[發明專利]改質瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201510319071.2
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104946288B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 舒成;李克健;章序文;楊葛靈;王洪學;程時富;常鴻雁;張元新;周穎
• 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: C10C3/02
• 分類號: C10C3/02;C08L95/00;C08L91/00;C08J3/24
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,吳貴明

技術領域

本發明涉及瀝青深加工技術領域，具體而言，涉及一種改質瀝青及其制備方法。

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，導致我們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。煤直接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、COX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)。煤直接液化殘渣一般約占進煤量的30％左右。煤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煤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由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，無機類物質(通常稱為灰分)包括煤中的礦物質和外加的催化劑。有機類物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一些傳統的方法，如燃燒、焦化制油以及氣化制氫等。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十分明確。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，而且殘渣中的灰分高達20％以上，這必將給氣化爐的排渣帶來很大影響。神華煤制油化工有限公司上海研究院根據神華煤直接液化殘渣的組成和特性，開發了一套70萬噸/年煤液化殘渣溶劑熱溶萃取工藝包，可將萃取物-煤液化瀝青應用在中間相瀝青及針狀焦制備、防水卷材及防水涂料、搗固煉焦等，萃余物用作配制氣化水煤漿和道路透水磚等，繼而得到了一種煤液化殘渣清潔、高效的萃取分離及綜合利用技術。

中國專利ZL200510047800.X公開了一種以煤直接液化殘渣為原料制備納米炭材料的方法。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。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。專利200910086158.4公開了一種以煤液化殘渣制備中間相瀝青的方法。迄今為止，國內外有關瀝青改質的研究報道也有很多，但主要是采用高溫熱聚法、減壓蒸餾法、氧化熱聚法。

雖然上述方法被國內外生產廠家廣泛采用，并且都生產出合格的改質瀝青，但是這些瀝青改質方法都是利用軟化點和β樹脂含量及殘炭率成相互遞增關系的原理，即通過提高瀝青軟化點來增加β樹脂含量和殘炭率。但是從煤直接液化殘渣中經溶劑萃取得到的瀝青存在與上述原理相悖的情況：軟化點較高，而β樹脂含量卻過低，且煤液化瀝青是一種軟化點偏高、粘性差且喹啉不溶物含量偏低的瀝青，利用現有的改質方法很難把煤液化瀝青軟化點降下去的同時提高β樹脂含量、喹啉不溶物含量以及殘炭率，進而也無法得到符合國家標準的改質瀝青，因而也難以滿足市場上對改質瀝青的要求。因此，仍需要對現有技術改進，以提供一種能夠適用于煤液化瀝青的改質方法。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種改質瀝青及其制備方法，以提供一種以煤液化瀝青為原料并得到性能符合國家標準的改質瀝青。