CN1162973A - 分离中间相沥青的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从各向同性沥青获得很纯净的中间相沥青的方法。本发明采用一种不涉及与稀释和过滤各向同性沥青工序相关的加工步骤、收率损失和废物生成的溶剂分离法。此外，本发明提供了一种避免固体处置和没有超临界流体萃取的高温和加压的液/液萃取法。最后，本发明可以控制中间相产品的硬度。

Description

分离中间相沥青的方法

                     发明背景

众所周知，适合于各种工业用途的碳纤维可以由中间相沥青生产。由中间相沥青得到的碳纤维具有高度的分子定向性而且是轻质、坚固、刚性、导热和导电性的以及化学和热惰性的。由中间相得到的碳纤维已用作组合物中的增强材料，这类碳纤维在宇航工业中有许多用途且在质量上适用于制作体育器械。相反，由各向同性沥青生产的碳纤维却几乎不显示分子定向性。因此，它们的机械性能较差。

中间相沥青通常不是从现有的烃馏分例如炼油厂馏分或从煤馏分例如煤焦油得到的。然而，加工烃馏分以生产中间相沥青的一些方法是已知的。一种众所周知的方法是从含有中间相源的各向同性沥青生产中间相沥青。含有中间相源的各向同性沥青通常是通过处理芳族原料进行制备。上述在本领域中熟知的处理方法可能涉及一种或多种有或无搅拌以及有或无气体喷射或吹扫的热裂化步骤。气体喷射可以用惰性气体或用氧化性气体或用这两种操作方法进行。许多专利介绍了从含芳族的原料制备各向同性沥青的方法。虽然不详尽但是有代表性的这些专利是：美国专利4,283,269，“稀释沥青的热裂化”(Heat soaking of fluxed pitch)；日本专利65090/85，“在氧化气体存在下加热”(Heating in the presence of anoxidizing gas)；美国专利4,464,248，“催化热裂化”(Catalytic heat soaking)；3,595,946和4,066,737，”氧化性反应物质的应用”(Use of oxidativereactive material)；和4,474,617，”氧化气体的应用”(Use of oxidizinggas)；以及许多其他的专利。此外，美国专利4,184,942；4,219,404；4,363,715；4,892,642论述了生产和提取各向同性沥青以得到中间相沥青。

过去，中间相沥青通常是通过热裂化沥青原料以产生含各向同性沥青的中间相源，接着采用溶剂分离法分离中间相源。通常，现行的溶剂分离法有以下步骤：

(1)在热溶剂中稀释各向同性沥青，

(2)采用过滤、离心或其他适宜的方法分离稀释液中的不溶物，

(3)将阻溶剂添加到纯净稀释液的滤液(共混合溶剂)中以沉淀所需的中间相源，

(4)通过洗涤和干燥分离中间相源，以及

(5)熔化中间相源以产生中间相沥青。

上述溶剂分离法在本领域中是众所周知的且在许多专利中作了较详细的介绍。例如，美国专利4,208,267首先公开了各向同性沥青会产生溶剂不溶解的馏分，在将其加热到它的熔点(”烧结”)时，该不溶解的馏分在几分钟之内会变为中间相。该专利公开了采用一种共混合型溶剂并将中间相源作为不溶性残渣收集的萃取法。

引入本文作为参考的美国专利4,277,324介绍了上述溶剂分离法并陈述了在溶剂分离法中可以采用的条件、步骤和溶剂/阻溶剂。此外，该’324专利说明了稀释各向同性沥青接着过滤稀释的混合物。其次，该专利叙述了添加阻溶剂以便从稀释滤液中沉淀所需的不溶性中间相源。最后，引入本文作为参考的美国专利5,032,250论及超临界液/液萃取各向同性沥青直接生产中间相沥青。’250介绍的溶剂分离法在高温和加压下进行，以致溶解物和不溶解物两者均呈液体状态。

最理想的是提供一种供选择的方法以便从可产生很纯净的中间相的各向同性沥青中获得中间相沥青。此外，最好是提供一种不涉及与稀释和过滤各向同性沥青工序相关的加工步骤、收率损失和废物生成的溶剂分离法。另外，最理想的是提供一种避免固体处置且不要求超临界流体萃取的高温和加压的液/液萃取法。最后，还希望该方法能在没有超临界流体萃取的高温和加压情况下控制中间相产品的硬度。

