煤焦油分离技术研究进展

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煤焦油研究报告

煤焦油研究报告

煤焦油研究报告1. 引言煤焦油是煤炭在高温加热过程中产生的副产品,它含有大量有机化合物和杂质。

煤焦油具有广泛的应用领域,如化工、建筑材料、燃料等。

本文将对煤焦油的制备方法、化学成分、应用领域以及环境影响进行研究和分析。

2. 煤焦油制备方法煤焦油的制备方法主要有煤气化法、焦化法和溶剂法等。

煤气化法是将煤炭在高温条件下与气体反应生成合成气,再经过净化和冷却,形成煤焦油。

焦化法是将煤炭在高温条件下进行干馏,通过收集煤气和凝析液得到煤焦油。

溶剂法是将煤焦油的溶解度增加,利用溶剂分离出煤焦油。

根据不同的制备方法,煤焦油的性质和用途也有所差异。

3. 煤焦油的化学成分煤焦油是一种复杂的混合物,其中包含多种有机化合物。

研究表明,煤焦油的主要化学成分包括芳烃、杂原子化合物(如含氮化合物、含氧化合物等)、杂环化合物等。

其中,芳烃是煤焦油的主要组成部分,占总量的60%以上。

煤焦油的化学成分对其应用性能和环境影响有重要影响。

4. 煤焦油的应用领域煤焦油具有广泛的应用领域。

在化工领域,煤焦油是制造防腐漆、润滑油、染料、合成树脂等重要原料。

在建筑材料领域,煤焦油可以用于制造沥青、煤沥青混合料等。

另外,煤焦油还可以作为燃料使用,具有高热值和低污染的特点。

然而,由于煤焦油中含有多种有害物质,其使用和处理需要引起重视,以减少对环境的影响。

5. 煤焦油的环境影响煤焦油的存在对环境造成了一定的影响。

首先,煤焦油的燃烧过程会产生大量的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物等,对大气污染造成负面影响。

其次,煤焦油中的有机化合物具有一定的毒性,如果不正确处理,会对土壤和水体造成污染。

此外,煤焦油的储存和处理也存在一定的安全风险,需要采取相应的安全措施。

6. 结论综上所述,煤焦油是一种重要的化工副产物,具有广泛的应用领域。

然而,煤焦油的制备和使用过程中需要注意环境保护和安全问题。

因此,应该加强煤焦油的生产技术研究,发展清洁生产技术,减少对环境的影响。

煤焦油蒸馏与萃取分离技术比较研究

煤焦油蒸馏与萃取分离技术比较研究
第4 0卷 第 9期 21 02年 5月
广



Vo . 0 No 9 14 . Ma 2 2 v. 01
G a g h u C e c lI d s y u n z o h mia n u t r
煤 焦 油 蒸馏 与 萃取 分 离技 术 比较研 究
冯超辉 , 张德 飞 ,王 磊 ,毛周刚 ,江金正
2 萃 取 分 离技 术
萃取分离 技术 多应用 于石 油化工 、 机合成 、 品加 工 、 有 食 制
药工程 、 生物工程和核工业等诸多领域 , 以其温 和条件下操作 和 能够保 留或者部分保 留原始组成 结构的特点在分离 技术领域 扮 演着 重要 角色。与传统 的工业 化的蒸馏 分离 技术相 比, 萃取 分 离技 术在煤焦 油族组 分分离 方面 的应用还 处于研究 开发 阶段 ,
Absr c t a t:The d silto n xr c in s p r t n t c n lg o o ltrwe e i to u e itlain a d e ta t e a ai e h o o y frc a a r n r d c d,a d t e h i o a a o o n h n t e rc mp r — t e r s a c sc n u t d I c n l d d t a h itlai n s pa ain tc n l g a uc h rc mi sa i h e e g i e e r h wa o d ce . t o c u e h tt e d si to e r to e h oo h d s h s o to ng sh g n r v l y y c n u t n,h g q p n n e t n n rg n lc mp n n e tu to o s mp i o u e e uime ti v sme ta d o ii a o o e td sr ci n,whi x r cin s p r t n t c n lg o l e ta to e a a i e h o o n t e o y

