[发明专利]煤直接液化沥青的改性方法和改性煤直接液化沥青及其应用

说明书

本发明涉及煤直接液化领域，公开了一种煤直接液化沥青的改性方法和改性煤直接液化沥青及其应用。所述改性方法包括：1)将煤直接液化沥青加热熔融，得到熔融态的煤直接液化沥青；2)在搅拌条件下，将吸附剂与所述熔融态的煤直接液化沥青混合，吸附其中的多环芳烃；所述吸附剂为碳含量不小于80重量％的吸附剂。本发明的改性方法能有效降低制得的改性煤直接液化沥青中多环芳烃的总含量，产物具有环保特点；所述改性煤直接液化沥青作为道路沥青的改性剂能显著提高沥青的抗老化性能；也可作为原料制得比表面积较高的活性炭。

技术领域

本发明涉及煤直接液化领域，具体提供了一种煤直接液化沥青的改性方法和改性煤直接液化沥青及其应用。

背景技术

煤直接液化是指固体煤在高温高压下加氢生成液体油，同时产生一部分室温下为固体的煤直接液化沥青。煤直接液化沥青可用作固体燃料直接燃烧、焦化制焦炭、气化制合成气、干馏制氢、碳材料原料、道路改性剂等。

煤直接液化沥青(也称为“煤直接液化残渣”)含有大约15重量％的无机质灰分和85重量％的有机组分，其中的有机组分包括：煤加氢液化中未反应的煤，以及液化过程中煤加氢转变成的链状、环状有机组分。所述环状有机组分以2-5个环的多环芳烃结构单元为主，多环芳烃是指两个以上的芳香环稠合在一起的一类惰性较强、性质稳定的化合物，多环芳烃如蒽、菲、芘或苯并芘等有毒物质在高温加热时会挥发出来，造成环境污染，并危害人体健康，导致煤直接液化沥青在储运上受到极大限制。

CN105289466A公开了一种吸附分离柴油中多环芳烃的吸附剂及制备方法，其制备了可调变孔径的硅胶或者负载金属的改性硅胶来吸附柴油中的多环芳烃，柴油中的多环芳烃一般为2-3个环的萘、蒽、菲、芘等，且其含量较低，且该方法需要把吸附剂和液体柴油分离，从而增加了工序。

CN100340641C公开了一种纯化煤直接液化油中芳烃的方法。该方法是将芳烃含量在30v％以上的煤直接液化油精馏出110-250℃馏分，再采用抽提与吸附相结合方法分离出煤直接液化油中的芳烃。该方法同样是吸附液体油品中的芳烃且需要分离。

以上文献均是针对液体油品脱除其中的芳烃，而现有的解吸附不能有效降低其稠环芳烃含量，煤直接液化沥青相对于煤焦油沥青和石油沥青来说，其软化点更高，组成更复杂，除具有含多环芳烃的有机质以外，还通常含有一定量的无机质和煤中未反应的惰质组分，这部分物质与多环芳烃相互交织在一起，增加了多环芳烃的脱除难度，目前还没有能够有效降低煤直接液化沥青中多环芳烃的方法，这导致煤直接液化沥青的应用受到很大限制。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，发明人经过研究发现，用高碳量的吸附剂处理煤直接液化沥青时，所述吸附剂可选择性地吸附其中的多环芳烃；发明人进一步深入研究发现，通过控制操作等条件能制得软化点不同的改性产物(即，改性煤直接液化沥青)，该改性产物可用来制备具有较高比表面的活性炭，也可作为道路沥青的改性剂提高沥青的抗老化性能，基于该发现，完成本发明。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种煤直接液化沥青的改性方法，该方法包括：

1)将煤直接液化沥青加热熔融，得到熔融态的煤直接液化沥青；

2)在搅拌条件下，将吸附剂与所述熔融态的煤直接液化沥青混合，吸附其中的多环芳烃；其中，所述吸附剂为碳含量不小于80重量％的吸附剂。

根据本发明的第二方面，本发明提供了由上述改性方法制得的改性煤直接液化沥青。

根据本发明的第三方面，本发明提供了所述的改性煤直接液化沥青在改性道路沥青中的应用。

根据本发明的第四方面，本发明提供了所述的改性煤直接液化沥青在制备活性炭上的应用。