定义

对本说明书和权利要求书而言，采用以下术语和定义：

本文中所用的术语“沥青”指的是各种工业生产过程中作为副产物产生的具有沥青特性的物质，例如天然沥青、石油沥青和石脑油裂解工业中作为副产物而得的重油以及从煤中得到的沥青。

“石油沥青”指的是从催化和热裂解石油馏分或残渣而得到的残余含碳物质。

“石油焦”指的是从高温热处理石油沥青而生成的固体不熔残渣。

“各向同性沥青”指的是包括在光学有序液晶中不对准的一些分子的沥青。

“各向异性沥青”或“中间相沥青”指的是包括具有通过相互作用结合在一起形成光学有序液晶的芳族结构的一些分子的沥青，它们随温度而定可以是液体或固体。

“中间相源”指的是当熔化或熔融时形成中间相沥青的一些分子。这些分子包括加热时排列成液晶的大芳族分子的混合物。各向同性沥青可以含有中间相源而这些中间相源可以通过添加适当的溶剂加以分离。

“纤维”指的是长度适合于制作有用制品的长丝。

“定向分子结构”指的是在形成的含碳人工制品中的中间相域定向排列，它的准线与人工制品的轴相对应并可对人工制品提供结构特性。

“氧化/稳定”是通过将人工制品与氧或氧化剂反应使沥青人工制品成为难熔或不熔的方法。

“软化点和熔点”，是通过将样品在惰性气氛中于约5℃/分钟下加热用高温显微镜测定的。干燥沥青的软化点是沥青颗粒的角形状开始倒圆(the first rounding of angular features)。干燥沥青的熔点是观察到软化沥青开始显著流动时的温度。

纯净的各向同性沥青原料是中间相不溶性成分的含量低于500ppm的沥青。优选该沥青的中间相不溶性成分的含量低于250ppm。

中间相不溶性成分包括不溶于中间相沥青的一些化合物。通常，中间相不溶性成分包括无机灰分、焦炭以及其他的一些化合物。

沥青油是在大气压下于525℃或低于该温度时沸腾的一部分沥青。

                        发明概述

本发明提供了一种用于产生中间相沥青的改进的溶剂分离法。由于取消了稀释和过滤热裂化沥青的步骤，该改进的方法可以减少无用的副产物。此外，由于提供了亚超临界液/液萃取法，本发明的方法可以避免固体的处置。另外，本发明公开的方法提供了控制所得中间相沥青产品的硬度的方法。最后，本发明提供了含有高分子量化合物的中间相沥青，如果采用已知的方法，这些化合物通常要在稀释和过滤热裂化沥青的过程中除去。

根据本发明的新方法，将纯净原料热裂化以生产含中间相源的各向同性沥青。热裂化之后，通过在适中的温度和压力下单级液/液萃取热裂化沥青将中间相源分离。将含有中间相源的相以液体或固体的形式回收，并脱除所有残留的溶剂以产生中间相沥青。

本发明的溶剂分离法提供了控制所得中间相沥青的硬度的方法。具体而言，在热裂化步骤中或该步骤之后，调节热裂化后的各向同性沥青的沥青油含量，从而控制所得中间相沥青产品的硬度。沥青硬度的控制为控制所得沥青的熔点以及由该沥青制得的人工制品的稳定率提供了一种方法。

本发明还提供了减少无用副产物和增加中间相产品收率的有利条件。由于取消了热裂化后的各向同性沥青的稀释，本发明不产生任何稀释剂不溶物。因此，本发明的中间相沥青就会含有原来含在各向同性沥青原料中、或在热裂化步骤中产生的所有重质有机稀释剂不溶物。以前的萃取法将这些具有该稀释剂不溶物的成分废弃；然而，本发明有利地将这些成分掺入中间相沥青中。

                      发明详述

A.溶剂分离法

本发明简化溶剂分离法以净化中间相沥青。该新溶剂分离法取决于采用纯净的各向同性沥青。通常，适宜的各向同性沥青可以从纯净芳族原料制备。优选的原料包括煤焦油、乙烯焦油、澄清油、石油气体油的芳族馏分以及煤焦油、乙烯焦油和澄清油的纯净芳族残余物。澄清油馏分是优选的原料。虽然该馏分的沸程不是关键的，然而已成功地采用沸程约为370℃-510℃的馏分。