高温煤焦油分离技术发展及应用

高温煤焦油分离技术发展及应用
纯后 的成分 即为煤焦 油 沥青 ( 简 称 煤 沥青 ) , 是 生产 针状焦 、 碳纤维 、 中间相碳 微球 、 碳分 子筛 、 碳 负极 材
1 . 1 . 3 共沸蒸馏和萃取蒸馏分离
日 本住友金属化工公司二甘醇 、 乙二醇等作溶 剂, 与9 5 %萘馏 出后 的残 渣油共沸, 使之与煤焦油 中的杂环化合物形成共沸难溶体系 , 使萘和甲基萘 等二环芳烃选择性 的与杂环化合物分离 】 。山荫 等利用萃取蒸馏法, 改善了精制萘的工艺。张超群 等以粗蒽为原料, 采用溶剂萃取 一 恒沸蒸馏 一 升华
组 合提取 精蒽 和精 咔唑 。这些 工艺 改进 只是对个别 的馏 分 , 缩 小 了应用 范 围 。
料和高性能筑路沥青 的重要原料。但分离对于含有 上万种有机化合物 的高温煤焦油来说 , 是一个能耗 较大的单元操作 , 如何提高分离过程能量消耗和设 备费用 , 是提高高温煤焦油利用 的关键 因素。本文
主要对 目前工 业 中开 发应 用较 为广 泛 的煤 焦 油分离 技术进 行介绍 和应用 分析 。
1 高温煤焦油分离技术 煤焦油分离根据单元操作 的分离原理不同, 可 将目 前工业中的煤焦油分离技术分为几类 :
1 度较高, 自动化程度较高 , 缺点是设备投资大、 能耗高、 易产 生共沸、 热敏性馏分长 时间在高温停 留易产生热缩 聚和热分解现象 , 导致煤焦油 中部分原始组分和化 学成分遭到破坏。
分为一塔式、 二塔式和多塔式。 二塔式是在一塔式工艺 的基础之上 , 把蒽塔单 独设立 , 多切取一蒽油馏分( 3 0 0 ~ 3 3 0  ̄ C) 。
统, 而且对于煤焦油这种多元组分 的分离也可 以适 用。只能适用煤焦油 的下游产品分离、 提纯, 对族组 分的分离效果不明显。例如精萘 的提纯, 甲基萘的 分离 , 日本的Y o s h i t a k a Y a m a m o t o L 5 等研究高压结晶

