果較好，但溶劑用量大，工藝能耗大。在國內已工業化的技術中，離心分離機技術較為簡單實用，并在生產中得到了廣泛應用。因此本文采用離心分離技術脫出攀鋼煤焦油中100μm以上的原生喹啉不溶物和水分進行了研究，結果表明，采用離心分離處理后煤焦油除渣率≥90%，得到焦油含渣量≤0.3%，含水≤2.0%。

1 試驗條件

1.1 儀器和試劑

N，N-二甲基甲酰胺，分析純；

100μm過濾網；

鋼制漏斗，內徑40mm；

集熱式恒溫磁力攪拌器；

ZXZ-1型旋片式真空泵；

LDJ-5C型離心式加熱恒溫原油水分測定儀（轉速4000r/min，分離因數4690G）。

1.2 試驗方法

將加熱到80℃的煤焦油放入恒溫離心機中離心，采取在不同轉速離心，在不同離心時間后，在過濾網中過濾，分析脫除煤焦油原料中雜質的效果。

試驗步驟：

將過濾網在N，N-二甲基甲酰胺中浸泡24h，然后取出晾干，烘干，恒重備用。

將煤焦油倒入1000ml燒杯并在恒溫油浴中加熱到80℃，不斷攪拌，恒溫30min，然后倒入離心管，并放入加熱到80℃離心機中，以不同轉速、不同離心時間離心分離。

待離心機停止轉動后取出離心管，去除上層約1/5水層，取中間2/5～4/5倒入100ml燒杯中（如果需要量大可同時離心幾個），稱重。然后倒入夾好過濾網的鋼制漏斗中，抽濾。

待抽濾完成，用60ml的熱喹啉沖洗燒杯和漏斗，直至無明顯顏色變化。取出濾網，烘干恒重。

1.3 煤焦油中喹啉不溶物粒度分析

為了便于確定離心機的操作參數，為實驗及工業化提供依據，對煤焦油中喹啉不溶物粒度分布情況進行了統計分析。

試驗設備：RISE-2008型激光粒度分析儀。

儀器工作條件：以He-Ne氣體激光作為光源，波長為0.6328μm，探測器檢測角是135°，超聲系統的功率是100W，樣品分散池容積為400ml，攪拌速度在0～3000r/min的范圍內，測量范圍為0.02～1200μm，準確性誤差＜±3%，重復性偏差＜±3%。

分析方法：打開儀器，將儀器預熱15min后，向儀器分散池內注入約350～400ml去離子水，打開循環系統，使整個系統充滿去離子水，排出系統內氣泡，以水為分散劑進行測量。攪拌速度設置為50r/min，超聲時間為5min。待儀器基線平穩后，向分散池中加入約0.02gQI，進行測定。

粒度分析表明，攀鋼煤焦油原生喹啉不溶物中，粒徑小于10μm的占98.86%，其中1～2μm的占到55.72%，2～3μm的占到16.57%，3～10μm占4.38%，200～1000μm占1.14%，由于離心機分離主要脫除100μm以上微粒，因此通過離心凈化分離，喹啉不溶物的脫除率不會超過1.14%（按顆粒數量計），對煤焦油的原生喹啉不溶物含量影響不大。攀鋼煤焦油原生喹啉不溶物含量為1.35%（質量分率，下同），離心凈化之后，經實測，煤焦油的原生喹啉不溶物含量為1.10%。

2 離心機轉速對焦油除渣效果的影響

離心機以不同轉速離心后，在100μm的過濾網中過濾，分析脫除煤焦油原料中雜質的效果。離心機轉速對除渣效果的影響如下：

由上表中數據可以看出，當離心速率為2400r/min（分離因數1688G）時，大于100μm雜質脫除率達到93.8%，因此通過離心分離可以達到除渣目的。該數據與國內等實際工業相比，分離因數偏低（例如上海某鋼廠離心機一般在分離因數2700G左右工作），這主要是因為：一方面，攀鋼焦油渣中100μm以上雜質的粒徑主要集中在300～900μm范圍，而在100μm附近基本沒有雜質，由于微粒直徑大，在較低的分離因數下即可實現分離；另一方面，攀鋼焦油明顯較清，不如其它廠焦油粘稠，這也使離心分離所需要的轉速低些。

3 離心機轉速對焦油脫水效果的影響

實驗中的焦油水分約4.0%，經過充分攪拌之后再進行試驗的。不同轉速下焦油脫水情況如下：

由上表可以看出，含水量為4%的煤焦油轉速3000r/min（分離因數2638G）時脫水率達到75%，含水1.00%，能夠達到含水量小于2.0%的要求。可能因為水是實驗之前加入的，分散程度低（與焦油結合程度稍低），較易脫除，以致與工業離心機實際數據相比，含水量稍微偏低。

4 離心時間對焦油除渣效果的影響

除渣效果與離心時間或停留時間有關，離心時間越長，除渣效果越好。固定轉速3000r/min，考察不同離心時間對除渣的情況，結果如下：

結果表明，離心機時間越長，除渣效果越好。

5 結論

（1）離心時間越長，離心速率越高除渣效果越好，焦油含喹啉不溶物越低。

（2）離心速率達到3000r/min時焦油水分可降到1%，離心速率再提高，焦油水分脫除效果不大。