当用于本说明书和以下的权利要求书时，术语“纯净的”指的是适宜原料的灰分含量必须低于50ppm且没有碳质不溶性污染物。优选的馏分原料通常是纯净的琥珀色流体。黑“馏分”是不适宜的，因为它们通常含有夹带的和/或悬浮的碳污染物。采用优选的原料将会产生中间相不溶物含量低于500ppm的中间相产品。优选该中间相产品的中间相不溶污染物的含量低于50ppm。

中间相产品的灰分污染物含量可以通过在450℃-850℃的温度范围内燃烧称重的样品，然后比较残留灰分的重量与样品的原始重量进行测定。中间相产品的不溶碳质污染物可以通过观察该中间相沥青的流动性或将液体萃取不溶物通过具有2微米(标称)和7微米(绝对)孔隙的金属网或金属丝筛网进行测定。当加热到高于它们的熔点约50℃时，优选的产品应能通过2微米的孔隙而不显著地堵塞该孔隙。

测定适宜的原料之后，本发明的方法继续进行热裂化步骤。如众所周知，热裂化原料可以产生含有称为中间相源的中间相前体的各向同性沥青。在本发明的方法中，热裂化在约360℃至约550℃的温度下进行。此外，本发明采用低热流密度以避免焦炭的生成。(热流密度是在单位时间中热能通过给定表面的单位面积流动或传递的量度)。优选热流密度小于12瓦特/英寸²。此外，为了避免沥青受无机化合物的污染，必须采取使用干净的设备以及防止机械磨损等措施。

本发明可以采取连续操作方式或间歇操作方式实施。当采取连续操作方式实施时，在成品沥青完全成为各向同性的状态下即停止热裂化。然而，含有中间相的基本上各向同性的热裂化沥青产品仍然适用于本发明的萃取步骤。

热裂化后，以前的溶剂分离法需要进行稀释和过滤该热裂化后的沥青以除去污染物。然而，由于采用无颗粒的纯净热裂化后的沥青，本发明取消了这些工序。因此，本发明的方法可以从沥青原料的热裂化直接进行含有中间相源或中间相的热裂化后的沥青的溶剂萃取。

本发明的溶剂萃取法可以按液/液萃取或液/固萃取的方式进行。液/液萃取是优选的，因为该方法平衡迅速且非常适合于连续操作的方法。液/液处理的另一个优点是能够绕过涉及液/固萃取法的溶解、过滤、洗涤、干燥和再熔化的固体处置步骤。液/液萃取在足以使热裂化后的沥青、溶剂和沉淀的中间相源保持在液体状态的温度和压力下进行。通常，适宜的温度约为100℃至约400℃。优选该温度约为180℃至约340℃。在溶剂萃取的过程中，系统的压力必须足以使溶剂保持液体状态。通常所需的压力是在处理温度下该溶剂自生的压力。液/液萃取通常在亚超临界溶剂的条件下进行，即萃取的温度和压力低于该溶剂的临界温度和压力。

萃取过程持续进行足够的时间，以保证非中间相成分的完全溶解和萃取。通常，萃取过程在约为2分钟至约60分钟内完成。萃取完毕后，该体系被分为两相。接着，将溶剂相除去而不溶性中间相形成的相以液体形式回收或冷却后以固体形式回收。采用闪蒸法或其他适宜的方法将所有残留的溶剂从中间相产品中除去，以产生不含溶剂的中间相沥青。

在液/固萃取法中，将沥青和萃取溶剂在足以使中间相源沉淀为颗粒固体的温度下混合。将沥青和溶剂混合直到所有可溶性的沥青成分被溶剂萃取。通常，上述步骤需要15分钟至5小时。

B.控制沥青的硬度

本发明还提供了能够改变中间相沥青产品硬度的方法。萃取不溶物的硬度直接与萃取系统中芳族油的浓度有关。具体而言，增加热裂化后的沥青的沥青油含量，将会在收率略为降低的情况下产生较硬、熔点较高的萃取后的中间相沥青。

芳族油含量的调节可以通过调节热裂化后的沥青的沥青油含量实现。上述调节可以通过将原料拔顶除去过量的油或通过添加沥青油实现。或者，根据本发明可在溶剂分离过程中添加油。虽然沥青油的含量可以为0-70％，然而优选原料的油含量约为0至约40％(重量)。通常，原料的最小油含量受蒸馏法或喷雾法除油能力的限制，而其最大的油含量又受所要求的中间相沥青收率的限制。

