CN103242881A - 从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法和应用。该方法包括以下步骤：S1、将煤直接液化残渣与萃取溶剂混合，热溶萃取，得到热溶萃取混合物；S2、将热溶萃取混合物进行固液分离，得到萃取液；以及S3、将萃取液进行溶剂回收，得到沥青类物质；其中，萃取溶剂为煤焦油或煤焦油馏分油。利用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂分离煤直接液化残渣以制备沥青类物质，提高了萃取率，降低了成本，得到了挥发分适中且软化点较高的沥青类物质混合物，可根据混合物中沥青类物质性质的不同作为不同级别碳素材料的原料。

Description

从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法

技术领域

本发明涉及煤液化残渣深加工技术领域，具体而言，涉及从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，现代化和社会发展进程不断加快，我国对石油产品的消费量不断增长，大大超过了同期原油生产的增长速度，导致我们石油进口量逐年俱增，且已经超过了自产量。而我国是个富煤贫油的国家，充分利用丰富的煤炭资源，发展煤炭直接液化等先进的清洁煤技术是减少对国外原油过度依赖，缓解我国石油资源短缺、石油产品供需紧张状况的重要途径之一，同时也是提高我们煤炭资源利用率，减轻燃煤污染，促进能源、经济、环境协调发展的重要举措。

煤炭直接液化是将煤通过高温、高压，在催化剂作用下加氢直接转化成清洁的运输燃料（石脑油、柴油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术。煤直接液化的过程一般是将煤预先粉至0.15mm以下的粒度，再与溶剂配成煤浆，并在一定温度（约450℃）和高压下加氢，使煤中的大分子裂解加氢成较小分子的过程。液化过程中除了得到需要的液化产品以外，还副产一些烃类分子、CO_X等气体、工艺水和固液分离过程产生的液化残留物（又称煤液化残渣）。液化残渣一般约占进煤量的30%左右。煤液化残渣的利用对液化过程的效率和整个液化厂的经济性和环境保护等均有不可低估的影响。研究煤直接液化残渣的高效、可行的综合利用方法，提取出有价值的产品对提高直接液化过程的经济效益具有重要的现实意义。

煤直接液化残渣主要有无机质和有机质两部分组成，有机质包括液化重油、沥青类物质和未转化的煤，无机质（通常称为灰分）包括煤中的矿物质和外加的催化剂。有机质中的液化重油和沥青类物质约占残渣量的50%，未转化煤约占残渣量的30%，灰分占20%左右。因此，将液化残渣中约占50%的沥青类物质和重质油分离出来进行综合开发利用，从中提取或制备出更有价值的产品是可行的。

当今对煤液化残渣的利用主要是采用燃烧、焦化制油以及气化制氢等传统方法。将煤液化残渣作为燃料直接在锅炉或窑炉中燃烧，无疑将影响煤液化的经济性，而且液化残渣中较高的硫含量将带来环境方面的问题。焦化制油方法虽然增加了煤液化工艺的液体油收率，但液化残渣并不能得到最合理的利用，半焦和焦炭的利用途径也不是十分明确。将煤液化残渣进行气化制氢的方法是一种有效的大规模利用的途径，但该方法未使残渣中的沥青类物质和重质油的高附加值的潜力得到充分利用和体现，并且煤液化残渣中的灰分高达20%以上，必将给气化炉的排渣带来很大影响。

专利JP130412公开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，而沥青类物质进入煤液化单元进行再液化反应。一方面，由于重质油品的馏分比较重，芳烃含量比较高，二次加氢裂解制轻质燃料是反应比较剧烈，不仅要求进行深度加氢，导致氢耗量增加，而且容易造成催化剂因结焦而失活，从而对加氢裂解催化剂的性能提出了很高的要求，要求加氢裂解催化剂具有较强的活性、比较强的抗积炭能力。另一方面，分离出来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。

专利CN101885976A公开了一种从煤液化残渣中提取沥青类物质和液化重油的方法，采用煤直接液化过程中自产的馏分油作为萃取溶剂，将沥青类物质和液化重质油一起萃取分离出来，再采用高温干馏的方法，将沥青类物质和液化重质油分开，得到沥青中间相，液化重质油适度加氢后返回煤液化单元。液化重质油主要是大于350℃的馏分组成，与沥青类物质结合力比较强，采用高温干馏分离时，会导致其结焦，而难于作为煤液化的循环溶剂使用。

