[發明專利]從煤直接液化殘渣中萃取重質液化油和瀝青類物質的方法

有效

• 申請號: 201110300868.X
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102399566A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 李克健;張勝振;吳秀章;章序文;高山松;楊葛靈;王國棟
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司上海研究院
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術領域

本發明涉及煤深度加工領域，特別涉及一種對煤液化殘渣萃取后的固液分離和溶劑回收的方法。具體地說，本發明提供了一種從煤直接液化殘渣中萃取重質液化油和瀝青類物質的方法。?

背景技術

煤炭直接液化是對我國石油資源短缺的重要補充，對我國能源安全具有重要意義。不管采用哪種煤炭直接液化工藝，如IGOR⁺工藝、NEDOL工藝和神華液化工藝(ZL200410070249.6和ZL200610090484.9)，煤的轉化率都不可能達到100％，最后總是有約占液化進煤量的30％左右的液化殘渣副產物。它是一種高碳、高灰和高硫的物質，主要由煤中的礦物質、催化劑、以固體物形式存在的未反應煤、瀝青烯和重質液化油組成。其中殘渣中的重質液化油、瀝青類物質含量約占殘渣量的50％左右，未轉化煤約占30％左右，灰分和催化劑約占20％左右。?

回收液化殘渣中的重質油品，對提高整個煤液化工藝的油收率，從而提高液化廠的經濟效益，提高資源的利用效率，減少能源浪費具有非常重要的意義。另外，煤直接液化殘渣中的瀝青質主要由多環的縮合芳烴組成，具有芳香度高，碳含量高，容易聚合或交聯的特點，具有很多石油瀝青質所沒有的特性，非常適合作為制備碳素材料的原料，是一種非常寶貴而獨特的資源，煤液化瀝青質的?應用日益受到人們的重視，有望制備出一些高附加值的碳素制品。中國專利ZL200510047800.X公開了一種以煤炭直接液化殘渣為原料利用等離子體來制備納米碳材料的方法。中國專利ZL200610012547.9公開了一種將煤液化殘渣作為道路瀝青改性劑的方法。中國專利ZL200910087907.5公開了一種利用煤直接液化殘渣制備瀝青基碳纖維的方法。中國ZL200910086158.4公開了一種以煤液化殘渣制備中間相瀝青的方法。這些方法均是以煤液化殘渣中的瀝青類物質為原料，但并沒有從殘渣中分離出重質液化油并加以利用，無疑造成了油品資源的浪費，而且殘渣中瀝青類物質的抽提均是以價格昂貴的純化學試劑為溶劑，成本相對較高，目前研究基本處于實驗室小試階段。?

當前對煤液化殘渣的大宗利用途徑主要有燃燒、焦化制油、氣化制氫等方法。煤液化殘渣作為燃料直接在鍋爐或窯爐中燃燒，無疑將影響煤液化的經濟性，造成資源的浪費，而且液化殘渣中較高的硫含量在燃燒過程中將帶來環境方面的問題。焦化制油是將液化殘渣中的瀝青烯轉化為重質油和可蒸餾油，雖然在一定程度上可以增加煤液化工藝的液體油收率，但液化殘渣焦化后半焦收率高，油收率低，而且焦化過程得到半焦的硫含量高和灰含量高，其利用途徑也不十分明確。專利CN101760220A公開了一種煤炭液化殘渣的連續焦化方法和設備，焦化操作在高溫、高真空度下進行，但由于重質液化油中芳烴含量高、容易聚合，在熱處理時有相當比例的重質液化油縮聚為焦炭，因此實際得到的重質油比例并不高。將液化殘渣進行氣化制氫的方法是一種有效的大規模利用的途徑，但對殘渣中的瀝青類物質和重質油的高附加值利用潛力未得到體現。?

將殘渣中50％左右的重質油、瀝青烯等有較高利用價值的物質分離出來并分別進行綜合加工利用，使其產生更大的經濟效益，一直是煤直接液化領域的一個富有挑戰性的課題。其中的難點之一在?于固液分離和溶劑回收的問題。這些問題之所以難以解決是由于液化殘渣的特點決定的。煤炭直接液化殘渣中固體物的顆粒粒度很細，顆粒粒度分布從不到1μm到數微米，部分懸浮于殘液中，部分呈膠體狀態；由于液化殘渣中前瀝青烯、瀝青烯等高黏度物質的存在，以及未轉化煤在其中的溶脹、膠溶等作用都會決定了液化殘渣的黏度非常高；由于液相基本由重質液化油和瀝青質組成，因此液相與固體顆粒之間的密度差比較小。所有這些特點導致了液化殘渣固液分離的難度。JP?1304182公開了一種從直接液化殘渣中分離出重質液化油和瀝青類物質的方法。CN101885976A、CN101962560A和CN101962561A公開了一種從煤直接液化殘渣中萃取出重液化油和瀝青質并分別加以綜合利用的方法。以上專利提供的工藝路線最大程度地發揮了殘渣中重質油和瀝青質的利用潛力，但并沒有給出具體的固液分離和萃取溶劑回收方案。?