适于添加到各向同性沥青原料中的沥青油包括天然沥青油和范围广泛的由石油、煤或合成方法而产生的芳族油。通常，天然沥青油是优选的。优选的沥青油包括沸程基本上为450℃-525℃的馏分。无论采用何种油，沥青油的任何变换都会由于该油与溶剂之间的相互作用而影响萃取过程，从而影响中间相沥青的收率。

C.提高中间相沥青的收率

如上所述，本发明取消了生成中间相沥青之前的稀释和过滤热裂化后的沥青的步骤。通常，这些操作步骤是用来清除非中间相源不溶物。然而，这些步骤也会除去一部分含在各向同性沥青原料中的较大的高分子量分子。由于取消了这些操作步骤，可以生产含有以前被除去的这些化合物的中间相沥青。因此，保持较大分子量化合物的令人惊奇的性能导致产生较高的中间相产品收率。除了由于在产品中包括稀释剂不溶物而提高了中间相沥青的收率之外，本发明可以避免碳质废物的生成并可取消稀释和稀释液过滤的操作步骤和有关的设备。

实施例

以下提供的实施例用以说明本发明。除非另有说明，所有的份数和百分数均以重量计。本申请人不希望受到实施例中所提出的理论限制；相反，本发明的真实范围应根据所附权利要求书确定。

实施例1和2说明本发明的溶剂分离法。这些实施例说明在没有稀释和过滤热裂化后的沥青的步骤情况下成功生产了中间相沥青。

实施例1

将炼油厂澄清油减压蒸馏以分离含中间相不溶灰分小于10ppm、427℃-493℃(标称)的馏分。将该馏分在441℃和120磅/英寸²(表压)下在带有搅拌的压力容器中热裂化3小时40分钟。回收热裂化后的沥青，收率为64.8％(重量)。该沥青完全是各向同性的且含11％四氢呋喃不溶物和小于10ppm的中间相不溶灰分。

通过将1份沥青与5份(重量)溶剂在氮气吹扫的压力容器中混合而实现萃取。溶剂由重量比为70∶30的二甲苯和庚烷的混合物组成。将该容器密闭并将溶剂和沥青加热到200℃和76磅/英寸²(表压)的自生压力。将该沥青溶剂混合物在上述温度下混合30分钟，然后让其澄清15分钟，此后让其冷却。从反应器底部回收固体沥青饼。将萃取残余物在150℃然后在360℃下真空干燥，从热裂化后的沥青产生中间相沥青产品，收率为22.0％(重量)。经检定该中间相沥青是100％各向异性的、且分别在330℃和344℃下软化和熔化。

实施例2

将实施例1所用的相同馏分原料按同样方法热裂化，得到含11％四氢呋喃不溶物的热裂化沥青，收率为68.4％(重量)。用重量比为50∶50的二甲苯∶庚烷，按每份沥青5份溶剂的用量萃取该沥青。采用实施例1的条件和萃取过程中产生的90磅/英寸²(表压)的自生压力。从热裂化后的沥青得到360℃真空干燥的中间相沥青，收率为23.0％(重量)。该产品是100％各向异性的且分别在312℃和325℃下软化和熔化。经测定该中间相沥青产品的中间相不溶灰分含量小于10ppm。

实施例3-8说明本发明控制中间相沥青产品的硬度的性能。如上所述，沥青硬度的增加相当于熔点增高。

实施例3-6

从高于454℃的陆中区炼油厂的澄清油残渣制备重质芳族热裂化后的沥青。通过碳13核磁共振测定，该澄清油残渣包含92％的碳、6.5％的氢并含82％的芳族碳。将该澄清油残渣在398℃下热裂化6.9小时。在23℃下采用20毫升四氢呋喃(THF)中的1克沥青，所得重质芳族热裂化后的沥青含有20％(重量)四氢呋喃的不溶物。通过调节热裂化后的澄清油的沥青油含量制得用于实施例3的萃取的沥青原料。对实施例3而言，采用减压蒸馏到524℃的等效气压切割点使热裂化后的沥青涂油。对上述实施例而言，这被称为0％油的热裂化后的沥青。对实施例4而言，热裂化后的沥青被减压拔顶到357℃的等效气压切割点以产生9％油的沥青。在实施例5中采用未拔顶的含19％油的热裂化后的沥青。实施例6中28％油的沥青采用454℃-524℃的沥青油与未拔顶沥青掺合而制得。

