煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002]煤直接液化殘?jiān)敲褐苯右夯^(guò)程的非目標(biāo)產(chǎn)品，約占投煤量的30%。它是一種高灰、高硫和高熱值的物質(zhì)，主要由非餾出液化油(正己烷可溶物)、瀝青(正己烷不溶四氫呋喃可溶物)、未轉(zhuǎn)化煤和無(wú)機(jī)質(zhì)組成。非餾出液化油(重質(zhì)液化油)和瀝青約占煤直接液化殘?jiān)?0%，主要由多環(huán)縮合芳烴組成，其具有芳香度高、碳含量高、容易聚合或交聯(lián)的特點(diǎn)。與石油瀝青和煤焦油瀝青的特性有所不同，煤直接液化殘?jiān)械臑r青類(lèi)物質(zhì)非常適合作為制備炭素材料的原料，是一種寶貴而獨(dú)特的碳資源；未轉(zhuǎn)化煤是指殘?jiān)胁蝗苡谒臍溥秽挠袡C(jī)質(zhì)，約占?xì)堅(jiān)偭康?0%，具有較高的熱值；無(wú)機(jī)質(zhì)主要是由煤中的礦物質(zhì)和外加的催化劑組成，約占?xì)堅(jiān)偭康?0%。
[0003]如何合理而高效利用煤直接液化殘?jiān)敲阂夯に囍蟹浅Ｖ匾恼n題。當(dāng)今，國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用煤直接液化殘?jiān)姆椒ㄊ菍⒚褐苯右夯瘹堅(jiān)c煤調(diào)配成水煤漿，作為氣化爐原料制備合成氣和氫氣，這為煤直接液化殘?jiān)笠?guī)模應(yīng)用找到了出路，實(shí)現(xiàn)了殘?jiān)Y源化利用。然而煤直接液化殘?jiān)貏e是其中的四氫呋喃可溶物(瀝青類(lèi)物質(zhì))未實(shí)現(xiàn)高附加值的利用，從而造成煤直接液化產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益未實(shí)現(xiàn)最大化。將煤直接液化殘?jiān)械目扇懿糠趾筒豢扇懿糠珠_(kāi)，然后分別對(duì)上述兩部分進(jìn)行合理地開(kāi)發(fā)利用，能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]公開(kāi)號(hào)為JPS5984977A的日本專(zhuān)利提供了一種提取液化殘?jiān)杏袡C(jī)質(zhì)的方法，將抽提得到的有機(jī)質(zhì)(包括重質(zhì)液化油和瀝青烯)全部進(jìn)行二次加氫裂解，得到輕質(zhì)石腦油，從而提高總體液化油的收率。然而由于瀝青類(lèi)物質(zhì)的存在，該方法很容易產(chǎn)生二次加氫催化劑因積炭而失活的問(wèn)題。
[0005]公開(kāi)號(hào)為JPH0130412A的日本專(zhuān)利提供了一種從煤直接液化殘?jiān)蟹蛛x出重質(zhì)液化油和瀝青類(lèi)物質(zhì)的方法。該方法將分離的重質(zhì)液化油進(jìn)行二次加氫裂解得到輕質(zhì)液化油，同時(shí)將瀝青類(lèi)物質(zhì)進(jìn)入煤液化單元進(jìn)行再液化反應(yīng)。該方法存在兩方面的問(wèn)題:一方面，由于重質(zhì)液化油的餾分比較重，芳烴含量比較高，不僅要求進(jìn)行深度加氫，導(dǎo)致氫耗量增加，而且容易造成加氫催化劑因結(jié)焦而失活；另一方面，對(duì)分離出的瀝青類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行再液化時(shí)，其再液化效果并不好，而且還會(huì)造成在液化反應(yīng)器中沉積、結(jié)焦等不良效果，因此該方法并不能實(shí)現(xiàn)瀝青類(lèi)物質(zhì)的合理高效利用。
[0006]授權(quán)號(hào)為CN101885976的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種從煤直接液化殘?jiān)刑崛r青類(lèi)物質(zhì)和液化重油的方法，采用煤直接液化過(guò)程中自產(chǎn)的餾分油作為萃取溶劑，將瀝青類(lèi)物質(zhì)和液化重質(zhì)油一起萃取分離出來(lái)，再采用干餾的方法，將瀝青類(lèi)物質(zhì)和液化重質(zhì)油分開(kāi)，得到瀝青中間相，液化重質(zhì)油適度加氫后返回煤液化單元。液化重質(zhì)油主要是大于450°C的餾分組成，與瀝青類(lèi)物質(zhì)結(jié)合力比較強(qiáng)，采用高溫干餾的方法分離時(shí)，一方面導(dǎo)致液化重質(zhì)油裂解，另一方面導(dǎo)致瀝青物質(zhì)結(jié)焦，而難于作為煤液化的循環(huán)溶劑使用。