专利CN101962560A、CN101962561A公开了一种利用两级萃取从煤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。虽然该方法能得到液化重质油和沥青类物质，但是两级萃取加两次两级固液分离，其工艺流程复杂，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，不适合作为活性炭和石墨电极成型粘结剂、防水卷材、防水涂料等的原料。

发明内容

本发明旨在提供一种从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法，以解决现有技术中分离沥青类物质时存在的成本较高、收率低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法，包括以下步骤：S1、将煤直接液化残渣与萃取溶剂混合，热溶萃取，得到热溶萃取混合物；S2、将热溶萃取混合物进行固液分离，得到萃取液；以及S3、将萃取液进行溶剂回收，得到沥青类物质；其中，萃取溶剂为煤焦油或煤焦油馏分油。

进一步地，煤焦油馏分油为轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油中的一种或几种混合。

进一步地，煤焦油馏分油为酚油、洗油或萘油。

进一步地，煤焦油馏分油为轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油的混合馏分油，其中各馏分的质量比为轻油：酚油：萘油：洗油：蒽油=0.05：0.1：0.3：1：0.4。

进一步地，步骤S1包括：S11、将煤直接液化残渣与萃取溶剂按照质量比1:1～10混合，得到混合液；以及S12、向混合液中通入N₂或H₂，并在0.1～1.0MPa下以10℃～30℃/h将混合液升温至50℃～280℃，恒温搅拌，热溶萃取，得到热溶萃取混合物；热溶萃取的时间为5～60min，恒温搅拌的速率为50～300r/min。

进一步地，步骤S2包括：S21、将热溶萃取混合物进行一级固液分离，得到一级萃取液和一级萃余物；以及S22、将一级萃取液中的部分萃取液进行二级固液分离，得到二级萃取液和二级萃余物。

进一步地，一级固液分离和二级固液分离的方式包括热压过滤、真空热抽滤、旋流分离、重力沉降分离和蒸馏分离；其中，热压过滤的过滤温度为50℃～250℃，压力为0.02KPa～2.0MPa；优选地，过滤温度为150℃～200℃，压力为0.2MPa～1.0MPa；旋流分离的旋流温度为50℃～250℃，旋流压力为0.2MPa～0.6MPa。

进一步地，还包括对一级萃余物和二级萃取余物进行汽提并回收萃取溶剂的步骤。

进一步地，步骤S3包括：S31、将一级萃取液中的剩余萃取液进行溶剂回收，得到第一沥青类物质；以及S32、将二级萃取液进行溶剂回收，得到第二沥青类物质；其中，第一沥青类物质中的灰分含量为0.5～10wt%，挥发分为30～60wt%；第二沥青类物质中灰分含量小于0.2wt%。

进一步地，上述任一种制备方法得到的沥青类物质可用于防水卷材、防水涂料、活性炭成型粘结剂、道路沥青改性剂、捣固炼焦、针状焦、浸渍沥青或COPNA树脂原料的制备。

应用本发明的技术方案，在分离煤直接液化残渣制备沥青类物质的过程中，利用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂对煤直接液化残渣进行萃取，之后进行固液分离，提高了萃取率，降低了成本，得到了挥发分适中且软化点较高的沥青类物质混合物。进一步地，可根据该混合物中沥青类物质的性质不同作为不同级别碳素材料原料，如可作为活性炭干法成型粘结剂或制备防水卷材的原料。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明典型实施例的从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的流程结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的一种典型实施方式，如图1所示，从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法包括以下步骤：S1、将煤直接液化残渣与萃取溶剂混合，热溶萃取，得到热溶萃取混合物；S2、将热溶萃取混合物进行固液分离，得到萃取液；以及S3、将萃取液进行溶剂回收，得到沥青类物质；其中，萃取溶剂为煤焦油或煤焦油馏分油。

在分离煤直接液化残渣制备沥青类物质的过程中，利用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂对煤直接液化残渣进行萃取，之后进行固液分离，提高了萃取率，降低了成本，得到了挥发分适中且软化点较高的沥青类物质混合物。进一步地，可根据该混合物中沥青类物质的性质不同作为不同级别碳素材料原料，如可作为活性炭干法成型粘结剂或制备防水卷材的原料。

