CN112011359B - 饱和烃及其生产方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本申请提供生产饱和烃的方法及其用途，所述方法包括：用溶剂I对油品进行萃取，得到富集于所得萃余相I的饱和烃；其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体和它们的任意组合；所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。另外本申请还提供了本公开的生产饱和烃的方法在生产润滑油和/或蜡以及燃料中的用途，并且还提供了生产润滑油(或其基础油)和/或蜡的方法，生产燃料的方法以及根据所述方法制备得到的润滑油、蜡以及燃料。

Description

饱和烃及其生产方法和用途
技术领域
本申请属于生化能源加工领域。具体而言，本申请涉及生产饱和烃的方法及其在用于制备润滑油、蜡、燃料的用途。本申请还涉及根据本发明的方法制备得到的饱和烃、润滑油(或其基础油)和/或蜡。
背景技术
在世界范围内，煤炭消费量在能源消费总量中占据较大的比重。中、低温煤焦油是兰炭、焦炭以及煤气化的副产品，具有相当可观的产量。目前中、低温煤焦油的加工方式主要是采用蒸馏的方法切割不同沸点的馏分，然后对不同馏分进行进一步的处理，例如对轻组分馏分通过酸碱法分离得到粗酚产品，对重质组分处理得到煤沥青。然而某些组分随着沸点分布较广，根据沸点进行切割只是对煤焦油进行初步的分离，没有对目标馏分进行较为准确高效的分离富集，导致后续产品的分离步骤较为复杂，能耗较高。
此外，随着石油、煤炭等化石资源储量的逐渐减少，将低值生物质资源转化为能源及化工原料以补充和替代化石原料，已经成为世界各国的重要发展方向。热解技术可以将生物质材料转换制备为高品质的生物油、燃气和生物炭，具有广阔的市场前景和重要的社会价值。
中、低温煤焦油组分可分四类：饱和烃类化合物、芳香族化合物、酚类化合物以及其它杂原子化合物。生物质热解液体和中、低温煤焦油中均含有一定比例的饱和烃组份。在中、低温煤焦油中，饱和烃类化合物质量分数约占20～50％。饱和烃类化合物是汽油、柴油等燃料油的重要组成成分，是加氢制取高十六烷值柴油的优质原料。饱和烃中石蜡组分所占的比重较大，将其从中通过结晶过滤或抽提等方法提取出来，可以直接用生产蜡纸、蜡烛等产品，石蜡还可以经过加氢裂化、催化重整得到优质的燃料油或润滑油产品。因此，饱和烃物质具有较高的经济利用价值。
传统的中、低温煤焦油的加工工艺、技术水平以及设备尚未成熟，中、低温煤焦油加工过程中显著地存在能耗大、操作工序多而繁杂、产物各组分分离和利用效率较低、环境污染严重等诸多严重的问题。因此，开发经济、高效、环保的中、低温煤焦油饱和烃的分离方法，已经成为煤焦油加工利用的重要课题。
发明内容
一方面，本申请提供生产饱和烃的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到富集于所得萃余相I的饱和烃；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体和它们的任意组合；
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产饱和烃的方法进一步包括：将富集了饱和烃的所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到进一步富集于所得萃余相II中的饱和烃；
其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
另一方面，本申请提供生产润滑油和/或蜡的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到萃余相I，饱和烃富集于所述萃余相I中；
任选地，所述方法进一步包括将所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II；
将所述萃余相I或所述萃余相II作为原料生产润滑油和/或蜡；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体和它们的任意组合；以及
所述溶剂I和所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产润滑油和/或蜡的方法进一步包括：将所述萃余相I或所述萃余相II通过选自馏份切割、加氢精制和溶剂脱蜡中的一个或多个步骤生产润滑油和/或蜡。
又一方面，本申请提供生产燃料的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到萃余相I，饱和烃富集于所述萃余相I中；
任选地，所述方法进一步包括将所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II；
将所述萃余相I或所述萃余相II作为原料生产燃料；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体、和它们的任意组合；以及
所述溶剂I和所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产燃料的方法进一步包括：将所述萃余相I或所述萃余相II通过馏份切割和/或加氢精制生产燃料。
在一些实施方案中，所述燃料为汽油或柴油。
在上述任一方面的一些实施方案中，溶剂I在20℃下的介电常数>2.5且溶剂I的偶极矩>2×10-30C.m，溶剂II在20℃下的介电常数>2.2或溶剂II的偶极矩>1.2×10-30C.m。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂II的极性小于所述溶剂I。