煤焦油研究报告

煤焦油研究报告

煤焦油研究报告煤焦油研究报告(一)煤焦油是从煤炭加热解炭得到的一种煤化工产品,它是一种油状物质,是煤炭中的有机部分在高温下分解生成的产物。

煤焦油是一种重要的能源化工原料,广泛应用于石油化工、冶金、建材、化肥等行业。

煤焦油作为一种重要的化工原料,具有较高的经济价值和使用价值,对于促进经济发展具有重要作用。

本报告旨在对煤焦油进行深入研究,分析其性质、用途和发展前景。

一、煤焦油的性质煤焦油是一种复杂的混合物,由多种化学组分组成。

根据其产生温度和收率的不同,可以将煤焦油分为高温焦油和低温焦油。

高温焦油主要用于生产沥青、石墨等产品,而低温焦油则主要用于生产苯、甲苯、二甲苯等有机化工产品。

煤焦油的主要性质包括物理性质和化学性质。

物理性质方面,煤焦油呈黑色或棕色油状液体,具有特殊的刺激性气味,密度较大,黏度较高。

化学性质方面,煤焦油主要由多环芳烃和杂环芳烃组成,含有大量的芳香烃和多环芳烃物质,同时还含有少量的氮、氧和硫等杂质。

二、煤焦油的用途煤焦油作为一种重要的化工原料,具有广泛的应用领域。

主要的应用领域包括石油化工、冶金、建材和化肥等行业。

在石油化工领域,煤焦油是一种重要的石油替代品,可以用于生产石油煤沥青、质子推进剂等石油化工产品。

同时,煤焦油还可以制备多环芳烃、有机磷化合物等化学中间体,用于生产染料、颜料、医药等产品。

在冶金行业,煤焦油可以作为焦化炉煤气的加氢剂,可以使焦化炉油气得到充分利用。

此外,煤焦油还可以用作钢铁冶炼中的还原剂和脱氧剂,用于提高钢铁产品的质量。

在建材行业,煤焦油可以用于生产沥青、沥青混凝土等建材产品,以及煤焦油沥青、碳素纤维等高新材料。

在化肥行业,煤焦油可以用于生产合成氨、尿素等化肥产品,以及煤焦油沥青肥、煤焦油尿素等有机肥料。

三、煤焦油的发展前景当前,随着石油资源的日益短缺和环境保护的要求日益提高,煤焦油作为一种重要的替代能源和石油化工原料,具有广阔的发展前景。

首先,煤焦油可以降低对石油的依赖程度,减轻对石油资源的压力。

煤焦油分离分析技术发展研究

煤焦油分离分析技术发展研究
第4 1 卷第 1 3期
2 0 1 3年 7月
广



Vo L 4l No h e mi c a l I n d u s t r y
J u l y . 2 0 1 3
煤 焦 油 分 离 分 析 技 术 发 展 研 究
陈 晰 ,杨宏伟 ,姚 婷 ,郝敬 团 ,李召 良
C HE N Xi ,Y A NG Ho n g—w e i ,Y A O T i n g ,H A O J i n g—t u a n ,L I Z h a o—l i a n g
( 1 .D e p a r t m e n t o f A v i a t i o n o i l a n d m a t e i r a l , A i r F o r c e L o g i s t i c s I n s t i t u t e , J i a n g s u X u z h o u 2 2 1 0 0 6 ; 2 P .0 .L R e s e a r c h i n s t i t u t e o f t h e a i r f o r c e , B e i j i n g 1 0 0 0 7 6 , C h i n a )
Abs t r a c t :No w c o a l t a r wa s p a i d a t t e n t i o n b y a l l c o un t ie r s i n t h e wo r l d a s a n i mp o ta r n t a n d n o n r e n e wa b l e e n e r g y s o u r c e . To r e li a z e t h e e f i f c i e n t a p p l i c a t i o n o f c o a l t r .t a h e c he mi c a l c o mp o s i t i o n a n d s t r u c t ur a l c h a r a c t e is r t i c s s ho u l d b e u n de r s t o o d . Ho we v e r .c o a l t r a wa s ma i n l y c o mp o s e d o f v a r i o u s a r o ma t i c h y d r o c a r b o n s.a n d c o mp l e x i t y a n d s t a b i l i t y o f i t s s t r u c t u r e e mb a r r a s s t he d e v e l o p me n t o f i n v e s t i g a t i o n a n d a p p l i c a t i o n .W i t h r e v e a l i n g t h e c h e mi c a l c o mp o s i t i o n a n d a c h i e — v i n g t h e e f f e c t i v e a n d h i g h v a l u e—a d de d u t i l i z a t i o n o f c o a l t a r ,t h e s e p a r a t i o n a n d a n a l y s i s me t h o do l o g i e s a n d t e c h n o l o g i e s

探究煤焦油加工技术进展和发展措施

探究煤焦油加工技术进展和发展措施

探究煤焦油加工技术进展和发展措施现如今经济水平与各种技术都发展迅速,对于煤焦油加工这個行业也开始重新重视起来,本文对高温煤焦油产生的一些组成特点做了分析,并提出了相关措施。

标签:煤焦油;加工技术;发展措施煤焦油加工在很多领域都发挥着它的重要作用,特别是在那些农药、医学、以及合成纤维等一些领域。

根据相关的资料了解到,全世界对于萘的需求量很大,每年大概要超过100万t,这些萘有百分之九十以上都是从煤焦油当中获得的,还有那些染料的原料等很多元素都是从煤焦油当中去获取的。

现在很多国家都开始向可持续发展这样的方向靠拢,摆在焦化工业面前的是一个比较严峻的状况,但是从它的价值方面来说的话,前景还是非常乐观的,因此,人们也开始越来越重视煤焦油加工业的发展。

1 煤焦油加工的生产规模以及技术1.1 生产规模日本、俄罗斯以及法国等一些国家采用的都是单套郊游蒸馏装置,这种装置的能力大概是在10万t/a到50万t/a之间,从相关理论出发,装置的能力越强,那么其规模效益也就会更好。

但是并不是所有的规模都是一般大小的,总会有小又大,造成这些差异的原因主要有一些几个:(1)每个煤焦油加工厂他们各自所拥有的交友资源有多有少;(2)每个煤焦油加工厂所重点打造的产品是不一样的:(3)单体装置有的太过庞大,这样就会给运输以及制造都带来了比较大的麻烦,造成投资和产出比不相匹配的结果。

所以,在选择加工装置的时候也要去做好选择,资源不多的时候,选择那种10万t/a以上的就可以了,而如果资源特别多的时候可以选择50万t/a的装置[1]。

根据相关的经验进行总结,对于其规模的确定需要注意的原则有以下几个:(1)要保证自己所用的资源足够供应原料量;(2)要对所拥有的资源进行合理的配置,减少对能源的消耗,要注重环保;(3)需要具有一定的承担各种风险的能力,同时也要适应随时可能会改变方向的市场。