通过将破碎的沥青和溶剂在密闭、抽空的高压釜中混合并在搅拌下加热到230-235℃，萃取每种热裂化后的沥青。按1克0％油的沥青与8毫升溶剂之比制备每种萃取混合物。在这种情况下，该溶剂包含甲苯和低于524℃的沥青油(即沸点低于524℃的沥青油)。在该萃取温度下产生160-185磅/英寸²的压力。将该混合物搅拌1小时，然后在冷却之前让其澄清15分钟。除去溶剂相并冷却油泥后从反应器底部收集呈致密结块形式的不溶沥青产品。

将每种不溶沥青产品破碎、干燥，然后在360℃下于真空下熔化，基本上将所有溶剂除去。熔化后的沥青完全是各向异性的。采用热-机分析法(TMA)在氮气流下按10℃/分钟加热的同时，测定每种熔化后的沥青的熔化温度。该熔点被看成为主要的二次导数峰(the second majorderivative peak)。当萃取介质中的油量增加时，这些实施例显示出熔化沥青的熔化温度显著升高。如上所指出，沥青熔化温度的增加与沥青硬度的增加有关。

                           表1

                         实施例3-6

实施例编号	3	4	5	6
					沥青原料含油％	0	9	19	28
0％油原料的熔融沥青产品回收率％TMA熔化温度，℃	34.0324	30.43 33	27.2338	26.1345

实施例7和8说明通过在萃取过程中控制沥青油含量，控制沥青产品熔化温度、收率和各向异性百分数的能力。

实施例7和8

从Ashland Chemical Co.得到Aerocarb 400重质芳族沥青样品。该沥青包含94％的碳并具有焦值为72％。该沥青是小于1％的喹啉不溶物和17.5％甲苯不溶物。该沥青约在210℃软化。Aerocarb 400不含显著量的沥青油(沸点在大气压下低于524℃的物质)。

在表2所示的条件下添加454℃-524℃的芳族沥青油，然后将Aerocarb 400沥青萃取。将实施例3中所述的由减压蒸馏热裂化后的沥青油而得的油添加到甲苯中。按以上实施例所述的方法进行萃取。从反应器底部回收不溶物、破碎和熔化以产生列于表2的熔融产品。

                           表2

                        实施例7和8

实施例编号	7	8
			沥青原料含油％	0.0	20.0
萃取甲苯(毫升)∶沥青原料(克)温度，℃压力，磅/英寸2	8∶1230155	8∶1233175
			0％油原料的熔融沥青产品回收率％TMA熔化温度，℃各向异性，％(体积)	39.931052	30.332377

实施例9-10和表3说明本发明在所得的中间相沥青产品中选择性地保持较高分子量的化合物的性能。上述性能可以为所生成的中间相产品提供较高的收率。

实施例9

通过将实施例5中所述的相同热裂化后的沥青与混合二甲苯(42.9％wt间二甲苯、24.6％wt乙苯、21.6％wt对二甲苯、10.8％wt邻二甲苯)按每克沥青8毫升溶剂之比混合进行萃取。萃取在密封、抽空的高压釜中进行。在搅拌的同时，将该混合物在1小时20分钟的时间中加热到320℃。压力达到100磅/英寸²(表压)。将该混合物搅拌1小时，然后让其在231℃下澄清15分钟。冷却后，打开高压釜从反应器底部回收不溶沥青的致密饼。将沥青产品破碎并在真空下加热到360℃以除去21.5％挥发分。得到无溶剂的中间相源，收率为25.3％，且在386℃下熔化。

实施例10

作为比较，将实施例9中所述的热裂化后的沥青与等重的甲苯混合并加热到110℃以形成稀释的混合物。将该混合物用少量硅藻土过滤助剂过滤以除去稀释剂不溶物。该稀释剂不溶物相当于9.4％的沥青。该稀释剂不溶物是不熔化的并代表了较高分子量的沥青成分。将过滤后的纯净稀释沥青脱除甲苯并贮存在氮气中。