在上述任一方面的一些实施方案中，组成所述溶剂II与所述溶剂I的组份的种类可以相同或不同。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂I和所述溶剂II选自醇类、酮类、醚类、羧酸类、醛类、酯类、含氮化合物类、含硫化合物类、芳香烃类、水和它们的任意组合，条件是，当所述溶剂I和所述溶剂II中包含水时，所述溶剂I和所述溶剂II中还包含至少一种非水溶剂。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述醇类溶剂选自：甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、戊醇、叔丁醇、异戊醇、己醇、辛醇、异辛醇、乙二醇、丙三醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、糠醇和聚乙二醇。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述酮类溶剂选自：丙酮、乙酰丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、异氟尔酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮和苯乙酮。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述醚类溶剂选自：乙醚、丙醚、异丙醚、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚，三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚，四甘醇单甲醚、四甘醇单乙醚，甘油单甲醚、甘油二甲醚、甘油单乙醚和甘油二乙醚。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述酯类溶剂选自：甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯和碳酸二甲酯。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述含氮化合物溶剂选自：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙腈、丁腈、二乙胺、三乙胺、丙胺、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、苯甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述含硫化合物溶剂选自：二硫化碳、二甲亚砜、环丁砜和二甲基砜。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述芳香烃类溶剂选自：苯、甲苯、二甲苯和硝基苯。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述羧酸类溶剂选自：乙酸、乙酸酐、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和油酸。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述醛类溶剂选自：糠醛。
在上述任一方面的一些实施方案中，作为原料油品的所述低温煤焦油、中温煤焦油和生物质热解液体中的一种或多种为未经过组份分离处理的低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体。
在上述任一方面的一些实施方案中，作为原料油品的所述低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体中的一种或多种为上述油品经过精馏的馏分或经过萃取的级分。在一些实施方案中，所述油品经过精馏的馏分选自：低温煤焦油220℃以上馏分、中温煤焦油220℃以上馏分、生物质热解液体220℃以上馏分和它们的任意组合。在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取在萃取装置中进行。在一些实施方案中，所述萃取装置为板式塔或填料塔。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取为单级萃取或者多级萃取。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取为错流萃取或者逆流萃取。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取温度为约-20℃至约200℃、或约0℃至约100℃、或约20℃至约100℃。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取压力为约0.001MPa至约20MPa、或约0.1MPa至约0.5MPa。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂I和所述溶剂II与待萃取物的质量比为0.1-15:1或0.1-10:1。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括对富集了饱和烃的所述萃余相I和所述萃余相II进行脱除或回收溶剂的步骤；在一些实施方案中，所述脱除或回收溶剂的步骤包括萃取和/或吸附处理。
