[发明专利]煤液化沥青的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种煤液化沥青的制备方法。

背景技术

煤直接液化残渣是煤直接液化过程的非目标产品，约占投煤量的30wt％。它是一种高灰、高硫和高热值的物质，主要由非馏出液化油(正己烷可溶物)、沥青(正己烷不溶四氢呋喃可溶物)、未转化煤和无机质组成。非馏出液化油(重质液化油)和沥青约占煤直接液化残渣的50wt％，主要由多环缩合芳烃组成，其具有芳香度高、碳含量高、容易聚合或交联的特点。与石油沥青和煤焦油沥青的特性有所不同，煤直接液化残渣中的沥青类物质非常适合作为制备炭素材料的原料，是一种宝贵而独特的碳资源；未转化煤是指残渣中不溶于四氢呋喃的有机质，约占残渣总量的30wt％，具有较高的热值；无机质主要是由煤中的矿物质和外加的催化剂组成，约占残渣总量的20wt％。

如何合理而高效利用煤直接液化残渣是煤液化工艺中非常重要的课题。当今，国内大规模应用煤直接液化残渣的方法是将煤直接液化残渣与煤调配成水煤浆，作为气化炉原料制备合成气和氢气，这为煤直接液化残渣大规模应用找到了出路，实现了残渣资源化利用。然而煤直接液化残渣，特别是其中的四氢呋喃可溶物(沥青类物质)未实现高附加值的利用，从而造成煤直接液化产业的经济效益未实现最大化。将煤直接液化残渣中的可溶部分和不可溶部分分开，然后分别对上述两部分进行合理地开发利用，能够产生较大的经济效益和社会效益。

现有文献记载了一种提取液化残渣中有机质的方法，其将抽提得到的有机质(包括重质液化油和沥青烯)全部进行二次加氢裂解，得到轻质石脑油，从而提高总体液化油的收率。然而由于沥青类物质的存在，该方法很容易产生二次加氢催化剂因积炭而失活的问题。

另一篇文献提供了一种从煤直接液化残渣中分离出重质液化油和沥青类物质的方法。该方法将分离的重质液化油进行二次加氢裂解得到轻质液化油，同时将沥青类物质进入煤液化单元进行再液化反应。该方法存在两方面的问题：一方面，由于重质液化油的馏分比较重，芳烃含量比较高，不仅要求进行深度加氢，导致氢耗量增加，而且容易造成加氢催化剂因结焦而失活；另一方面，对分离出的沥青类物质进行再液化时，其再液化效果并不好，而且还会造成在液化反应器中沉积、结焦等不良效果，因此该方法并不能实现沥青类物质的合理高效利用。

还有文献报道了一种利用两级萃取从煤直接液化残渣中提取重质液化油和沥青类物质的方法，该方法以煤直接液化过程自身产生的两个不同馏分段的油品为萃取溶剂，分别对液化残渣进行两级顺序萃取，得到重质液化油和沥青类物质。但该方法采用两级萃取和两级固液分离，因而工艺流程复杂，同时原料萃取溶剂来源单一且价格较高，产品收率较低，成本较高，而且得到的沥青类物质软化点高，挥发分低，产品开发适用性不强。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种煤液化沥青的制备方法，以解决采用现有方法从煤直接液化残渣中得到的沥青开发适用性不强的问题。

为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种煤液化沥青的制备方法，该制备方法包括：将煤直接液化残渣的萃取液进行固液分离得到清液和固渣；将清液进行自然沉降得到沉降液，位于上方的50～80vol％的沉降液为沉降轻相，位于下方的20～50vol％的沉降液为沉降重相；及将沉降轻相回收溶剂后得到的沥青混合物进行分子蒸馏，得到第一液化沥青、第二液化沥青和馏程为260～500℃的重质馏分油，第一液化沥青的软化点为70～120℃，第一液化沥青中灰分含量为0.01～0.05wt％；第二液化沥青的软化点为200～320℃，第二液化沥青中灰分含量为0.05～0.5wt％。

进一步地，上述制备方法还包括制备萃取液的过程，该过程包括：将煤直接液化残渣与萃取溶剂以1:2～6的按重量比进行混合，得到混合物；及将上述混合物在温度为80～200℃下进行萃取，30～60min后得到萃取液。

进一步地，固液分离的方法选自离心分离或过滤分离。

进一步地，自然沉降过程中的沉降温度为80～200℃，沉降时间为4～150h。

进一步地，分子蒸馏过程的分离温度为300～400℃，压力为0.1～300Pa。

进一步地，制备方法还包括在自然沉降过程之前，在萃取液中加入反萃取溶剂的过程。

进一步地，萃取液与反萃取溶剂的重量比为1：0.1～1。

进一步地，反萃取溶剂选自煤油和/或煤液化轻质油。

进一步地，将的沉降重相返回到萃取液混合后再次进行固液分离。