本申请中所指的煤焦油是指馏程为60℃～450℃且没有经过切割的油品；煤焦油馏分油是指将煤焦油进行蒸馏，切割分离得到的馏分。由于煤焦油馏分油具有来源广泛、价格低廉以及萃取率高的优点，本发明将煤焦油和煤焦油馏分油作为萃取溶剂从煤直接液化残渣中分离沥青类物质，与常规的采用煤直接液化过程自身产生的馏分油、纯化学试剂、石油馏分油等作为萃取溶剂相比，在不降低萃取效率的同时，在降低成本上具有较大的优势。本发明采用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂提高了萃取率，加之煤焦油和煤焦油馏分油的价格低，降低了生产成本，同时分离出的沥青类物质其挥发分适中、灰分较低且软化点较高。

根据本发明的一种典型实施方式，煤焦油馏分油为轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油中的一种或几种混合，其中煤焦油馏分油的馏程为60℃～450℃。选用上述馏分油中的一种或多种混合作为萃取溶剂具有萃取选择性强的优势。馏程在上述范围内的煤焦油馏分油不需要切割，且萃取效率高，如果煤焦油馏分油的馏程低于60℃，则会导致萃取率下降，最终分离出的沥青类物质性能变差，如果煤焦油馏分油的馏程高于450℃，则会导致萃取溶剂与萃取物沥青类物质不易分离，增大溶剂回收的成本。

优选地，煤焦油馏分油为酚油、洗油或萘油。当采用酚油、洗油或萘油作为萃取溶剂时，与其他的煤焦油馏分油作为萃取溶剂相比，具有较高的萃取率和溶剂回收率。除了采用单一的煤焦油馏分油作为萃取溶剂，进一步优选地，煤焦油馏分油为轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油的混合馏分油，其中各馏分的质量比为轻油：酚油：萘油：洗油：蒽油=0.05：0.1：0.3：1：0.4。

根据本发明的一种典型实施方式，步骤S1包括：S11、将煤直接液化残渣与萃取溶剂按照质量比1:1～10混合，得到混合液；以及S12、向混合液中通入N₂或H₂，并在0.1～1.0MPa下以10℃～30℃/h将混合液升温至50℃～280℃，搅拌，萃取，热溶；其中萃取时间为5～60min，搅拌速率为50～300r/min。本发明将煤直接液化残渣与萃取溶剂按照质量比1:1～10混合可以保证萃取的效果和溶剂回收率，如果质量比高于1:1，则会出现萃取溶剂不能够完全将煤直接液化残渣中的沥青类物质溶解的情况，导致萃取不彻底；如果质量比低于1:10，则会造成萃取溶剂的浪费，增加后续萃取溶剂的回收成本。向混合液中通入N₂或H₂的目的是首先排除反应器如搅拌釜中的空气，使得反应在无氧的条件下进行。

为了在保证分离效果的同时缩短工艺流程，简化工艺步骤，优选地，如图1所示，步骤S2包括：S21、将热溶萃取混合物进行一级固液分离，得到一级萃取液和一级萃余物；以及S22、将一级萃取液中的部分萃取液进行二级固液分离，得到二级萃取液和二级固体萃取物。其中一级萃余物和二级萃余物的固含量均为50～90wt%。

其中，一级固液分离和二级固液分离的方式包括热压过滤方式、真空热抽滤方式、旋流分离方式、重力沉降分离方式和蒸馏分离方式，本发明优选但并不局限于上述的固液分离方式，只要能够将固液充分分离并达到所需效果即可。当采用热压过滤的方式进行固液分离时，所采用的温度为50℃～250℃，优选为150℃～200℃，压力为0.02KPa～2.0MPa，优选为0.2MPa～1.0MPa；旋流分离方式的温度为50℃～250℃，压力为0.2MPa～0.6MPa。采用上述温度和压力范围内进行热压过滤和旋流分离过滤，能够较大程度地将固液分离。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤S3包括：S31、将一级萃取液中的剩余萃取液进行溶剂回收，得到第一沥青类物质；以及S32、将二级萃取液进行溶剂回收，得到第二沥青类物质；其中，第一沥青类物质中的灰分含量为0.5～10wt%，挥发分为30～60wt%，由于其灰分含量和挥发分适中，并且软化点较高，非常适合作为活性炭干法成型粘结剂或制备防水卷材的原料；而二级萃取液进行溶剂回收后得到的第二沥青类物质中灰分含量小于0.2wt%。由于其灰分含量和喹啉不溶物低，芳香度高，因此第二沥青类物质是制备针状焦等高端碳素材料的理想原料。