又一方面，本申请提供根据本公开所述的生产饱和烃的方法制得的饱和烃。
还一方面，本申请提供根据本公开所述的生产润滑油和/或蜡的方法制得的润滑油和/或蜡。
在上述任一方面的一些实施方案中，其中所述饱和烃的纯度为至少70％、至少80％、至少85％或至少90％。
另一方面，本申请提供本公开所述的生产饱和烃的方法用于生产润滑油、蜡或燃料的用途。在一些实施方案中，所述燃料包括汽油和柴油。
又一方面，本申请提供本公开所述的饱和烃在用于生产润滑油、蜡或燃料中的用途；在一些实施方案中，所述燃料包括汽油和柴油。
详细描述
定义
提供以下定义和方法用以更好地界定本申请以及在本申请实践中指导本领域普通技术人员。除非另作说明，否则术语按照相关领域普通技术人员的常规用法理解。本文所引用的所有专利文献、学术论文及其他公开出版物，其中的全部内容整体并入本文作为参考。
本文所用术语“任选的”或“任选地”是指随后所描述的事件或情形可以、但不是必须发生，该描述包括所述事件或情形发生时的情况，也包括它们不发生时的情况。
本文所用术语“羧酸类”溶剂包括酸酐，例如乙酸和乙酸酐。
本文所用术语“极性溶剂”是指含有极性基团(如羟基或羰基等)的溶剂，极性溶剂，一般具有不对称的分子结构，所以电子云发生偏移，集中到某一官能团附近，所以表现出极性。
本文所用术语“低温煤焦油”为煤在450℃-650℃热解得到的煤焦油，“中温煤焦油”为煤在650℃-850℃热解得到的煤焦油。
生物质热解液体是指生物质在缺氧状态下受热分解,并经快速冷凝而主要获得的液体产物(生物油)。生物质包括各种天然生成的和衍生出来的物质，比如煤，木质类和杂草类植物、木材废料、蔗渣、各种农林残余物、废纸、城市固体废弃物、锯木屑、杂草、食品加工产生的废料、动物排泄物、水生植物和藻类等。
凡在本文中给出某一数值范围之处，所述范围包括其端点，以及位于所述范围内的所有单独整数和分数，并且还包括由其中那些端点和内部整数和分数的所有各种可能组合形成的每一个较窄范围，以在相同程度的所述范围内形成更大数值群的子群，如同每一个那些较窄范围被明确给出一样。例如，萃取温度为-20℃至200℃是指所述萃取温度可以为-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、3℃、7℃、8℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃和200℃等以及由它们所形成的范围等。
如本文所用，术语“约”是指数量、尺寸、配方、参数以及其他数量和特性是不精确的并且不需要是精确的值，但是可以与精确值近似和/或大于或小于精确值，以便反映容许偏差、转换因子、数值修约、测量误差等，以及本领域内的技术人员已知的其他因素。一般来讲，数量、尺寸、配方、参数或者其他量或特性为“约”或者“近似的”，无论是否进行此类明确表述。
实施方案的详细描述
一方面，本申请提供生产饱和烃的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到富集于所得萃余相I的饱和烃；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体和它们的任意组合；
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产饱和烃的方法进一步包括：将富集了饱和烃的所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II(换言之，得到进一步富集于所得萃余相II中的饱和烃)；
其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
另一方面，本申请提供生产润滑油和/或蜡的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到萃余相I，饱和烃富集于所述萃余相I中；
将所述萃余相I作为原料生产润滑油和/或蜡；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体和它们的任意组合；以及
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产润滑油和/或蜡的方法进一步包括：将所述萃余相I通过选自馏份切割、加氢精制和溶剂脱蜡中的一个或多个步骤生产润滑油和/或蜡。
在一些实施方案中，所述生产润滑油和/或蜡的方法进一步包括：
将上述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II；
将所述萃余相II作为原料生产润滑油和/或蜡；
其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产润滑油和/或蜡的方法进一步包括：将所述萃余相II通过选自馏份切割、加氢精制和溶剂脱蜡中的一个或多个步骤生产润滑油和/或蜡。
应当理解，本文所用的术语“润滑油”包括其基础油。由本公开的富集了饱和烃的萃余相生产润滑油和/或蜡的步骤和工艺可以采用现有的或本领域技术人员公知的那些。
又一方面，本申请提供生产燃料的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到萃余相I，饱和烃富集于所述萃余相I中；
将所述萃余相I作为原料生产燃料；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体、和它们的任意组合；以及
