[发明专利]一种低稠合环数煤基蒽油及含有其的耐低温煤基燃料油

说明书

本发明涉及一种低稠合环数煤基蒽油及含有其的耐低温煤基燃料油，所述煤基蒽油中的芳香共轭结构中的稠合环数不大于2；其制备方法包括以下步骤：将从煤焦油中分馏得到的煤基蒽油中加入质量分数为0.01～1％的石墨烯，冷却后分离结晶的高稠合环数组分，即得所述低稠合环数煤基蒽油。将该低稠合环数煤基蒽油制备成燃料油，其具有非常好的耐低温性，在‑20～10℃下无固体析出。且本发明采用简易安全的物理方法,成本低廉，易于实施。

技术领域

本发明属于煤化工和燃料科学领域,具体涉及一种低稠合环数煤基蒽油及含有其的耐低温煤基燃料油。

背景技术

以煤为原料生产液体燃料大体上可分为三类:一类是以煤为原料生产燃料油,包括煤直接液化制油和间接液化制油;另一类是以煤为原料生产液体替代燃料,现阶段的主要形式是煤制甲醇和二甲醚；第三种是钢铁焦炭行业副产煤焦油的各种馏分（如沥青、蒽油、洗油和酚油等）。

由于价格低廉,煤焦油来源的燃料研究开始为能源动力工作者所重视。其中的煤沥青通过加水乳化、掺混调合以及适当的处理, 制备出符合标准、适合于锅炉燃烧的燃料油，但近年来国内道路基础设施的建设使煤沥青价格也逐年升高，沥青燃料油的成本优势亦逐步缩小。

煤基蒽油是煤焦油中占比较高的一个馏分品种，其中含有上百种芳香族化合物（见表1），如联苯类、萘类、吲哚类、苊类、芴类、氧芴类、蒽类、氧杂蒽类、菲类和咔唑类。工业上有用溶剂萃取、溶剂萃取-精馏、共沸精馏法、超临界和吸附等方法提取纯品化工原料，但由于蒽油本身成分过于复杂，精制工序长，得率低、生产条件差。如将煤基蒽油调制为燃料油，则为经济有效的利用方法之一。

表1

而煤基蒽油作为燃料油使用中碰到的一个大问题是其低温流动性很差，原因是蒽油中的稠环类芳香族化合物极易低温结晶，有的成分在40℃即结晶出来，严重影响了燃料油的使用性能。结过研究，容易低温结晶的成分多是芳香共轭结构中的稠合环数较多的分子（稠合环数一般大于2）。CN106281439A公开了一种对蒽油进行加氢反应，使其中分子失去芳香共轭结构，从而作为轻质燃料油的方法。CN105623731A公开了一种蒽油两段加氢转化生产热稳定性高、燃烧 性能高、高密度的煤基喷气燃料的方法。CN101993740A公开了一种蒽油与轻质馏分油和重质洗油混合得到混合油，混合油以氢气反应加氢制柴油的方法。这些方法的共同特征是采用加氢的化学反应，使其中蒽油中的稠环分子失去芳香共轭结构，从而失去低温结晶性能而适应于燃料油的使用；但大量的氢气本身需要有特定的工业来源，属于易燃易爆品而运输难度大，此外加氢催化剂一般也是贵金属。

从经济效益的角度来看，采用简易安全的物理方法解决蒽油的结晶问题，便成为蒽油制备燃料油的产业化关键。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供提供一种低稠合环数煤基蒽油及含有其的耐低温煤基燃料油。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种低稠合环数煤基蒽油，所述煤基蒽油中的芳香共轭结构中的稠合环数不大于2。

优选地，所述煤基蒽油来源于煤焦油的分馏组分。

本发明还提供了一种低稠合环数煤基蒽油的制备方法，包括以下步骤：

将从煤焦油中分馏得到的煤基蒽油中加入质量分数为0.01～1%的石墨烯，冷却后分离除去结晶的高稠合环数组分，即得所述低稠合环数煤基蒽油。石墨烯自身是一种极高稠合环数的化合物，其在本发明方法中可作为结晶成核剂，诱导结构与性质相近的高稠合环数组分结晶。而结晶的高稠环数组分可另用于提炼其中的稠环化合物单体，如蒽、咔唑和芴等。

优选地，所述冷却的温度为5～40℃。

优选地，所述分离方法选自离心、过滤、静置沉降中的一种或多种。