由于一级萃余物和二级萃余物中的固含量均为50～90wt%，也就是说一级萃余物和二级萃余物中的溶剂含量均为10～50wt%。由于固体萃取物中的溶剂含量较高，为了对萃取溶剂进行充分循环利用以降低成本，根据本发明的一种典型实施方式，还包括对一级萃余物和二级萃余物进行汽提并回收萃取溶剂的步骤。经汽提后的固体萃取物中的固含量>90wt%，萃取溶剂含量小于5wt%。

本发明还提供了上述任一种方法制备得到的沥青类物质用于防水卷材、防水涂料、活性炭成型粘结剂、道路沥青改性剂、捣固炼焦、针状焦、浸渍沥青或COPNA树脂的制备。

下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果：

实施例1

1）将250kg煤直接液化残渣与250kg萘油（馏程为120℃～210℃）加入至搅拌釜中，以50r/min的速率搅拌，向搅拌釜中充N₂至搅拌釜内的压力至0.1MPa，每小时以10℃的速率升温至50℃后，恒温搅拌，热溶萃取30min，得到热溶萃取混合物。

2）采用热压过滤方式对热溶萃取混合物固液分离。其中一级过滤温度为150℃，过滤压力为0.2MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为50μm。经一级过滤后，收集到一级萃取液和一级萃余物。将部分一级萃取液送入二级过滤器进行热压过滤，过滤温度为150℃，过滤压力为0.15MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为2μm。经二级过滤后，收集到二级萃取液和二级固体萃取物。

3）将一级萃余物和二级萃取物混合后送入汽提单元，液体部分经油水分离后，得到萃取溶剂，可循环利用；得到固体气提萃余物，可配煤燃烧或气化。

4）将剩余一级萃取液和二级萃取液分别送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶回收120～210℃的萃取溶剂循环利用，塔底分别收集到第一沥青类物质和第二沥青类物质，可分别作为不同级别碳素材料的原料。

实施例2

1）将250kg煤直接液化残渣与750kg洗油（馏程为150～280℃）加入搅拌釜中，以300r/min的速率搅拌，向搅拌釜中充N₂至搅拌釜内的压力至1.0MPa，每小时以30℃的速率升温至280℃后，恒温搅拌，热溶萃取60min，得到热溶萃取混合物。

2）采用热压过滤方式对热溶萃取混合物固液分离。其中一级过滤温度为120℃，过滤压力为0.4MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为40μm。经一级过滤后，收集到一级萃取液和一级萃余物。将部分一级萃取液中送入二级过滤器进行热压过滤，过滤温度为180℃，过滤压力为0.3MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为1μm。经二级过滤后，收集到二级萃取液和二级萃余物。

3）将一级萃余物和二级萃余物混合后送入汽提单元，液体部分经油水分离后，得到萃取溶剂，可循环利用；得到固体气提萃余物，可配煤燃烧或气化。

4）将剩余一级萃取液送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶和塔侧回收到萃取溶剂，可返回热溶萃取步骤循环利用，塔底收集到第一沥青类物质；将二级萃取液送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶和塔侧回收到萃取溶剂，可返回热溶萃取步骤循环利用，塔底收集到第二沥青类物质。第一沥青类物质和第二沥青类物质可分别作为不同级别碳素材料的原料。

实施例3

1）将200kg煤直接液化残渣与800kg蒽油（馏程为220～405℃）加入至搅拌釜中，以85r/min的速率搅拌，向搅拌釜中充N₂至搅拌釜内的压力至0.15MPa，每小时以20℃的速率升温至200℃后，恒温搅拌，热溶萃取27min，得到热溶萃取混合物。

2）采用真空热抽滤方式对热溶萃取混合物固液分离。其中一级过滤温度为180℃，过滤压力为2.9MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为30μm。经一级过滤后，收集到一级萃取液和一级萃余物。将部分一级萃取液送入二级过滤器进行热压过滤，过滤温度为180℃，过滤压力为1.7MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为2μm。经二级过滤后，收集到二级萃取液和二级萃余物。

3）将一级萃余物和二级萃余物混合后送入汽提单元，液体部分经油水分离后，得到萃取溶剂，可循环利用；得到固体气提萃余物，可配煤燃烧或气化。

4）将剩余一级萃取液送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶和塔侧回收到萃取溶剂，可返回热溶萃取步骤循环利用，塔底收集到第一沥青类物质；将二级萃取液送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶和塔侧回收到萃取溶剂，可返回热溶萃取步骤循环利用，塔底收集到第二沥青类物质。第一沥青类物质和第二沥青类物质可分别作为不同级别碳素材料的原料。