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。在一些实施方案中，所述生产燃料的方法进一步包括：将所述萃余相I通过馏份切割和/或加氢精制生产燃料。
在一些实施方案中，所述生产燃料的方法进一步包括：
将上述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II；
将所述萃余相II作为原料生产燃料；其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
在一些实施方案中，所述生产燃料的方法进一步包括：将所述萃余相II通过馏份切割和/或加氢精制生产燃料。
在一些实施方案中，所述燃料为汽油或柴油。
应当理解，由本公开的富集了饱和烃的萃余相生产燃料的步骤和工艺可以采用现有的或本领域技术人员公知的那些。
在上述任一方面的一些实施方案中，溶剂I在20℃下的介电常数>2.5(例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65等)且溶剂I的偶极矩>2×10-30C.m(例如2.3、2.5、2.8、3.0、4.2、4.5、4.7、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6.0×10-30C.m)。
在上述任一方面的一些实施方案中，溶剂II在20℃下的介电常数>2.2(例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58等)或溶剂II的偶极矩>1.2×10-30C.m(例如2.3、2.5、2.8、3.0、4.2、4.5、4.7、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6.0×10-30C.m)。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂II的极性小于所述溶剂I。可以通过调节溶剂的组成和/或各组份的配比来获得极性小于溶剂I的溶剂II。
在上述任一方面的一些实施方案中，组成所述溶剂II与所述溶剂I的组份的种类可以相同或不同。例如，当组成所述溶剂II与所述溶剂I的组份的种类相同时，可通过使所述溶剂II与所述溶剂I中的各组份的配比情况不相同而得到极性小于溶剂I的溶剂II。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂I和所述溶剂II的实例包括但不限于：醇类、酮类、醚类、羧酸类、醛类、酯类、含氮化合物类、含硫化合物类、芳香烃类、水和它们的任意组合，条件是，当所述溶剂I和所述溶剂II中包含水时，所述溶剂I和所述溶剂II中还包含至少一种非水溶剂。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述醇类溶剂的实例包括但不限于：甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、戊醇、叔丁醇、异戊醇、己醇、辛醇、异辛醇、乙二醇、丙三醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、糠醇和聚乙二醇。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述酮类溶剂的实例包括但不限于：丙酮、乙酰丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、异氟尔酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮和苯乙酮。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述醚类溶剂的实例包括但不限于：乙醚、丙醚、异丙醚、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚，四甘醇单甲醚、四甘醇单乙醚、甘油单甲醚、甘油二甲醚、甘油单乙醚和甘油二乙醚。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述酯类溶剂的实例包括但不限于：甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、和碳酸二甲酯。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述含氮化合物溶剂的实例包括但不限于：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙腈、丁腈、二乙胺、三乙胺、丙胺、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、苯甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述含硫化合物溶剂的实例包括但不限于：二硫化碳、二甲亚砜、环丁砜和二甲基砜。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述芳香烃类溶剂的实例包括但不限于：苯、甲苯、二甲苯和硝基苯。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述羧酸类溶剂的实例包括但不限于：乙酸、乙酸酐、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和油酸。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述醛类溶剂的实例包括但不限于：糠醛。