[0007]授權(quán)號(hào)為CN101962560A和CN101962561A的專(zhuān)利分別公開(kāi)了一種利用兩級(jí)萃取從煤直接液化殘?jiān)刑崛≈刭|(zhì)液化油和瀝青類(lèi)物質(zhì)的方法，該方法以煤直接液化過(guò)程自身產(chǎn)生的兩個(gè)不同餾分段的油品為萃取溶劑，分別對(duì)液化殘?jiān)M(jìn)行兩級(jí)順序萃取，得到重質(zhì)液化油和瀝青類(lèi)物質(zhì)。但該方法采用兩級(jí)萃取和兩級(jí)固液分離，因而工藝流程復(fù)雜，同時(shí)原料萃取溶劑來(lái)源單一且價(jià)格較高，產(chǎn)品收率較低，成本較高，而且得到的瀝青類(lèi)物質(zhì)軟化點(diǎn)高，揮發(fā)分低，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)適用性不強(qiáng)。
[0008]鑒于上述問(wèn)題的存在，有必要開(kāi)發(fā)出一種煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒?，以提高煤直接液化殘?jiān)袨r青類(lèi)物質(zhì)的附加收益值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒?，以解決現(xiàn)有技術(shù)中煤直接液化殘?jiān)袨r青類(lèi)物質(zhì)的附加收益值較低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)煤液化殘?jiān)母咝ЬC合利用。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒?，該方法包?采用萃取溶劑對(duì)煤直接液化殘?jiān)M(jìn)行萃取，得到萃取混合物；對(duì)萃取混合物進(jìn)行一級(jí)固液分離，得到一級(jí)清液和一級(jí)濃縮相；將部分或全部的一級(jí)清液進(jìn)行二級(jí)固液分離，得到二級(jí)清液和二級(jí)濃縮相；將部分或全部的二級(jí)清液進(jìn)行三級(jí)固液分離，得到三級(jí)清液和三級(jí)濃縮相；對(duì)部分的一級(jí)清液進(jìn)行二級(jí)固液分離，對(duì)剩余的一級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，得到一級(jí)瀝青；對(duì)部分的二級(jí)清液進(jìn)行三級(jí)固液分離，對(duì)剩余的二級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，得到二級(jí)瀝青；以及對(duì)全部的三級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，得到三級(jí)瀝青。
[0011]進(jìn)一步地，萃取溶劑選自四氫呋喃、糠醛、N-甲基吡咯烷酮、喹啉、甲苯、煤直接液化餾分油或煤焦油餾分油組成的組中的一種或多種。
[0012]進(jìn)一步地，將煤直接液化殘?jiān)c萃取溶劑以重量比1:1?8混合，在隊(duì)或惰性氣體保護(hù)、0.01?lMPa、30?200°C的條件下進(jìn)行萃取過(guò)程；其中，萃取時(shí)間為5?60min，攪拌速率為25?150r/min。
[0013]進(jìn)一步地，一級(jí)固液分離、二級(jí)固液分離以及三級(jí)固液分離的方法分別獨(dú)立地選自過(guò)濾、旋流分離法、離心分離法或沉降分離法。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)采用可連續(xù)化的過(guò)濾分離法時(shí)，分離溫度為30?200°C，壓力為0.1?1.0MPa ;當(dāng)采用旋流分離法時(shí)，分離溫度為30?200°C，壓力為0.2?0.6MPa ;當(dāng)采用離心分離法時(shí)，分離溫度為30?200°C，壓力為0.01?0.05MPa ;當(dāng)采用沉降分離法時(shí)，分離溫度為30?200°C，壓力為0.01?0.1MPa0
[0015]進(jìn)一步地，一級(jí)濃縮相的固含量為50?80wt%，二級(jí)濃縮相的固含量為15?50wt%，三級(jí)濃縮相的固含量為10?45wt%。
[0016]進(jìn)一步地，清液溶劑回收的方法為常壓蒸餾、減壓蒸餾或蒸發(fā)。
[0017]進(jìn)一步地，將一級(jí)濃縮相、二級(jí)濃縮及三級(jí)濃縮相進(jìn)行溶劑回收處理，得到固渣；優(yōu)選地，固渣中的固含量彡95wt%。
[0018]進(jìn)一步地，將一級(jí)濃縮相、二級(jí)濃縮及三級(jí)濃縮相進(jìn)行溶劑回收處理的方法為減壓蒸餾、常壓蒸餾、真空干燥、微波干燥或汽提。