实施例4

1)将200kg煤直接液化残渣与2000kg煤焦油馏分油(其中轻油：酚油：萘油：洗油：蒽油=0.05：0.1：0.3：1：0.4)（馏程为200℃～260℃）加入至搅拌釜中，以85r/min的速率搅拌，充H₂至0.5MPa，每小时以20℃的速率升温至180℃后，恒温搅拌，热溶萃取50min。

2）采用旋流分离方式对热溶萃取混合物固液分离。在180℃和0.35MPa下进行一级旋流分离，收集到底流浓液和顶流清液，将顶流清液中的送入二级旋流分离进行二级固液分离，分离温度为180℃，入口压力为0.39MPa。经二级旋流分离后，收集到二级底流浓液和二级顶流清液。

3）将一级旋流分离的旋流底流（即一级萃余物）和二级旋流分离的旋流底流（即二级萃取物）混合后送入汽提单元，液体部分经油水分离后，得到萃取溶剂，可返回热溶萃取步骤循环利用；得到的汽提萃余物固体，可配煤燃烧或气化。

4）将剩余一级旋流顶流清液（即剩余一级萃取液）和二级旋流顶流清液（即二级萃取液）分别送入减压蒸馏塔，塔顶回收萃取溶剂循环利用，塔底分别收集到第一沥青类物质和第二沥青类物质，可分别作为不同级别碳素材料的原料。

实施例5～7

实施例5的操作步骤同实施例1相同，不同之处在于所采用的萃取溶剂为煤焦油洗油，且煤直接液化残渣与煤焦油洗油的质量比为1:0.7。

实施例6的操作步骤同实施例2相同，不同之处在于煤液化残渣与煤焦油洗油的质量比为1:13。

实施例7的操作步骤同实施例4相同，不同之处在于所采用的萃取溶剂为煤焦油。

对比例1

1）将250kg煤直接液化残渣与750kg煤液化中油（馏程为120～300℃）加入搅拌釜中，以300r/min的速率搅拌，向搅拌釜中充N₂至搅拌釜内的压力至0.5MPa，每小时以30℃的速率升温至280℃后，恒温搅拌，热溶萃取60min，得到热溶萃取混合物。

2）采用热压过滤方式对热溶萃取混合物固液分离。其中一级过滤温度为150℃，过滤压力为0.4MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为50μm。经一级过滤后，收集到一级萃取液和一级萃余物。将部分一级萃取液送入二级过滤器进行热压过滤，过滤温度为150℃，过滤压力为0.3MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为1μm。经二级过滤后，收集到二级萃取液和二级萃余物。

3）将一级萃余物和二级萃余物混合后送入汽提单元，液体部分经油水分离后，得到萃取溶剂，可循环利用；得到固体可配煤燃烧或气化。

4）将剩余一级萃取液和二级萃取液分别送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶和塔侧回收萃取溶剂循环利用，塔底分别收集到第一沥青类物质和第二沥青类物质，可分别作为不同级别碳素材料的原料。

对比例2

1）将250kg煤直接液化残渣与750kg四氢萘（工业纯）加入搅拌釜中，以300r/min的速率搅拌，向搅拌釜中充N₂至搅拌釜内的压力至1.0MPa，每小时以30℃的速率升温至180℃后，恒温搅拌，热溶萃取60min，得到热溶萃取混合物。

2）采用热压过滤方式对热溶萃取混合物固液分离。其中一级过滤温度为150℃，过滤压力为0.4MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为40μm。经一级过滤后，收集到一级萃取液和一级萃余物。将部分一级萃取液送入二级过滤器进行热压过滤，过滤温度为150℃，过滤压力为0.3MPa，过滤器的滤芯孔径尺寸为1μm。经二级过滤后，收集到二级萃取液和二级萃余物。

3）将一级萃余物和二级萃取物混合后送入汽提单元，液体部分经油水分离后，得到萃取溶剂，可循环利用；得到固体可配煤燃烧或气化。

4）将剩余一级萃取液和二级萃取液分别送入减压蒸馏塔进行溶剂回收，塔顶和塔侧回收萃取溶剂循环利用，塔底分别收集到第一沥青类物质和第二沥青类物质，可分别作为不同级别碳素材料的原料。

