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在煤直接液化过程中,煤加氢生成油和副产部分气体、水外还生成煤液化残渣。煤液化残渣是一种高碳、高灰、高硫混合物,产量一般达到原料煤的30%左右。无论从经济还是环保角度考虑,对残渣的利用研究都是液化工艺开发的重要组成部分,是煤直接液化技术商业化应用中亟需解决的课题之一。用煤液化残渣作为炭素材料的原料具有巨大潜在的价值。随着人们对所谓的煤液化残渣认识的不断提高及其加工利用技术的不断进步,过去我们称之为残渣的物质越来越受到重视,它的独特性质和价值将会不断得到发掘。将煤液化残渣称为煤液化残留物更为合理。本文首先选出几种萃取芳烃组分的溶剂,通过对比其沸点、黏度、偶极矩、价格、毒性、萃取率等性质参数,选出N,N—二甲基乙酰胺作为萃取煤液化残留物的溶剂。通过改变萃取温度、溶剂与残留物比例、溶解时间等试验条件发现:在温度120℃,溶解10min,残留物与溶剂的体积配比为1:3的情况下,N,N—二甲基乙酰胺萃取残留物中的可溶组分最高,高达59.30%(daf)。通过元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、固体核磁共振等手段对煤液化残留物的N,N—二甲基乙酰胺萃取物即煤液化油沥青进行了分析,发现煤液化油沥青的芳碳率达到76.50%。本文采用程序升温、多管井式坩埚炉对煤液化油沥青进行热转化反应,对煤直接液化油沥青在热转化过程中生成的中间相沥青进行了研究。在温度为410～440℃,炭化时间为6～8h可得到广域流线型结构的中间相沥青。并通过元素分析、偏光显微镜、傅里叶变换红外光谱和固体核磁等手段对热转化产物即中间相沥青进行了分析,结果表明:煤液化油沥青经历了中间相小球的生成、生长及球融和中间相沥青的形成三个过程。煤液化油沥青通过热转化生成中间相沥青的芳碳率由76.50%提高到91.07%,C/H原子比增大,说明在中间相形成过程中热分解和热缩聚反应同时发生,热解过程中脂肪烃或者侧链烷烃断裂而芳构化。