[其他]氫化煤焦油瀝青的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105609
• 申請日: 1985-07-22
• 公開（公告）號: CN85105609A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 岡崎博;古本正史;中村宗和;戶河里治;米田則行;吉田晴彥;橋本英樹
• 申請（專利權）人: 千代田化工建設株式會社;新日鐵化學株式會社
• 主分類號: C10C3/02
• 分類號: C10C3/02;C01J23/88
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 巫肖南,李雒英

本發(fā)明為氫化煤焦油瀝青之方法，特別是關于把含有大量不溶解甲苯物質的煤焦油瀝青轉化為微氫化的煤焦油瀝青，以作為碳質原料。詳細一點說，本發(fā)明為生產(chǎn)碳質原料的有利商用方法，此原料的結構包含部份氫化了的核，同時維持多環(huán)縮合構型完整，并含有低濃度的雜原子，如氮、硫、氧和金屬等，與及擁有高質的針狀焦炭和碳纖維。

已知道焦炭，特別是針狀焦炭和碳纖維等之優(yōu)良碳原料焦油瀝青，可由煤焦油瀝青之氫化作用獲得。一般來說，此過程的氫化程度甚為輕微。

舉例說，英國2129825號專利申請的說明書指出，生產(chǎn)碳纖維的原料，瀝青需要用四氫化醌略為氫化。日本專利申請49（1974）-11，602號的說明書指出，作為從煤焦油瀝青生產(chǎn)針狀焦炭，瀝青的輕微氫化可產(chǎn)生能夠制造優(yōu)質針狀焦炭的焦油瀝青。

氫化煤焦油瀝青的自然先決條件之一，是氫化產(chǎn)品應該具備高質量。最重要的條件，是商業(yè)規(guī)模的氫化作用，必需能夠連續(xù)地生產(chǎn)，而長時間維持產(chǎn)品質量穩(wěn)定。在直餾式重質石油潤滑油方面，本發(fā)明構思的輕度氫化對長時間連續(xù)生產(chǎn)全無困難。原因是直餾式油的重質部份，過程用的催化劑之鈍化主因與釩和鎳有關系，輕微氫化幾乎完全不會鈍化催化劑，又能長時間穩(wěn)定產(chǎn)品質量。

本發(fā)明意欲用作原料的煤焦油瀝青，性質與直餾油的重質部份不相同。與油的重質部份不同，煤焦油瀝青基本上不含釩或鎳，且能避免此等重金屬鈍化催化劑，不過，焦油瀝青仍然含有大量不溶解甲苯（以后稱為“TI”），而直餾石油潤滑油的重質部份卻含有極微量TI。此TI能導致碳在催化劑上和催化劑粒子間大量沉積，迅速鈍化催化劑，使連續(xù)性催化氫化變?yōu)椴缓蠈嶋H。

如果把TI從煤焦油瀝青除去以防止催化劑鈍化，用于氫化作用的催化劑可延表服務壽命。如稍后所述，去除煤焦油瀝青內TI的處理，將防礙達到產(chǎn)生高質碳質物質之主要目的，因為它無可避免地會弄走那些基本結構為多環(huán)縮合構型（如TI）的成份，而它們在部份氫化后會變?yōu)樘假|原料的含有高質特性之物質。

基于上述原因，使用催化劑連續(xù)地長時間進行煤焦油瀝青輕度氫化，會遇到嚴重障礙。在這情況下，有人提出（例如是英國專利2129825號）使用這昂貴的供氫溶劑四氫化醌來進行氫化作用，取代其他催化劑。使用供氫溶劑既令過程昂貴，亦使消除雜原子及氫化改變品質變得不足夠，原因是四氫化醌對瀝青氫化作用微弱。

日本專利申請SHO????49（1974）-11，602號披露了一個催化氫化方法。這里引述的所有例子均為壓熱器分批式操作，并無發(fā)現(xiàn)有任何長時間連續(xù)性操作載錄于任何書刊。

因此，繼續(xù)研究和發(fā)展氫化瀝青之方法，使用高效能并能夠對瀝青保持高催化活性之催化劑，而最適宜之氫化條件又不致鈍化催化劑，是極重要之事。

發(fā)明人曾經(jīng)努力研究，找尋能夠在高效能催化劑存在下處理煤焦油瀝青的方法，要適用于將含有大量TI的煤焦油瀝青輕度氫化，而氫化作用的最適宜條件不會鈍化催化劑。下列方法完成這任務，并達成本發(fā)明。本發(fā)明之方法能夠在氫化催化劑（置于耐火無機氧化物載體上）的存在下，對含有TI成份的煤焦油瀝青輕度氫化。催化劑有最少一個成員，是由元素周期表的ⅥB類和Ⅷ類金屬元素的金屬、氧化物和硫化物中選擇出來;作用條件為200℃至400℃反應溫度、20至250kg/cm²·G氫氣壓力、0.1至10l/l·hr（以后稱為hr¹）的液體時空速，與及500至2000Nl/litre的氫氣對液體比率。

把從使用本發(fā)明方法獲得的氫化例子的操作時間與反應溫度之關系，展示于圖1的圖表。

圖2是一圖表，展示操作時間和溫度上升之關系;圖3、4和5是展示操作時間和反應溫度關系之圖表。

本發(fā)明所用“煤焦油瀝青”一詞，是指煤焦油本身，它是由煉焦或液化煤、重質成份、或煤焦油殘余獲得的，特別適宜用作碳質原料，含有最少3%，最好高于8%，但不高于大約60%TI（它是濃縮高分子量碳氫化合物物質，不溶于甲苯溶劑內）。常見的煤焦油瀝青屬于軟瀝青，軟化點在70℃之內;中瀝青的軟化點為70℃至85℃;硬瀝青的軟化點不低于85℃。軟化點在0℃至70℃之間的軟瀝青最為合用。要獲得此級數(shù)的瀝青，可控制煤焦油的蒸餾溫度，或減低高軟化溫度瀝青所含的重質油。

一般來說，煤焦油瀝青含有1至5%重量的不溶解喹啉（以后稱為“QI”），5至60%重量的TI，0.2至1%重量的硫，0.5至2%重量的氮，和0.5至0.7的氫/碳（H/C）原子比率。