在上述任一方面的一些实施方案中，作为原料油品的所述低温煤焦油、中温煤焦油和生物质热解液体中的一种或多种为未经过组份分离处理的低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体(即低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体未经过将其组份进行进一步的分离处理操作，这样的组份分离处理例如是蒸馏、精馏、萃取等)。
在上述任一方面的一些实施方案中，作为原料油品的所述低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体中的一种或多种为上述油品经过精馏的馏分或经过萃取的级分。在一些实施方案中，所述油品经过精馏的馏分选自：低温煤焦油220℃以上馏分(例如230℃以上、240℃以上、250℃以上、260℃以上、270℃以上、280℃以上、290℃以上、300℃以上、310℃以上、320℃以上、330℃以上、340℃以上、350℃以上、360℃以上、370℃以上、380℃以上、390℃以上、400℃以上、410℃以上、420℃以上、430℃以上、440℃以上、450℃以上、460℃以上、470℃以上、480℃以上、490℃以上、500℃以上等)、中温煤焦油220℃以上馏分(例如230℃以上、240℃以上、250℃以上、260℃以上、270℃以上、280℃以上、290℃以上、300℃以上、310℃以上、320℃以上、330℃以上、340℃以上、350℃以上、360℃以上、370℃以上、380℃以上、390℃以上、400℃以上、410℃以上、420℃以上、430℃以上、440℃以上、450℃以上等)、生物质热解液体220℃以上馏分(例如230℃以上、240℃以上、250℃以上、260℃以上、270℃以上、280℃以上、290℃以上、300℃以上、310℃以上、320℃以上、330℃以上、340℃以上、350℃以上、360℃以上、370℃以上、380℃以上、390℃以上、400℃以上、410℃以上、420℃以上、430℃以上、440℃以上、450℃以上等)和它们的任意组合。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂I的实例包括但不限于：三甘醇+N-甲基吡咯烷酮溶液、丙三醇+N-甲基甲酰胺、糠醛+乙腈、乙二醇水溶液、二甲基亚砜+N,N-二甲基甲酰胺溶液、环丁砜水溶液、N-甲基甲酰胺+对二甲苯、丙酮+二甘醇、异丙醇+N-甲基甲酰胺+水等。例如，40％三甘醇+60％N-甲基吡咯烷酮溶液、40％丙三醇+60％N-甲基甲酰胺、40％糠醛+60％乙腈、75％乙二醇水溶液、75％二甲基亚砜+25％N,N-二甲基甲酰胺溶液、75％环丁砜水溶液、80％N-甲基甲酰胺+20％对二甲苯、35％丙酮+65％二甘醇、30％异丙醇+30％N-甲基甲酰胺+40％水等。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂II的实例包括但不限于：乙醇水溶液、乙醇+乙酸、二乙醇胺等。例如，50％乙醇水溶液、70％乙醇+30％乙酸、二乙醇胺等。
在同时使用溶剂I和溶剂II的一些实施方案中，作为实例，所述溶剂I可为丙三醇+N-甲基甲酰胺(例如40％丙三醇+60％N-甲基甲酰胺)，并且所述溶剂II可为乙醇水溶液(例如50％乙醇水溶液)；在一些实施方案中，作为实例，所述溶剂I可为乙二醇水溶液(例如75％乙二醇水溶液)，并且所述溶剂II可为乙醇+乙酸(例如70％乙醇+30％乙酸)；在一些实施方案中，作为实例，所述溶剂I可为环丁砜水溶液(例如75％环丁砜水溶液)，并且所述溶剂II可为二乙醇胺。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取在萃取装置中进行。在一些实施方案中，所述萃取装置为板式塔或填料塔。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取为单级萃取或者多级萃取。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取为错流萃取或者逆流萃取。
在上述任一方面的一些实施方案中，在适宜操作条件下进行所述萃取，所述萃取温度为-20℃至200℃(例如-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、3℃、7℃、8℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃和200℃等)，或约0℃至约100℃，或约20℃至约100℃。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述萃取压力为0.001MPa至20MPa(例如0.001MPa、0.005MPa、0.01MPa、0.05MPa、0.08MPa、0.1MPa、0.3MPa、0.5MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa、11MPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19Mpa或20MPa等)，或约0.1MPa至约0.5MPa。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述溶剂I和所述溶剂II与待萃取物的质量比为0.1-15:1或0.1-10:1(例如0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1等)。