通过将破碎、过滤后的稀释沥青添加到干净的高压釜中进行萃取。将高压釜密封并抽空，然后添加1.1份(重量)二甲苯。通过在1/2小时内加热到90℃的同时进行搅拌重新形成过滤后的稀释液。重新形成的稀释混合物用另外的二甲苯稀释，这样，该最终混合物中，相对于每克原来未稀释过滤的热裂化后的沥青，含有8毫升溶剂。萃取在231℃、100磅/英寸²(表压)下进行30分钟。让该混合物在231℃下澄清15分钟然后冷却。从反应器底部回收不溶沥青的固体饼。在真空下加热到360℃以除去挥发分。得到无溶剂的中间相源，收率为18.5％，且在363℃下部分熔化。

实施例9和对比例10证明，增加溶剂萃取后的中间相的大分子量物质的含量有助于提高收率。只需稍微提高无溶剂中间相源的熔化温度可以获得上述利益。

                            表4

                        实施例9和10

实施例编号	9	10
			中间相沥青产品的熔点	386℃	363℃
干燥的中间相沥青的收率	25.28％	18.53％

本领域的技术人员应清楚的是，可将实施例1和2中通过液/液萃取纯净热裂化后的沥青产生纯净中间相沥青，实施例3-8中通过调节油含量控制中间相沥青的硬度，以及实施例9中所示的在中间相沥青中包括有机稀释剂不溶物而使收率提高结合起来，以提供特别有利的生产中间相沥青的方法。

此外，根据对本说明书或本发明在此公开的实例的研究，本发明的实施方案对本领域的技术人员是显而易见的。我们的意图是该说明书和实施例应看成仅仅是作为例证，关于本发明的真实范围和精神应根据以下权利要求书明确。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种用于从沥青原料产生中间相沥青的溶剂分离法，该方法包括：

热裂化含有中间相不溶性杂质低于500ppm的原料，以生产含有中间相源的各向同性热裂化后的沥青；

在足以使溶剂和中间相源保持在液体状态的温度和压力下，该温度和压力低于所述溶剂的超临界温度和压力，用溶剂萃取所述热裂化后的沥青以分离中间相源；

回收中间相源；

从中间相源中脱除溶剂以得到中间相沥青。

2.权利要求1的方法，其中所述原料选自煤焦油的芳族馏分、乙烯焦油的芳族馏分、澄清油的芳族馏分、热裂化焦油的芳族馏分、煤焦油的芳族残余物、乙烯焦油的芳族残余物和澄清油的芳族残余物。

3.权利要求1的方法，其中所述原料的灰分含量小于50ppm。

4.权利要求1的方法，其中所述萃取步骤是液/液萃取，且包括在足以使可溶相和含中间相源的不溶相均成为液体的温度和压力下，将热裂化后的沥青与溶剂接触，这样，在回收步骤中使可溶物和不溶物以液体形式连续地分离。

5.权利要求4的方法，其中将萃取混合物冷却并以液体形式回收可溶物而含中间相源的不溶物以固体沥青形式分离。

6.权利要求1的方法，该方法包括在热裂化步骤中或之后通过调节沥青油含量控制中间相沥青硬度的步骤，以便控制中间相沥青的硬度。

7.权利要求6的方法，其中所述沥青油的含量占热裂化后的沥青的约0％至约70％(重量)。

8.权利要求1的方法，其中基本上所有原来含在原料中的中间相源和包括在热裂化步骤中产生的所有中间相源，都含在中间相沥青中，所述中间相沥青含有小于500ppm的不溶物，当该中间相沥青熔融时，可以流过2微米的筛网。

9.权利要求1的方法，其中当所述中间相源处于熔融状态时，可以通过2微米(标称)、7微米(绝对)的过滤器且含小于50ppm的灰分。

10.权利要求1的方法，其中所述亚超临界液/液萃取在低于该溶剂的临界温度和压力的温度和压力下进行。

11.一种用于从原料中产生中间相沥青的溶剂分离法，该方法包括：

热裂化一种灰分含量小于50ppm的原料，以生产含有中间相源的各向同性热裂化后的沥青；

用溶剂萃取所述热裂化后的沥青以分离基本上包括所有原来含在原料中的或在热裂化步骤中产生的重质稀释剂不溶物的中间相源；

回收中间相源；

从中间相源中脱除溶剂以得到中间相沥青。

12.权利要求11的方法，其中所述原料选自煤焦油的芳族馏分、乙烯焦油的芳族馏分、澄清油的芳族馏分、热裂化焦油的芳族馏分、煤焦油的芳族残余物、乙烯焦油的芳族残余物和澄清油的芳族残余物。

