[發明專利]從煤直接液化殘渣中分離出的瀝青類物質及其方法和應用

有效

• 申請號: 201310211244.X
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103275744A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 程時富;李克健;章序文;常鴻雁;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: C10C3/08
• 分類號: C10C3/08;C10C3/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及煤直接液化殘渣深加工技術領域，具體而言，涉及從煤直接液化殘渣中分離出的瀝青類物質及其方法和應用。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，現代化和社會發展進程不斷加快，我國對石油產品的消費量不斷增長，大大超過了同期原油生產的增長速度，導致我國石油進口量逐年俱增，且已經超過了自產量。而我國是個富煤貧油的國家，充分利用豐富的煤炭資源，發展煤炭直接液化等先進的清潔煤技術是減少對國外原油過度依賴，緩解我國石油資源短缺、石油產品供需緊張狀況的重要途徑之一，同時也是提高我們煤炭資源利用率，減輕燃煤污染，促進能源、經濟、環境協調發展的重要舉措。

煤炭直接液化是將煤通過高溫、高壓，在催化劑作用下加氫直接轉化成清潔的運輸燃料（石腦油、柴油等）或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。煤液化的過程一般是將煤預先粉至0.15mm以下的粒度，再與溶劑配成煤漿，并在一定溫度（約450℃）和高壓下加氫，使煤中的大分子裂解加氫成較小分子的過程。液化過程中除了得到需要的液化產品以外，還副產一些烴類分子、CO_X等氣體、工藝水和固液分離過程產生的液化殘留物（又稱煤直接液化殘渣）。液化殘渣一般約占進煤量的30%左右。煤直接液化殘渣的利用對液化過程的效率和整個液化廠的經濟性和環境保護等均有不可低估的影響。研究煤直接液化殘渣的高效、可行的綜合利用方法，提取出有價值的產品對提高直接液化過程的經濟效益具有重要的現實意義。

煤直接液化殘渣主要有無機質和有機質兩部分組成，有機質包括液化重油、瀝青類物質和未轉化的煤，無機質（通常稱為灰分）包括煤中的礦物質和外加的催化劑。有機質中的液化重油和瀝青類物質約占殘渣量的50%，未轉化煤約占殘渣量的30%，灰分占20%左右。因此，將液化殘渣中約占50%的瀝青類物質和重質油分離出來進行綜合開發利用，從中提取或制備出更有價值的產品是可行的。

當今對煤直接液化殘渣的利用主要是采用燃燒、焦化制油以及氣化制氫等傳統方法。將煤直接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，而且液化殘渣中較高的硫含量將帶來環境方面的問題。焦化制油雖然增加了煤液化工藝的液體油收率，但煤直接液化殘渣并不能得到最合理的利用，半焦和焦炭的利用途徑也不是十分明確。將煤直接液化殘渣進行氣化制氫是一種大規模利用的有效途徑，但該方法未使煤直接液化殘渣中的瀝青類物質和重質油的高附加值的潛力得到充分利用和體現，并且煤直接液化殘渣中的灰分高達20%以上，必將給氣化爐的排渣帶來很大影響。

專利CN101885976A公開了一種從煤直接液化殘渣中提取瀝青類物質和液化重油的方法，采用煤液化過程中自產的餾分油作為萃取溶劑，將瀝青類物質和液化重質油一起萃取分離出來，再采用高溫干餾的方法，將瀝青類物質和液化重質油分開，得到瀝青中間相，液化重質油適度加氫后返回煤液化單元。液化重質油主要是大于350℃的餾分組成，與瀝青類物質結合力比較強，采用高溫干餾分離時，會導致其結焦，而難于作為煤液化的循環溶劑使用。

專利CN101962560A、CN101962561A公開了一種利用兩級萃取從煤直接液化殘渣中提取液化重質油和瀝青類物質的方法，該方法以煤液化過程自身產生的兩個不同餾分段的油品為萃取溶劑，分別對液化殘渣進行兩級順序萃取，得到液化重質油和瀝青類物質。該方法雖然能得到液化重質油和瀝青類物質，但是兩級萃取加兩次兩級固液分離，其工藝流程復雜，原料萃取溶劑來源單一且價格較高，產品收率較低，成本較高，而且得到的瀝青類物質軟化點高，揮發分低，產品開發適用性不強，不適合作為活性炭和石墨電極成型粘結劑、防水卷材、防水涂料等的原料。

發明內容

本發明旨在提供一種從煤直接液化殘渣中分離出的瀝青類物質及其方法和應用，該瀝青類物質的產品開發性較好。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種從煤直接液化殘渣中分離瀝青類物質的方法，包括以下步驟：S1、將煤直接液化殘渣與萃取溶劑混合，熱溶萃取，得到熱溶萃取混合物；S2、將熱溶萃取混合物進行一級固液分離，得到一級萃取液和一級萃余物；S3、將一級萃取液中的部分萃取液進行二級固液分離，得到二級萃取液和二級萃余物；以及S4、將一級萃取液中的剩余萃取液進行溶劑回收，得到第一瀝青類物質；將二級萃取液進行溶劑回收，得到第二瀝青類物質；其中，萃取溶劑為煤液化過程中產生的餾分油。

進一步地，煤液化過程中產生的餾分油的餾程為40℃～300℃，優選地，餾程為60℃～280℃。