在上述任一方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括对富集了饱和烃的所述萃余相I和所述萃余相II进行脱除或回收溶剂的步骤，以使其中的饱和烃得到进一步纯化；在一些实施方案中，所述脱除或回收溶剂的步骤包括萃取和/或吸附处理。
又一方面，本申请提供根据本公开所述的生产饱和烃的方法制得的饱和烃。
还一方面，本申请提供根据本公开所述的生产润滑油和/或蜡的方法制得的润滑油和/或蜡。
在上述任一方面的一些实施方案中，其中所述饱和烃的纯度(含量)为至少70％(例如70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％等)、至少80％、至少85％或至少90％。
另一方面，本申请提供本公开所述的生产饱和烃的方法用于生产润滑油、蜡或燃料的用途。在一些实施方案中，所述燃料包括汽油和柴油。
又一方面，本申请提供本公开所述的饱和烃在用于生产润滑油、蜡或燃料中的用途；在一些实施方案中，所述燃料包括汽油和柴油。
本申请的各项发明提供下述一种或多种优势：
(1)通过本公开的溶剂萃取法可以分离生产出饱和烃类化合物，能够对中、低温煤焦油以及生物质热解液体中含有的饱和烃能够进行有效的富集和分离，提高了中、低温煤焦油以及生物质热解液体的利用率并获得了高纯度的饱和烃产品，且本公开的方法绿色环保、操作简单。
(2)由本公开的生产饱和烃的方法还可衍生出可利用饱和烃原料生产其他相关产品(例如润滑油、蜡或燃料)的方法和用途。
(3)实现了中、低温煤焦油以及生物质热解液体中饱和烃的富集和选择性分离；
(4)使用的有机溶剂循环使用，绿色环保，对环境污染小；
(5)分离工艺简单、成本低、收益显著。
实施例
以下实施例仅用于说明而非限制本申请范围的目的。
具体实施方式：
实施例1：
按照萃取操作向低温煤焦油中添加有机溶剂I(40％三甘醇+60％N-甲基吡咯烷酮溶液)，使用脉冲填料塔，温度为30℃，压力为0.005Mpa，溶剂与待萃取物(煤焦油)的质量比为0.5：1，经过多级连续逆流萃取得到萃余相I。低温煤焦油中饱和烃富集在萃余相I中，脱除溶剂后饱和烃含量大于70％。
实施例2：
按照萃取操作向低温煤焦油中分别添加有机溶剂I、有机溶剂II，实现低温煤焦油中饱和烃的富集和分离。使用振动筛板塔，塔两端分别进料低温煤焦油和有机溶剂I(40％丙三醇+60％N-甲基甲酰胺)，设置振动筛板塔参数：温度为120℃，压力为0.05MPa，溶剂与待萃取物的质量比为1：1，经过多级连续逆流萃取得到萃余相I。低温煤焦油中饱和烃富集在萃余相I中。
然后使用填料萃取塔，塔两端分别进料萃余相I和有机溶剂II(50％乙醇水溶液)，设置填料塔参数温度控制在70℃，压力设置为0.1MPa，溶剂与待萃取物的质量比为5：1，经过多级连续逆流萃取得到萃余相II。低温煤焦油中饱和烃在萃余相II中进一步富集，脱除溶剂后饱和烃含量大于84％。
实施例3：
按照萃取操作要求，使用转盘萃取塔，塔两端分别进料中温煤焦油350℃以上馏分和有机溶剂I(40％糠醛+60％乙腈)，设置转盘萃取塔参数：温度为90℃，压力为3MPa，溶剂与待萃取物的质量比为2：1，经过多级连续逆流萃取得到萃余相I中温煤焦油350℃以上馏分中饱和烃富集在萃余相I中，脱除溶剂后饱和烃含量大于87％。
实施例4：
按照萃取操作，向低温煤焦油中分别添加有机溶剂I、有机溶剂II，实现低温煤焦油中饱和烃富集和分离。首先向低温煤焦油加入有机溶剂I(75％乙二醇水溶液)进行萃取，设置温度为180℃，压力设置为5MPa，剂油比为5：1，经过多级间歇错流萃取得到萃余相I。低温煤焦油重油中饱和烃富集在萃余相I中。
然后使用筛板萃取塔，塔两端分别进料萃余相I和有机溶剂II(70％乙醇+30％乙酸)，设置脉冲填料塔参数：温度为150℃，压力为11MPa，溶剂与待萃取物的质量比为0.3：1，经过多级逆流萃取得到萃余相II。低温煤焦油中饱和烃在萃余相II中进一步富集，脱除溶剂后饱和烃含量大于93％。
实施例5：
按照萃取操作要求，向中温煤焦油中添加有机溶剂I(75％二甲基亚砜+25％N,N-二甲基甲酰胺溶液)进行萃取，控制温度为170℃，压力为17MPa，溶剂与待萃取物的质量比为0.1：1，经过多级连续错流萃取得到萃余相I。中温煤焦油中饱和烃富集在萃余相I中，脱除溶剂后饱和烃含量大于71％。
实施例6：
按照萃取操作要求，向中温煤焦油中分别添加有机溶剂I、有机溶剂II，实现低温煤焦油中饱和烃富集和分离。首先向低温煤焦油加入有机溶剂I(75％环丁砜水溶液)进行萃取，温度控制在110℃，压力设置为7MPa，溶剂与待萃取物的质量比为4：1，经过多级连续逆流萃取得到萃余相I。低温煤焦油中饱和烃富集在萃余相I中。
取萃余相I于混合澄清槽中，然后向其中加入有机溶剂II(二乙醇胺)，设置温度为80℃，压力设置为0.1MPa，溶剂与待萃取物的质量比为10：1，经过萃取得到萃余相II。低温煤焦油中饱和烃在萃余相II中进一步富集，脱除溶剂后饱和烃含量大于92％。
实施例7：
按照萃取操作要求，向低温煤焦油240-320℃馏分和450℃以上馏分的混合物中添加有机溶剂I(80％N-甲基甲酰胺+20％对二甲苯)进行萃取，设置温度为180℃，压力为12MPa，溶剂与待萃取物的质量比为0.6：1，经过多级连续萃取得到萃余相I，低温煤焦油240-320℃馏分和450℃以上馏分的混合物中饱和烃富集在萃余相I中，脱除溶剂后饱和烃含量大于83％。
实施例8：