1.2 加工技术煤焦油当中所存在的物质非常的多,相关专家曾表示有上万中物质,已经知晓的物质有500多样,能够从中提取或是进行配置的产品大概有200多种。

煤焦油技术进展

煤焦油技术进展


煤焦油的组成和产率受到炼焦煤、炼焦工艺的影响。 炼焦煤挥发分增加,煤焦油产率增加,采用高气煤炼焦 可以使煤焦油产率达到4%以上。 炼焦温度升高,煤焦油产率下降。但芳香烃类增加,密 度增大。 煤焦油是化学工业重要原料 煤焦油的成分达上万种,主要含有苯、甲苯、二甲苯、 萘、蒽等芳烃,以及芳香族含氧化合物(如苯酚等),含 氮、含硫的杂环化合物等很多有机物。 煤焦油是生产塑料、合成纤维、染料、橡胶、医药、耐 高温材料等的重要原料。
煤焦油制备化学品技术进展
青岛科技大学 徐广飞
பைடு நூலகம் 目录
简介 加工技术进展及工业化现状 存在问题及研发方向
一、简介
煤焦油是煤在干馏(隔绝空气加热)和气化过 程中得到的一种具有刺激性臭味的黑褐色、粘 稠液体。 根据干馏温度和过程方法的不同划分为三种煤 焦油。
低温煤焦油(450~600℃):色泽浅、密度小,主要 成分是高级酚、软蜡、短链脂肪族饱和烃、烯烃。 中温煤焦油(700~900℃)和高温煤焦油(1000℃ 左右):密度较大,色泽深,主要由各种芳香烃组成。
沥 青
二、煤焦油加工技术进展及工业化现状
1 高温煤焦油
高温煤焦油是在焦炭生产中得到的煤焦油,它是粗煤气冷却 过程中冷凝分离出来的焦炉煤气净化产品之一。目前中国传统 的高温煤焦油加工利用方式主要是生产轻油、酚油、萘油及改 质沥青等,再经深加工后制取苯、酚、萘、葸、沥青等多种化 工原料,对高温煤焦油加氢制取高附加值燃料油是最近的学术 研究热点,也是国家今后提倡的高温煤焦油加工利用新方向。 1.1技术研发进展 经过几十年的发展,高温煤焦油加工利用技术已经有了提高 ,国家投入了很大力量进行原有技术的革新和新技术的创新。 目前,针对中国现有采用管式炉及循环水加热冷却调温方式 加工煤焦油工艺中,系统内潜在的能源不能充分利用并且所有 步骤的能量转化都需外界能耗支持的缺点,开发了新的煤焦油 加工工艺,大大减少能耗,降低了成本。

煤焦油分离方法及组分性质研究现状与展望

煤焦油分离方法及组分性质研究现状与展望
摘 要 :为促进 煤 焦 油加 工向 大型化 、清洁化 、精 细化 和环境 友好 型 方 向发 展 ,分析 了典 型 的煤 焦油加 工 方式 的加 工路 线 ,从 溶 剂萃取 法 、蒸馏 法 、膜 分 离和 结 晶法等 方 面 阐述 了煤 焦油 组分 主要 分 离方法 , 并对 煤 焦油 中分 离的各 典 型组 分性 质进行 分 析 ,如 酸碱 组 分 、酚 类组 分 、芳烃 组分 、盐基 组分 和重质 组 分等在 煤 焦 油 中的含 量 、化合 物种 类 以及 分子 结构特 征 等 。结合 煤 焦油加 工 方式 ,提 出行 业发展 特 点 与不 足之 处 。传统 高温煤 焦油 的加 工路 线、中低 温煤 焦油加 氢提 质路 线 、煤焦 油 中高 附加 值化 学品抽 提 及加 氢提 质 的综合 加 工路 线是 4种 典型 的煤 焦 油加 工方 式。煤 焦 油综合 利 用加 工路 线 是更 为优 化 的加 工利 用路 线 。从 煤 焦 油深加 工路 线 的开发 和优 化 历程 看 ,一 般优 先提 取 煤 焦 油 中 高 附加 值 的 化 学品 ,对抽 余组 分进 一 步深加 工是 对 煤 焦油利 用 的有 效补 充 和升 级 。 最后 指 出应加 强煤 焦 油 的基 础 研 究 ,开发 绿 色、高效 的煤 焦油 综合 加 工技 术 ,根 据 不 同种 类 的煤 焦油进 行 多角度 、多层 次 的 系统研 究 ,并逐 步建 立煤 焦 油的基 础数据 库 。 关键 词 :煤 焦油 ;分 离 ;组分 性质 ;加 工路 线 中 图分类 号 :TQ520 文 献标 志码 :A 文章 编号 :1006—6772(2018)04—0001—06 Status and prospect of separation m ethods and com position characteristics

煤焦油分离技术进展研究

煤焦油分离技术进展研究
1 . 结 晶分 离法 这种 工 艺过 程适 用 比较 广 ,既可适 用 二元 系统 ,也 可适 用 多 元 系 统 。 以这种 方法 分 离 出来 的混合 物 ,在 当前 成 熟和 发展 ,可 以预 见得 到 这种 分离 方 法将 得 到更 加广 泛 的应 用 。运 用吸 附一结 晶这 项技 术 ,可 以把 原本
二 、 当 前 我 国 煤 焦 油 分 离 技 术 的 发 展 现 状 总 的看 来 , 自从 我 国开 始对 煤焦 油进 行分 离 直到 今天 ,在 有 关煤
焦 油分 离技 术这 个 方面 所取 得 的成就 是 相 当巨大 的 ,例 如 ,当前 我 国
可 以应 用 结 晶法 把 菲 、咔 唑 、葸 等成 分从 煤 焦 油 中成 功地 分 离 出来 ; 但 是相 比于 国外 发达 国 家 ,在有 关煤 焦 油分 离和 加工 方 面 ,我国还 存 在 着较 大的 差距 ,诸 如 我国 的煤 焦 油分 离技 术较 为 落后 、加工 工 艺相 对 简单 等等 ;总 体看 来 ,在 有关 煤焦 油分 离及 加 工这 个方 面 ,当 前我 国迫 切要解 决 的就是要 把煤 焦油 中各组 分分离效 率尽 可能 地提 高起 来 , 在这 个基础 上 ,把产 品的纯 度也尽 力地提 高起 来 。
类 的 分离 。乳化 液 膜实 际 上是 一 种 高分 散体 系 ,它 具 有 这双 重 乳 液 : ① w—O —w ( 水一 油一 水型 ) ;② O — w— o ( 油一 水一油 型 ) ;应 用 超 声波 或 高速 搅拌 来把 这 两个 互不 相溶 的液 相进 行处 理并 制 成乳 化液 状 ,然 后在 第 三相 中把 这 互不 相溶 的液 相进 行 分散 ,这就 使 乳化 液膜 体 系 形成 了 ;由此 可见 ,有 关 ①液 膜相 、② 外 部相 、③ 内部 相等 三部