14.权利要求11的方法，其中所述萃取步骤是在足以使溶剂和中间相源保持在液体状态的温度和压力下进行的液/液萃取。

15.权利要求11的方法，其中所述萃取步骤是液/液萃取，且包括在足以使可溶相和含中间相源的不溶相均成为液体的温度和压力下，将热裂化后的沥青与溶剂接触，这样，在回收步骤中使可溶物和不溶物以液体形式连续地分离。

16.权利要求11的方法，其中将萃取混合物冷却并以液体形式回收可溶物而含中间相源的不溶物以固体沥青形式分离。

17.权利要求11的方法，该方法包括在热裂化步骤中或之后通过调节沥青油含量控制中间相沥青硬度的步骤。

18.权利要求17的方法，其中所述沥青油的含量占热裂化后的沥青的约0％至约70％(重量)。

19.权利要求11的方法，其中当所述中间相源处于熔融状态时，可以通过2微米(标称)、7微米(绝对)的过滤器且含小于50ppm的灰分。

20.一种用于从原料产生中间相沥青的溶剂分离法，该方法包括：

热裂化一种原料，以生产含有中间相源的各向同性热裂化后的沥青；

通过调节热裂化后的沥青的沥青油含量控制中间相源的硬度；

用溶剂萃取所述热裂化后的沥青以分离中间相源；

回收中间相源；

从中间相源中脱除溶剂以得到中间相沥青。

21.权利要求20的方法，其中所述原料选自煤焦油的芳族馏分、乙烯焦油的芳族馏分、澄清油的芳族馏分、热裂化焦油的芳族馏分、煤焦油的芳族残余物、乙烯焦油的芳族残余物和澄清油的芳族残余物。

22.权利要求20的方法，其中所述原料的灰分含量小于50ppm。

23.权利要求20的方法，其中所述萃取步骤包括保持足够的温度和压力以使溶剂和中间相源均呈液体状态。

24.权利要求20的方法，其中所述萃取步骤包括在足以使可溶相和含中间相源的不溶相均成为液体的温度和压力下，将热裂化后的沥青与溶剂接触，这样，在回收步骤中使可溶物和不溶物以液体形式连续地分离。

25.权利要求20的方法，其中将萃取混合物冷却并以液体形式回收可溶物而含中间相源的不溶物以固体沥青形式分离。

26.权利要求20的方法，其中基本上所有原来含在原料中的中间相源和包括在热裂化步骤中产生的所有中间相源，都含在中间相沥青中，所述中间相沥青含有小于500ppm的不溶物，当该中间相沥青熔融时，可以流过2微米的筛网。

27.权利要求20的方法，其中当所述中间相源处于熔融状态时，可以通过2微米(标称)、7微米(绝对)的过滤器且含小于50ppm的灰分。

28.权利要求20的方法，其中沥青油的含量占所述原料的约0％至约70％(重量)。

Claims (28)

1.一种用于从沥青原料产生中间相沥青的溶剂分离法，该方法包括：

热裂化含有中间相不溶性杂质低于500ppm的原料，以生产含有中间相源的各向同性热裂化后的沥青；

用溶剂萃取所述热裂化后的沥青以分离中间相源；

所述萃取步骤是在足以使溶剂和中间相源保持在液体状态的温度和压力下进行的亚超临界液/液萃取；

回收中间相源；

从中间相源中脱除溶剂以得到中间相沥青。

2.权利要求1的方法，其中所述原料选自煤焦油的芳族馏分、乙烯焦油的芳族馏分、澄清油的芳族馏分、热裂化焦油的芳族馏分、煤焦油的芳族残余物、乙烯焦油的芳族残余物和澄清油的芳族残余物。

3.权利要求1的方法，其中所述原料的灰分含量小于50ppm。

4.权利要求1的方法，其中所述萃取步骤是液/液萃取，且包括在足以使可溶相和含中间相源的不溶相均成为液体的温度和压力下，将热裂化后的沥青与溶剂接触，以使可溶物和不溶物以液体形式连续地分离。