按照萃取操作要求，向低温煤焦油230-350℃馏分中添加有机溶剂I(35％丙酮+65％二甘醇)进行萃取，使用震动筛板萃取塔，设置温度为-5℃，压力为0.3MPa，溶剂与待萃取物的质量比为0.5：1，经过多级逆流萃取得到萃余相I，低温煤焦油230-350℃馏分中饱和烃富集在萃余相I中，脱除溶剂后饱和烃含量大于76％。
实施例9：
按照萃取操作要求，向一生物质热解馏出液体中添加有机溶剂I(30％异丙醇+30％N-甲基甲酰胺+40％水)进行萃取，使用填料萃取塔，设置温度为10℃，压力为0.1MPa，溶剂与待萃取物的质量比为10：1，经过多级逆流萃取得到萃余相I，生物质热解液体中饱和烃富集在萃余相I中，脱除溶剂后饱和烃含量大于71％。
上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，并根据需要进行任意组合，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (45)

1.生产饱和烃的方法，其包括:
用溶剂I对油品进行萃取，得到富集于所得萃余相I的饱和烃；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体、和它们的任意组合；
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂；
其中，所述溶剂I选自：40％三甘醇+60％N-甲基吡咯烷酮、40％丙三醇+60％N-甲基甲酰胺、40％糠醛+60％乙腈、75％二甲基亚砜+25％N,N-二甲基甲酰胺、75％环丁砜水溶液、80％N-甲基甲酰胺+20％对二甲苯、35％丙酮+65％二甘醇、30％异丙醇+30％N-甲基甲酰胺+40％水、75％乙二醇水溶液。
2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：将富集了饱和烃的所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到进一步富集于所得萃余相II中的饱和烃；
其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
3.生产润滑油和/或蜡的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到萃余相I，饱和烃富集于所述萃余相I中；
将所述萃余相I作为原料生产润滑油和/或蜡；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体、和它们的任意组合；以及
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂；
其中，所述溶剂I选自：40％三甘醇+60％N-甲基吡咯烷酮、40％丙三醇+60％N-甲基甲酰胺、40％糠醛+60％乙腈、75％二甲基亚砜+25％N,N-二甲基甲酰胺、75％环丁砜水溶液、80％N-甲基甲酰胺+20％对二甲苯、35％丙酮+65％二甘醇、30％异丙醇+30％N-甲基甲酰胺+40％水、75％乙二醇水溶液。
4.如权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：
将所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II；
将所述萃余相II作为原料生产润滑油和/或蜡；
其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
5.如权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：
将所述萃余相I通过选自馏份切割、加氢精制和溶剂脱蜡中的一个或多个步骤生产润滑油和/或蜡。
6.如权利要求4所述的方法，所述方法进一步包括：
将所述萃余相II通过选自馏份切割、加氢精制和溶剂脱蜡中的一个或多个步骤生产润滑油和/或蜡。
7.生产燃料的方法，其包括：
用溶剂I对油品进行萃取，得到萃余相I，饱和烃富集于所述萃余相I中；
将所述萃余相I作为原料生产燃料；
其中，所述油品选自：低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体、和它们的任意组合；以及
所述溶剂I为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂；
其中，所述溶剂I选自：40％三甘醇+60％N-甲基吡咯烷酮、40％丙三醇+60％N-甲基甲酰胺、40％糠醛+60％乙腈、75％二甲基亚砜+25％N,N-二甲基甲酰胺、75％环丁砜水溶液、80％N-甲基甲酰胺+20％对二甲苯、35％丙酮+65％二甘醇、30％异丙醇+30％N-甲基甲酰胺+40％水、75％乙二醇水溶液。
8.如权利要求7所述的方法，所述方法进一步包括：
将所述萃余相I用溶剂II进行进一步萃取，得到其中饱和烃得以进一步富集的萃余相II，
将所述萃余相II作为原料生产燃料；
其中所述溶剂II为极性溶剂并且含有至少一种有机溶剂。
9.如权利要求7所述的方法，其包括：
将所述萃余相I通过馏份切割和/或加氢精制生产燃料。
10.如权利要求8所述的方法，其包括：
将所述萃余相II通过馏份切割和/或加氢精制生产燃料。
11.如权利要求7-10中任一项所述的方法，其中，所述燃料为汽油或柴油。
12.如权利要求2、4或8所述的方法，其中，
所述溶剂II的极性小于所述溶剂I。
13.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中：
作为原料油品的所述低温煤焦油、中温煤焦油和生物质热解液体中的一种或多种为未经过组份分离处理的低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体；或者
