技術領域

本發明涉及煤深度加工領域，特別是涉及煤直接液化殘渣的萃取方法以及萃取物的應用。

背景技術

煤炭直接液化是將煤通過高溫、高壓，在催化劑的作用下加氫直接轉化成清潔的運輸液體燃料(石腦油、柴油等)或化工原料的一種先進潔凈煤技術，是緩解我國石油資源短缺、石油產品供需緊張狀況的重要途徑之一。煤直接液化過程的主要目標產品是液化油品，并副產一些烴類氣體、COx等氣體、工藝水以及固液分離過程產生的液化殘留物(又稱煤液化殘渣)。液化殘渣一般約占進煤量的30％左右。如何利用這部分煤液化殘渣提取出有價值的產品，對液化過程效率和整個液化廠的經濟性和環境保護等均有不可低估的影響。

煤直接液化殘渣主要由無機質和有機質兩部分組成，其中的有機質包括重質液化油、瀝青類物質和未轉化煤；無機類物質包括煤中礦物質和外加的催化劑。有機類物質中的重質液化油、瀝青類物質含量約占殘渣量的50％左右，未轉化煤約占30％左右，灰分約占20％左右。因此，將殘渣中50％左右的瀝青和重質油分離出來進行綜合加工利用，從中提取或制備出更有價值的產品具有可行性。

如何有效的利用煤液化殘渣，使其產生更大的經濟效益，一直是煤直接液化領域的一個富有挑戰性的課題。當今對煤液化殘渣的利用主要有燃燒、焦化制油、氣化制氫等傳統方法。作為燃料直接在鍋爐或窯爐中燃燒，無疑將影響煤液化的經濟性，造成資源的巨大浪費，而且液化殘渣中較高的硫含量將帶來環境方面的問題。焦化制油是將液化殘渣中的瀝青烯轉化為重質油和可蒸餾油，雖然增加了煤液化工藝的液體油收率，但液化殘渣并不能得到最合理的利用，焦化過程得到半焦由于硫含量高和灰含量高，其利用途徑也不十分明確。將液化殘渣進行氣化制氫的方法是一種有效的大規模利用的途徑，但對殘渣中的瀝青類物質和重質油的高附加值利用潛力未得到體現，而且殘渣中灰分高達20％以上，這必將給氣化爐的排渣帶來很大影響。

中國專利ZL200510047800.X公開了一種以煤炭直接液化殘渣為原料等離子體制備納米炭材料的方法。中國專利ZL200610012547.9公開了一種將煤液化殘渣作為道路瀝青改性劑的方法。中國專利ZL200910087907.5公開了一種利用煤直接液化殘渣制備瀝青基碳纖維的方法。中國ZL200910086158.4公開了一種以煤液化殘渣制備中間相瀝青的方法。這些方法均是以煤液化殘渣中的瀝青類物質為原料，沒有涉及到殘渣中的重質液化油的利用，而且殘渣中瀝青類物質的抽提均是以價格昂貴的純化學試劑為溶劑，成本相對比較高。

日本專利JP?59084977公開了一種提取液化殘渣中有機質的方法，將抽提得到的有機質(包括重質液化油和瀝青烯)全部進行二次加氫裂解，得到輕質石腦油，從而提高總體液化油的收率，但存在著由于抽提物中瀝青類物質的存在致使二次加氫催化劑非常容易積炭失活的問題。JP?1304182公開了一種從直接液化殘渣中分離出重質液化油和瀝青類物質的方法，該方法將分離的重質液化油進行二次加氫裂解得到輕質液化油，而瀝青類物質進入煤炭液化單元進行再液化反應。一方面，由于重質油品的餾份比較重，芳烴含量比較高，二次加氫裂解制輕質燃料時反應比較劇烈，不僅要求進行深度加氫，導致增加了氫耗量，而且容易造成催化劑因結焦而失活，從而對加氫裂解催化劑的性能提出了很高的要求，要求加氫裂解催化劑具有較強的活性、比較強的抗積炭能力。另一方面，分離出來的瀝青類物質進行再液化時，其再液化效果并不好，而且還會造成在液化反應器中沉積、結焦等不良效果，因此該方法并不能實現瀝青烯類物質的合理高效利用。