煤焦油分离与深加工技术现状分析

煤焦油分离与深加工技术现状分析

煤焦油分离与深加工技术现状分析【摘要】本文详细分析了煤焦油深加工技术产业现状和发展趋势,对煤焦油粗加工产品洗油、酚油、萘油、蒽油以及煤沥青的深加工产品及其应用情况进行了系统分析,同时,介绍了目前煤焦油组分分离的新技术,并对煤焦油深加工产业技术发展前景进行了分析和展望。

【关键词】煤焦油;分离;深加工;技术现状分析煤焦油是煤在干馏和气化过程中获得的具有刺激性臭味、呈黑色或黑褐色粘稠状的液体产品,是很多稠环化合物和含O、N、S的杂环化合物的主要来源。

煤焦油中的某些组分是不可能或者很难从其他原料中得到的,如芳烃化学原料、枕木防腐油、煤型粘合剂等。

因此,开发研究煤焦油分离技术是世界各国关注的重要领域之一。

我国煤资源丰富,焦炭总产量已超过4.7亿t,位居世界之首,已回收和尚未回收的煤焦油资源约2000万t/a,如能得到充分合理的利用,必将创造巨大的经济价值。

随着我国经济的不断发展和对环境保护要求的日益提高,煤焦油的深加工成为一个亟待解决的课题。

1.煤焦油分离新技术煤焦油是复杂的多元组分混合物,其中存在大量高沸点的共沸物和低沸点的共熔物,无法用普通的蒸馏法和结晶法进行分离和精制。

从煤焦油中分离提取较纯组分,需通过应用新型分离技术来实现。

1.1超临界萃取超临界流体萃取简称SFE,是近年来兴起的一种新型分离技术。

超临界流体是指温度和压力均高于临界温度和临界压力下的流体,处于临界点附近的流体具有气液双重性质,它具有接近液体的密度和溶解能力,又具有气体的扩散性。

超临界流体的密度随温度和压力的变化显著,而其溶解能力又随密度变化而变化。

因此,当温度、压力变化时,流体的溶解能力随之急剧变化。

超临界流体萃取就是基于上述原理,利用临界温度及临界压力附近具有特殊性能的气体溶剂在接近或超过临界点的低温高压条件下具有高密度时,对有效成份进行萃取,然后采取恒压升温或恒温降压的方法,将溶剂和所萃取到的有效成分加以分离的一种分离方法,它兼有蒸发和溶液萃取两个作用。

