[发明专利]煤油共液化残渣制备中间相沥青的方法

说明书

一种煤油共液化残渣制备中间相沥青的方法是将煤油共液化残渣与四氢呋喃萃取溶剂进行正萃取，萃取液和萃余物的混合物进行固液分离，萃取液进行溶剂回收供循环使用，将溶剂回收后的剩余物四氢呋喃可溶物与煤油共液化精制沥青以一定比例混合均匀后进行共碳化热缩聚反应，得到中间相沥青。本发明具有工艺简单，生产成本低的优点。

技术领域

本发明属于一种制备中间相沥青的方法，具体涉及一种以煤油共液化残渣制备中间相沥青的方法。

背景技术

煤油共液化是将煤与液体渣油共同转化成洁净液体燃料的最有发展前景的路线。煤油共液化技术是在煤直接液化技术的基础上发展起来的，它可以改善甚至消除煤直接液化技术存在的缺陷。煤油共液化在得到轻质油品和少量气体的同时，还会有相当量的重质产物(即液化残渣)产生。煤油共液化残渣是一种高碳、高灰和高硫的物质，约占原料煤与油总重量的5％左右。目前对液化残渣的应用除了直接作燃料燃烧等外，基本上还没有大规模的工业化应用。将液化残渣作为燃料直接在锅炉或窑炉中燃烧，无疑将影响煤油共液化的经济性，而且液化残渣中较高的硫含量将会污染环境。

煤油共液化残渣主要由煤中矿物质、残留催化剂、未反应煤、沥青烯、前沥青烯及重油组成。现有技术中主要是利用液化残渣中的沥青烯、前沥青烯或沥青质等组分制备中间相沥青，生成的中间相的取向性不是很理想，所得中间相一般为广域结构，软化点略高，熔融后流变性能不太好，可纺性不佳。而且需要将液化残渣中的沥青烯、前沥青烯或沥青质与重油分离出来，工序繁琐，成本相对较高。

沥青质(沥青烯与前沥青烯的混合物)是煤油共液化残渣的重要组成部分,占残渣重量的40％左右，具有较高的碳含量和芳香度,易于发生聚合或交联反应，适宜制备碳材料。重油是液化残渣的重质馏分油，占残渣重量的50％左右，重质化和芳环化程度较低，能增强残渣的流动性，目前重油一般用作煤液化循环溶剂或燃料，用途单一，没有得到更广阔的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，生产成本低，利用煤油共液化残渣制备中间相沥青的方法。

为实现上述目的，本发明的制备方法包括以下步骤：

(1)将煤油共液化残渣与四氢呋喃萃取溶剂一起加入索氏提取器中进行正萃取，得到萃取液和萃余物的混合物；

(2)将步骤(1)中的萃取液和萃余物的混合物进行固液分离，得到萃取液；

(3)将步骤(2)中的萃取液进行溶剂回收供循环使用，溶剂回收后的剩余物为四氢呋喃可溶物；

(4)将煤油共液化精制沥青与步骤(3)中的四氢呋喃可溶物以1.8-2.2:1的质量比混合均匀，得到混合物，并将混合物放入固定状反应器中进行共碳化热缩聚反应，得到中间相沥青。

进一步地，步骤(1)中，所述煤油共液化残渣与四氢呋喃萃取溶剂的质量比为1:4-6，将所述煤油共液化残渣与萃取溶剂加热至135-145℃，萃取3-5h。

进一步地，步骤(2)中，所述固液分离为真空抽滤法。

进一步地，步骤(3)中，所述萃取溶剂回收为旋转蒸发法。

进一步地，步骤(3)中，所述四氢呋喃可溶物中喹啉不溶物含量≤0.623wt.％。

进一步地，步骤(4)中，所述煤油共液化精制沥青由下述方法制备。将煤油共液化残渣与正己烷以1:4-5的质量比混合均匀，然后将其加入索氏提取器中，加热至140-150℃正萃取3-4h后经抽真空过滤得到萃余物。将萃余物与四氢呋喃以1:5-6的质量比混合均匀，然后将其加入索氏提取器中，加热至135-145℃正萃取5-6h后经抽真空过滤得到萃取液，萃取液经溶剂回收并干燥后得到煤油共液化精制沥青，其中煤油共液化精制沥青的性质为：喹啉不溶物含量≤1.45wt.％，180℃≤软化点≤190℃，280≤数均分子量≤290，820≤重均分子量≤890。