[發明專利]抽提煤直接液化殘渣中的有機質的方法及由此得到的有機質抽提物

有效

• 申請號: 201610050065.6
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN106995719B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 楊勇;蔣興家;郭強;楊建麗;李永旺
• 申請（專利權）人: 中科合成油技術有限公司
• 主分類號: C10G57/00
• 分類號: C10G57/00;C10C3/08;C10C3/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 董世豪;張淑珍

本發明涉及抽提煤直接液化殘渣中的有機質的方法。具體而言，本發明所述方法包括如下步驟：將煤直接液化殘渣與溶劑按質量比1:(1?50)進行混合，所述溶劑選自水或水與有機溶劑的復合溶劑，將得到的混合物加熱至溫度為250℃以上并進行反應，并將產生的反應物過濾后得到固相產物和液相產物，在對液相產物進行常減壓蒸餾后能夠得到有機質抽提物。本發明所述的方法具有生產成本低廉、對環境友好、后續的抽提物分離操作簡單、以及提取得到的有機質抽提物具有高H/C比等優點。

技術領域

本發明屬于煤直接液化技術領域，涉及抽提煤直接液化殘渣中的有機質的方法及由此得到的有機質抽提物。具體而言，本發明涉及用選自水或水與有機溶劑的復合溶劑中的一種抽提煤直接液化殘渣中的有機質的方法，以及通過該方法提取得到的有機質抽提物。

背景技術

當前，世界范圍內的經濟發展仍嚴重依賴于石化能源的生產和利用，中國也不例外。基于中國的能源結構組成(富煤少油)和消費特點以及相對較高的經濟發展速度，能源的有效利用和安全問題已經顯得越來越重要。然而，對于作為主要能源的石油，中國的儲備量相對較低。為確保我國的能源環境安全，充分利用我國富含的煤炭資源來減少對國外石油進口的依賴，已得到了各界的廣泛共識。

作為目前利用煤炭資源的常規方法之一的煤直接液化技術，能夠充分且清潔地利用我國較為豐富的煤炭資源。該液化技術通過對“富碳貧氫”的“固體”煤直接加“氫”，生產出類似于“原油”的液化產物。這些液化產物可經過類似于石油的煉制和加工過程，從而生產得到包括發動機燃料在內的各種化學品。在該液化技術的工藝過程中，煤直接加氫液化反應是其中的關鍵反應單元。在該反應單元中，除了生成“液態”的目的產物外，受反應物活性和操作條件的制約，還生成占進料質量約30％左右的“固態”液化殘渣作為副產物。該液化殘渣成分復雜，其中含有質量約占30％的未分離的重質油以及質量約占30％左右的瀝青類有機質。考慮到煤直接液化技術的主要目的是生產液體油品，所以上述液化殘渣中的有機質是否能夠有效回收，將會直接影響整個煤直接液化技術的效率和經濟性。

此前針對煤液化殘渣通常采用直接燃燒、焦化制油等手段進行處理，這不僅帶來了環境問題，而且明顯降低了煤直接液化技術的經濟性。因此，如何有效且低成本地回收上述液化殘渣中的有機質成為目前針對煤直接液化技術進行改進的首選方向。

迄今為止，在現有技術中，本領域技術人員研究了使用有機萃取溶劑對煤直接液化殘渣中的有機質進行抽提。例如，中國專利CN 101885976B和CN 101962561B公開了以煤直接液化過程本身產生的油品作為萃取溶劑對煤液化殘渣進行萃取的方法；苗強(煤直接液化殘渣萃取技術現狀及發展趨勢，《潔凈煤技術》，第21卷第1期，2015年1月，第56-60頁)提到的現有技術中將喹啉、芳烴混合物、咪唑類離子液體、N,N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃、糠醛、吡啶等有機溶劑作為用于對煤液化殘渣進行抽提的溶劑；劉鵬飛等(神華煤直接液化殘渣超臨界溶劑萃取研究，《燃料化學學報》，第40卷第7期，2012年7月，第776-781頁)公開了采用甲苯、苯和乙醇三種溶劑通過超臨界溶劑萃取法對煤直接液化殘渣進行萃取。

然而，由于采用這些有機溶劑作為抽提溶劑本身成本較高，而且，為了避免有機溶劑的腐蝕作用還需要采用特定材質的反應裝置，這也提高了生產成本。此外，由于有機溶劑的使用還容易造成環境污染的問題。因此，開發出新的抽提方法，既能夠有效地抽提煤直接液化殘渣中的有機質，還能夠保證所用抽提劑成本低廉且能夠減輕污染并對環境友好，成為擺在本領域技術人員面前亟需解決的技術問題。

發明內容

雖然水在常溫常壓下是極性溶劑，但是隨著溫度的升高，水由極性物質變為非極性物質，對有機質的溶解能力逐步增強。此外，在水中添加一定量的有機溶劑，相對而言能夠在較低的溫度條件下進一步提高抽提效率。針對本領域中存在的上述技術問題，本發明人通過研究發現，采用水或水與有機溶劑的復合溶劑在高溫下與煤直接液化殘渣進行反應，能夠實現對煤直接液化殘渣中的有機質進行抽提，從而提供了一種成本低廉、環境友好且能夠有效地抽提煤直接液化殘渣中的有機質的方法。