实施例1～7以及对比例1～2的具体物质和数据详见表1。其中的原料均由中国神华煤制油化工有限公司提供。

表1

从表1中可以看出，实施例1～7中在分离煤直接液化残渣制备沥青类物质的过程中均利用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂，经萃取与分离后得到的第一沥青类物质和第二沥青类物质中的灰分、挥发分、喹啉不溶物含量以及芳碳率、碳含量和硫含量基本都能达到利用的标准和要求，说明采用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂的效果较好。将本发明的采用煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂与对比例1中采用常规的煤液化中油作为萃取溶剂、对比文件2中采用四氢萘作为萃取溶剂相比，显著地提高了萃取率，尤其是实施例3和实施例6中的萃取率达到了59%以上，而对比例1中采用煤液化中的萃取率只有44.3%。此外，从价格对比可以看出，采用了煤焦油或煤焦油馏分油作为萃取溶剂，大大地降低了萃取溶剂成本。

实施例5～6中虽然采用了本发明的制备工艺，但与实施例1～4中煤液化残渣与萃取溶剂质量比在1:1～1:10的范围内相比，实施例5中煤液化残渣与萃取溶剂质量比为1:0.7，由于萃取溶剂偏低，实施例5中会出现萃取不充分的现象，造成萃取率偏低；而实施例6中煤液化残渣与萃取溶剂质量比为1:13，由于萃取溶剂过多，则会导致溶剂回收成本偏高的问题。

综上，本发明的制备工艺只需一级萃取和两级固液分离就可实现，不需要大型仪器和设备，操作简单。采用本发明的技术方案得到了挥发分适中（35%～60%）且软化点较高的沥青类物质混合物，可以根据得到的第一沥青类物质和第二沥青类物质性质的不同作为不同级别的碳素材料的原料，如可作为活性炭干法成型粘结剂或制备防水卷材的原料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种从煤直接液化残渣中分离沥青类物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述煤直接液化残渣与萃取溶剂混合，热溶萃取，得到热溶萃取混合物；

S2、将所述热溶萃取混合物进行固液分离，得到萃取液；以及

S3、将所述萃取液进行溶剂回收，得到沥青类物质；

其中，所述萃取溶剂为煤焦油或煤焦油馏分油。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤焦油馏分油为轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油中的一种或几种混合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤焦油馏分油为酚油、洗油或萘油。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤焦油馏分油为轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油的混合馏分油，其中各馏分的质量比为轻油：酚油：萘油：洗油：蒽油=0.05：0.1：0.3：1：0.4。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、将所述煤直接液化残渣与所述萃取溶剂按照质量比1:1～10混合，得到混合液；以及

S12、向所述混合液中通入N₂或H₂，并在0.1～1.0MPa下以10℃～30℃/h将所述混合液升温至50℃～280℃，恒温搅拌，热溶萃取，得到所述热溶萃取混合物；

所述热溶萃取的时间为5～60min，所述恒温搅拌的速率为50～300r/min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、将所述热溶萃取混合物进行一级固液分离，得到一级萃取液和一级萃余物；以及

S22、将所述一级萃取液中的部分萃取液进行二级固液分离，得到二级萃取液和二级萃余物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一级固液分离和所述二级固液分离的方式包括热压过滤、真空热抽滤、旋流分离、重力沉降分离和蒸馏分离；

其中，所述热压过滤的过滤温度为50℃～250℃，压力为0.02KPa～2.0MPa；优选地，所述过滤温度为150℃～200℃，压力为0.2MPa～1.0MPa；

所述旋流分离的旋流温度为50℃～250℃，旋流压力为0.2MPa～0.6MPa。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括对所述一级萃余物和所述二级萃取余物进行汽提并回收所述萃取溶剂的步骤。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、将所述一级萃取液中的剩余萃取液进行溶剂回收，得到第一沥青类物质；以及

S32、将所述二级萃取液进行溶剂回收，得到第二沥青类物质；

其中，所述第一沥青类物质中的灰分含量为0.5～10wt%，挥发分为30～60wt%；所述第二沥青类物质中灰分含量小于0.2wt%。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述制备方法制得的沥青类物质可用于防水卷材、防水涂料、活性炭成型粘结剂、道路沥青改性剂、捣固炼焦、以及作为针状焦、浸渍沥青或COPNA树脂原料的制备。

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