5.权利要求4的方法，其中将萃取混合物冷却并以液体形式回收可溶物而含中间相源的不溶物以固体沥青形式分离。

6.权利要求1的方法，该方法包括在热裂化步骤中或之后调节沥青油含量的步骤以控制中间相沥青的硬度。

7.权利要求6的方法，其中所述沥青油的含量占热裂化后的沥青的约0％至约70％(重量)。

8.权利要求1的方法，其中基本上所有原来含在原料中的中间相源和包括在热裂化步骤中产生的所有中间相源，都含在中间相沥青中，所述中间相沥青含有小于500ppm的不溶物，当该中间相沥青熔融时，可以流过2微米的筛网。

9.权利要求1的方法，其中当所述中间相源处于熔融状态时，可以通过2微米(标称)、7微米(绝对)的过滤器且含小于50ppm的灰分。

10.权利要求1的方法，其中所述亚超临界液/液萃取在低于该溶剂的临界温度和压力的温度和压力下进行。

11.一种用于从原料中产生中间相沥青的溶剂分离法，该方法包括：

热裂化一种原料，以生产含有中间相源的各向同性热裂化后的沥青；

用溶剂萃取所述热裂化后的沥青以分离基本上包括所有原来含在原料中的或在热裂化步骤中产生的重质稀释剂不溶物的中间相源；

回收中间相源；

从中间相源中脱除溶剂以得到中间相沥青。

12.权利要求11的方法，其中所述原料选自煤焦油的芳族馏分、乙烯焦油的芳族馏分、澄清油的芳族馏分、热裂化焦油的芳族馏分、煤焦油的芳族残余物、乙烯焦油的芳族残余物和澄清油的芳族残余物。

13.权利要求11的方法，其中所述原料含灰分小于50ppm。

14.权利要求11的方法，其中所述萃取步骤是在足以使溶剂和中间相源保持在液体状态的温度和压力下进行的液/液萃取。

15.权利要求11的方法，其中所述萃取步骤是液/液萃取，且包括在足以使可溶相和含中间相源的不溶相均成为液体的温度和压力下，将热裂化后的沥青与溶剂接触，以使可溶物和不溶物以液体形式连续地分离。

16.权利要求11的方法，其中将萃取混合物冷却并以液体形式回收可溶物而含中间相源的不溶物以固体沥青形式分离。

17.权利要求11的方法，该方法包括在热裂化步骤中或之后调节沥青油含量的步骤以控制中间相沥青的硬度。

18.权利要求17的方法，其中所述沥青油的含量占热裂化后的沥青的约0％至约70％(重量)。

19.权利要求11的方法，其中当所述中间相源处于熔融状态时，可以通过2微米(标称)、7微米(绝对)的过滤器且含小于50ppm的灰分。

20.一种用于从原料产生中间相沥青的溶剂分离法，该方法包括：

热裂化一种原料，以生产含有中间相源的各向同性热裂化后的沥青；

调节热裂化后的沥青的沥青油含量以控制中间相源的硬度；

用溶剂萃取所述热裂化后的沥青以分离中间相源；

回收中间相源；

从中间相源中脱除溶剂以得到中间相沥青。

21.权利要求20的方法，其中所述原料选自煤焦油的芳族馏分、乙烯焦油的芳族馏分、澄清油的芳族馏分、热裂化焦油的芳族馏分、煤焦油的芳族残余物、乙烯焦油的芳族残余物和澄清油的芳族残余物。

22.权利要求20的方法，其中所述原料的灰分含量小于50ppm。

23.权利要求20的方法，其中所述萃取步骤包括保持足够的温度和压力以使溶剂和中间相源均呈液体状态。

24.权利要求20的方法，其中所述萃取步骤包括在足以使可溶相和含中间相源的不溶相均成为液体的温度和压力下，将热裂化后的沥青与溶剂接触，以使可溶物和不溶物以液体形式连续地分离。

25.权利要求24的方法，其中将萃取混合物冷却并以液体形式回收可溶物而含中间相源的不溶物以固体沥青形式分离。

26.权利要求20的方法，其中基本上所有原来含在原料中的中间相源和包括在热裂化步骤中产生的所有中间相源，都含在中间相沥青中，所述中间相沥青含有小于500ppm的不溶物，当该中间相沥青熔融时，可以流过2微米的筛网。

27.权利要求20的方法，其中当所述中间相源处于熔融状态时，可以通过2微米(标称)、7微米(绝对)的过滤器且含小于50ppm的灰分。

28.权利要求20的方法，其中沥青油的含量占所述原料的约0％至约70％(重量)。