煤焦油精制新技术

煤焦油精制新技术

煤焦油精制新技术引言煤焦油是煤炭的副产品,其主要成分是复杂的有机化合物和碳氢化合物。

在过去,煤焦油往往被视为废弃物,处理和利用都存在一定的困难。

然而,随着环保意识的提高和资源利用的关注,研究人员们开始对煤焦油的再利用进行深入研究,并开发了一系列煤焦油精制的新技术。

本文将介绍一些最新的煤焦油精制技术,包括高效分离、催化裂解和深度加氢等。

高效分离技术高效分离技术是煤焦油精制的第一步。

传统的分离方法主要包括萃取、蒸馏和气相色谱等。

然而,这些方法存在分离难度大、损失多和能耗高等问题。

近年来,研究人员们开发了基于超声波辅助的分离技术,通过超声波的作用,可以使煤焦油中的物质进一步分离,提高分离效率。

此外,还有利用离子液体作为萃取剂的新方法,离子液体具有优异的提取性能和热稳定性,可以有效地分离煤焦油中的目标物质。

催化裂解技术催化裂解是将煤焦油中的高分子化合物转化为低分子化合物的重要技术。

传统的催化裂解方法主要包括热解、催化剂裂解和流化床裂解等。

然而,这些方法存在着能耗高、催化剂寿命短和反应产物分布不均匀等问题。

为了克服这些问题,研究人员们开始探索新的催化剂和反应条件。

一种新型的催化剂是纳米材料,由于其较大的比表面积和优异的催化性能,能够提高裂解效率和选择性。

此外,还有研究人员利用热电效应和电子束等技术进行催化裂解,这些方法能够提高反应速率和选择性。

深度加氢技术深度加氢是煤焦油精制的关键环节之一。

煤焦油中的含氮、含硫和含氧化合物会对后续加工和利用造成一定的困扰,因此需要通过加氢反应将其转化为无害的化合物。

传统的加氢技术主要包括催化加氢和非催化加氢。

然而,这些方法存在反应温度高、选择性低和催化剂寿命短等问题。

为了解决这些问题,研究人员们开始开发新的加氢催化剂,如基于过渡金属的纳米催化剂和具有特殊结构的催化剂。

此外,还有利用高压、高温和氢化物反应等技术进行加氢处理,这些方法能够提高加氢反应的效率和选择性。

结论煤焦油精制是一项具有重要意义的技术研究。

煤焦油工艺中的分离与提纯技术研究

煤焦油工艺中的分离与提纯技术研究

煤焦油工艺中的分离与提纯技术研究摘要:煤干馏分离技术在煤转化和煤化工领域扮演着重要的角色。

通过物理和化学的手段,将煤产物进行分离,可以提高产品的纯度,减少资源的浪费,并实现对环境的保护。

不断推进煤干馏分离技术的研发和应用,将为煤化工行业的可持续发展做出贡献。

关键词:煤焦油;分离;提纯;工艺引言沉淀法、蒸馏法以及萃法分离技术是煤干馏分离技术中的重要分支。

通过选择适当的分离方法和优化操作条件,可以实现对煤焦油、煤气和焦炭等组分的高效分离。

这些分离技术的不断改进和创新,将为煤化工领域的发展和资源的可持续利用带来更多的机遇和挑战。

1煤干馏工艺概述1.1煤干馏工艺原理煤干馏工艺是一种将煤通过升温和分解的过程,将其转化为煤焦油、焦炭和煤气等有用产品的方法。

在煤干馏过程中,煤在高温下被加热,产生大量的挥发物质和固体残渣。

煤干馏是在高温条件下,通过加热将煤中的有机质分解成气体、液体和固体三个相态的产物的过程。

该过程主要发生在650-1,100摄氏度的温度范围内。

1.2煤干馏工艺流程(1)加热和蒸发:将煤料加热至干馏温度,并使其脱水和挥发。

在这一步骤中,煤中的水分、轻质烃类以及一部分比较易挥发的组分会被逐渐释放出来。

(2)干馏和析出:经过加热蒸发后的煤在干馏室中进一步分解和裂解,产生大量的气体、液体和固体残渣。

其中,气体部分称为煤气,液体部分称为煤焦油,固体残渣则是焦炭。

(3)气体处理:干馏过程中产生的煤气需要进行处理和净化,以去除其中的有害物质。

典型的处理方法包括洗涤、冷却、除尘等工艺。

(4)产品分离和收集:通过一系列的分离工艺,将煤焦油、焦炭和处理后的煤气分别收集。

煤焦油可以通过凝聚、沉淀或萃取等方法进行分离和提纯。

焦炭则可用作燃料或冶金原料。

1.3煤干馏产物的组成和应用(1)煤气:煤干馏产生的煤气主要由一些有机物质组成,如甲烷、乙烷、乙烯等。

这些煤气可以用作燃料,具有高热值和低污染的特点,在城市燃气、发电和工业生产中得到广泛应用。

煤炭加工中的新型煤焦油提取技术

煤炭加工中的新型煤焦油提取技术

技术发展趋势
提高提取效率:通过改进工艺和设备,提高煤焦油的提取效率。 降低成本:通过优化工艺和原材料,降低煤焦油的生产成本。 环保要求:满足越来越严格的环保要求,减少废气、废水等污染物的排放。 提高产品质量:通过改进工艺和设备,提高煤焦油的产品质量。
技术改进方向
提高提取效率:通过改进 工艺流程和设备,提高煤
技术实践经验
技术原理:采用新 型煤焦油提取技术, 提高煤焦油提取效 率
实践案例:在某煤 矿的应用,提高了 煤焦油提取率
技术改进:根据实 践经验,对技术进 行改进,提高了提 取效率
探索方向:未来将 继续探索新型煤焦 油提取技术的应用 和改进
技术实践问题与解决方案
问题:煤焦油 提取效率低
解决方案:采 用新型煤焦油 提取技术,提 高提取效率
建立示范项目: 选择具有代表性 的企业,建立新 型煤焦油提取技 术的示范项目, 展示技术的优势
和效果
添加标题
添加标题
加强宣传与交流: 通过媒体、学术 会议等方式,加 强新型煤焦油提 取技术的宣传和 交流,提高技术 的知名度和影响 力
添加标题
普及途径
政府政策支持:鼓励企业采用新 型煤焦油提取技术,提供财政补 贴和税收优惠
技术原理
煤焦油提取技 术的发展历程
新型煤焦油提 取技术的特点
新型煤焦油提 取技术的主要 步骤
新型煤焦油提 取技术的应用 领域
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技术优缺点
优点:高效、节能、环保
缺点:设备投资大,操作 复杂
优点:可提取高纯度煤焦 油
缺点:对原料要求高,需 要优质煤炭
Part Three
新型煤焦油提取技 术在煤炭加工中的