作为原料油品的所述低温煤焦油、中温煤焦油、生物质热解液体中的一种或多种为所述油品经过精馏的馏分或经过萃取的级分。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述油品经过精馏的馏分选自：低温煤焦油220℃以上馏分、中温煤焦油220℃以上馏分、生物质热解液体220℃以上馏分和它们的任意组合。
15.如权利要求2、4或8所述的方法，其中，
所述溶剂II选自醇类、酮类、醚类、乙酸酐、羧酸类、醛类、酯类、含氮化合物类、含硫化合物类、芳香烃类、水和它们的任意组合，条件是，当所述溶剂II中包含水时，所述溶剂II中还包含至少一种非水溶剂。
16.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，
所述萃取在选自板式塔或填料塔的萃取装置中进行。
17.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，
所述萃取为单级萃取或者多级萃取。
18.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，
所述萃取为错流萃取或者逆流萃取。
19.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，
所述萃取温度为-20℃至200℃。
20.如权利要求19所述的方法，其中，
所述萃取温度为0℃至100℃。
21.如权利要求19所述的方法，其中，
所述萃取温度为20℃至100℃。
22.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，
所述萃取压力为0.001MPa至20MPa。
23.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，
所述萃取压力为0.1MPa至0.5MPa。
24.如权利要求2、4和8中任一项所述的方法，其中，
所述溶剂I、所述溶剂II与待萃取物的质量比为0.1-15:1。
25.如权利要求2、4和8中任一项所述的方法，其中，
所述溶剂I、所述溶剂II与待萃取物的质量比为0.1-10:1。
26.如权利要求15所述的方法，其中，
所述醇类溶剂选自：甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、糠醇和聚乙二醇。
27.如权利要求15所述的方法，其中，
所述醇类溶剂选自：异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异戊醇和异辛醇。
28.如权利要求15所述的方法，其中，
所述酮类溶剂选自：丙酮、乙酰丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、异氟尔酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮和苯乙酮。
29.如权利要求15所述的方法，其中，
所述醚类溶剂选自：乙醚、丙醚、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚，三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚，四甘醇单甲醚、四甘醇单乙醚，甘油单甲醚、甘油二甲醚、甘油单乙醚和甘油二乙醚。
30.如权利要求15所述的方法，其中，
所述醚类溶剂选自：异丙醚。
31.如权利要求15所述的方法，其中，
所述酯类溶剂选自：甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和碳酸二甲酯。
32.如权利要求15所述的方法，其中，
所述酯类溶剂选自：乙酸异丁酯。
33.如权利要求15所述的方法，其中，
所述含氮化合物溶剂选自：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙腈、丁腈、二乙胺、三乙胺、丙胺、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、苯甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。
34.如权利要求15所述的方法，其中，
所述含硫化合物溶剂选自：二硫化碳、二甲亚砜、环丁砜和二甲基砜。
35.如权利要求15所述的方法，其中，
所述芳香烃类溶剂选自：苯、甲苯、二甲苯和硝基苯。
36.如权利要求15所述的方法，其中，
所述羧酸类溶剂选自：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和油酸。
37.如权利要求15所述的方法，其中，
所述羧酸类溶剂选自：异丁酸。
38.如权利要求15所述的方法，其中，
所述醛类溶剂选自：糠醛。
39.根据权利要求1-2和12-38中任一项所述的方法制得的饱和烃。
40.根据权利要求3-6和12-38中任一项所述的方法制得的润滑油和/或蜡。
41.根据权利要求7-38中任一项所述的方法制得的燃料。
42.根据权利要求1-2和12-38中任一项所述的生产饱和烃的方法用于生产润滑油、蜡或燃料的用途。
43.如权利要求42所述的用途，其中，所述燃料为汽油或柴油。
44.权利要求39所述的饱和烃在用于生产润滑油、蜡或燃料中的用途。
45.如权利要求44所述的用途，其中，所述燃料为汽油或柴油。
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