[0019]進(jìn)一步地，以重量比為1:0?5，將固渣與煤配制成固含量為50?80wt%的水煤漿，然后將水煤漿進(jìn)行氣化和燃燒；優(yōu)選地，一級(jí)瀝青可以用于道路瀝青和防水卷材領(lǐng)域；優(yōu)選地，二級(jí)瀝青可以作為浸漬劑和粘結(jié)劑使用；優(yōu)選地，三級(jí)瀝青可以用于制備針狀焦、炭纖維、中間相炭微球或超級(jí)活性炭。
[0020]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，煤直接液化殘?jiān)姆丘s出液化油(正己烷可溶部分)與瀝青類(lèi)物質(zhì)(正己烷不溶四氫呋喃可溶部分)的性質(zhì)極為相似，難以將二者完全分開(kāi)，且分離成本較高，不適合進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用，且得到的瀝青的綜合性能較差。而本發(fā)明提供的上述處理方法中，對(duì)煤直接液化殘?jiān)M(jìn)行了連續(xù)萃取分離，在將非餾出液化油與瀝青類(lèi)物質(zhì)一并萃取出來(lái)后，分別對(duì)萃取混合物進(jìn)行了連續(xù)三次固液分離處理，能夠得到一級(jí)瀝青、二級(jí)瀝青和三級(jí)瀝青。這三種瀝青產(chǎn)品因具有不同的物性而能夠在不同的應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用。這既能夠避免因分別提出非餾出液化油和瀝青類(lèi)物質(zhì)帶來(lái)的成本高、分離不充分問(wèn)題，還能夠根據(jù)應(yīng)用需求制備出特定的瀝青產(chǎn)品。從而能夠在降低生產(chǎn)成本的前提下顯著提高煤液化殘?jiān)械臑r青附加收益值，使煤液化殘?jiān)玫礁C合、更充分的回收利用。此夕卜，本申請(qǐng)采用連續(xù)的萃取分離方式對(duì)煤直接液化殘?jiān)M(jìn)行處理，還有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0021]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1示出了本發(fā)明提供的煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒ǖ墓に嚵鞒淌疽鈭D。
【具體實(shí)施方式】
[0023]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0024]正如【背景技術(shù)】部分所描述的，采用現(xiàn)有工藝存在煤直接液化殘?jiān)袨r青類(lèi)物質(zhì)的附加收益值不高的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種煤直接液化殘?jiān)奶幚矸椒?，如圖1所示，該處理方法包括:采用萃取溶劑對(duì)煤直接液化殘?jiān)M(jìn)行萃取，得到萃取混合物；對(duì)萃取混合物進(jìn)行一級(jí)固液分離，得到一級(jí)清液和一級(jí)濃縮相；將部分或全部的一級(jí)清液進(jìn)行二級(jí)固液分離，得到二級(jí)清液和二級(jí)濃縮相；將部分或全部的二級(jí)清液進(jìn)行三級(jí)固液分離，得到三級(jí)清液和三級(jí)濃縮相；對(duì)部分的一級(jí)清液進(jìn)行二級(jí)固液分離，對(duì)剩余一級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，得到一級(jí)瀝青；對(duì)部分的二級(jí)清液進(jìn)行三級(jí)固液分離，對(duì)剩余的二級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，得到二級(jí)瀝青；以及對(duì)全部的三級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，得到三級(jí)瀝青。
[0025]本發(fā)明中一級(jí)清液根據(jù)需求可分為多種方式處理:部分或全部一級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，剩余部分的一級(jí)清液進(jìn)行二級(jí)固液分離處理，也可以全部一級(jí)清液進(jìn)行二級(jí)固液分離；同樣地，二級(jí)清液可分為多種方式進(jìn)行處理:部分或全部二級(jí)清液進(jìn)行清液溶劑回收處理，剩余部分的二級(jí)清液進(jìn)行三級(jí)固液分離處理，也可以全部二級(jí)清液進(jìn)行三