煤焦油分离技术研究

煤焦油分离技术研究

第24卷 第2期煤 炭 转 化V o l.24 No.2 2001年4月COA L CON V ERSIO N A pr.2001煤焦油分离技术研究X伍 林1) 宗志敏2) 魏贤勇3) 陈清如4) 摘 要 阐述了国内外煤焦油加工工艺的现状及进展,系统地总结了精细蒸馏、共沸蒸馏、晶析、吸附等新工艺以及超临界流体萃取、高压晶析、形成络合物、反应分离、膜分离和溶剂萃取等多种分离新技术在煤焦油组分分离上的研究与开发.提出在深入研究煤焦油中各组分间相互作用的基础上,将先进的分离技术与传统工艺有机地结合,可望在简化工艺、降低能耗和消除环境污染的前提下,大幅度改善煤焦油的分离效果.关键词 煤焦油,多环芳烃,分离技术中图分类号 TQ520.60 引 言煤焦油化学至今已有三百多年的历史,1822年在英国建立起世界上第一个煤焦油蒸馏工厂,直到20世纪50年代石油大发展时期以前的一百多年间,芳烃化学原料、枕木防腐油、道路建筑用沥青、型煤粘结剂等原料只能从煤焦油中获得.19世纪后半期,英国和德国相继开发了从煤焦油中得到的芳烃为主要原料合成有机染料的工艺,由此奠定了现代有机化学工业的基础.1 煤焦油分离技术发展的概况煤焦油中含有上万种有机化合物,目前可以鉴定出的仅有500余种,其中中性组分有174种(如苯、甲苯、二甲苯、萘、苊、蒽、芴和芘等),酸性组分有63种(如酚、甲酚和二甲酚等),碱性组分有113种(如吡啶、吲哚、喹啉和异喹啉等),还含有其它稠环和含氧、含硫等杂环化合物,其中有些产品是不可能或者不能经济地从石油化工原料中取得.因此,煤焦油产品在世界化工原料需求中有极其重要地位(见表1).[1,2]表1 煤焦油产品对世界化工原料需求的重要性T able1 T he impor tance o f coal tar pro ducts to t he demand of chemical feedsto ck in wo rld(%)Benzene Naph thalene Anth racene Pyrene 1585>96>90 Annaphthalene Quinoline Carbazole Phenol >901001003Other phenol Car bon b lackPres erving agentsof w oodCarbonproducts 402575~100煤焦油产量取决于高炉焦炭的需要量,而不是取决于焦油产品的市场需求量,因而其生产加工的规模与钢铁工业的兴衰息息相关.据20世纪80年代初统计,世界煤焦油产量每年接近1600万t,西欧约占30%,前苏联及东欧27%,北美22%,东南亚20%,其中3/4左右的煤焦油分布在世界127个煤焦油加工厂内进行加工.20世纪80年代中期以来,世界钢产量逐年下降,以美国、西欧和日本减产最多,而加拿大、澳大利亚及发展中国家则逐年有所增长,因而煤焦油产量及加工量亦随之波动.[1]X国家重点基础研究发展规划项目(G1999022101)和煤炭工业科技发展基金资助项目(97-312). 1)博士后,武汉大学生命科学学院,430072 武汉;2)副教授;3)教授、博士生导师;4)中国工程院院士、教授、博士生导师,中国矿业大学化工学院,221008 徐州 收稿日期:2001-01-10目前,全世界煤焦油产量已高达2000万t/a,但实际进行加工的煤焦油量只有1600万t,每年从中获得500万t各类化工产品.在全世界重视可持续发展的今天,焦化工业面临着严峻的形势.但就其存在价值而言,前景并不悲观.据专家估计,传统的高炉-转炉工艺在钢铁生产中的主导地位至少30年不会变,焦炭仍然是不可缺少的原料.与西方国家焦炭产量逐年萎缩相反,近十年我国焦炭产量节节上升,包括土焦在内的焦炭总产量已超过1亿t,位居世界首位.我国已回收和尚未回收的煤焦油资源约400万t/a,如能得到充分和合理的利用必将创造巨大的经济价值.[3,4]2 国内外煤焦油加工工艺的现状近十几年来,德国和日本等许多发达国家已将煤焦油的分离和利用的重点由高含量组分转向低含量组分,以从中获取合成精细化学品所需的高附加值成分,并且成功地开发出一系列先进的煤焦油加工新工艺.德国是最早利用煤焦油的国家.世界闻名的一些工艺流程几乎都是德国斯蒂尔公司和考伯斯公司设计的,投入相当大的力量,积极开发与完善加工新技术,扩大产品品种,提高产品的质量等级.目前,吕特格公司(Rutg ers Wer ke AG)的焦油加工能力为150万t/a,已能生产500多种芳烃产品,煤焦油的化工利用率接近60%,位居世界之首.[3]日本的焦化工业发展较快,现有煤焦油加工能力已达180万t/a.煤焦油加工工艺大多是考伯斯二次气化工艺的改进型.近十多年来,在住友金属化学、新日铁化学、神户制钢和川崎制铁等多家公司的共同努力下,日本的煤焦油加工业已形成了集中化、大型化和现代化的产业体系,在煤焦油的精密分离和焦化产品的深度加工利用等方面取得了令人瞩目的成就.前苏联的煤焦油加工能力一直很强,单机装量年处理煤焦油的能力高达60万t,采用的多是一次气化单或双塔流程,精制的焦化产品约有190种,其煤焦油分离效率仅次于德国.作为发展中国家,印度的煤焦油加工生产水平也较高,目前其生产量达38万t/a.印度在萘、苯、甲苯及二甲苯和酚的生产工艺方面取得了突出的成就,在甲苯、萘和蒽的催化氧化方面也作了大量的研究和开发工作.我国的煤焦油加工工业基本上停留在20世纪50年代从原苏联引进的技术设备的基础上,40年来进展不显著.20世纪70年代以来,我国焦化行业自行开发的技术有双炉双塔法生产工业萘,碱洗及减压精馏分离酚类产品,萃取精馏法从粗蒽中生产精蒽,区域熔融和定向结晶提纯萘和苊产品等新技术,并开始研制煤沥青针状焦、沥青碳纤维等新品种.在精细化工品加工方面开发了许多新品种,例如上海焦化厂采用两次三相重结晶工艺从洗油馏分中制得纯度为95%的精芴;采用无滚筒接触工艺生产涂料炭黑,北京焦化厂和宝钢焦化厂分别开发了工业茚和古马隆树脂等副产品;鞍山热能所等单位成功地研制了以粗酚或工业酚为原料的镁碳和铝碳专用的新型粘合剂.周霞萍等[5]提出了用分子工程的研究方法进行焦油加工基础研究的问题,对减少粗蒽加工成本,合理利用煤焦油资源有一定的启示.王树东等[6]用甲醇和乙醇作溶剂,采用溶剂结晶法精制萘.实验结果表明,对硫茚和苯并噻吩的一次结晶脱除率达50%,精萘产品符合标准.放大实验表明,溶剂结晶法易于实现工业化.顾广隽等[7]在实验室中对从洗油中分离甲基萘、联苯和吲哚进行了研究,将沸程230℃~275℃的轻质洗油经高效减压精馏,在获得纯度90%~95%以上的1-甲基萘和2-甲基萘产品的同时,还可获得联苯-吲哚的富集馏分,经共沸精馏和重结晶,可获得纯度90%~95%的吲哚和联苯产品,显示出了较好的推广前景.与发达国家相比,我国在煤焦油加工方面虽然取得了一些可喜的成就,但明显感到科研力量较弱、投入少,尚存在工艺落后、设备规模小且过于分散、加工过程环境污染严重等问题.我国高温煤焦油加工工艺仍然是20世纪50年代从前苏联引进的常压蒸馏的一塔式、两塔式流程,国内的焦油加工行业设计院也只有陈旧的常压蒸馏设计(且最大的每套生产能力仅为10万t/a).由于工艺不合理,每种馏分都需酸洗、碱洗脱酚,工艺流程长、能耗大、产品纯度低,以致我国不少的煤焦油下游产品如精萘还需进口.导致我国煤焦油加工利用落后状况的原因之一是缺乏统一管理.煤焦油产品和加工分属于不同的行业,在各自的行业内,焦油都作为副产品得不到应有的重视.加之各焦化厂的煤焦油分别处理,形不成规模,效益不高就更不能引起有关部门的重视.这样煤焦油加工处于三不管的空白地带,以致比起步晚18 煤 炭 转 化 2001年的石油加工业要落后几十年.纵观国内外焦化产业的发展状况,可以清楚地看出,煤焦油加工工艺需要解决的主要难题依然是如何提高焦油中各单组分的分离效率,如何提高所得产品的纯度以及如何改善一系列配套的生产工艺和操作条件.在解决这些问题方面,德国的多塔减压蒸馏工艺虽具有较多优势,但仍存在着有待完善之处:(1)利用高真空蒸馏分离高熔点(>200℃)芳烃时,冷凝系统的堵塞问题;(2)防止在蒸馏过程中不饱和烃和多环芳烃间发生聚合反应;(3)加强热量回收,降低能耗,提高分离效率;(4)减少体系对设备材料的腐蚀和对环境的污染.3 煤焦油分离新技术的研究与开发共沸蒸馏和萃取蒸馏在煤焦油加工过程中属于较为先进的工艺.日本住友金属化工公司选用二甘醇、乙二醇等做溶剂,与95%萘馏出后的残渣油共沸,使之与煤焦油馏分中的杂环芳香族化合物形成共沸难溶体系,使萘和甲基萘等二环芳烃选择性地与杂环芳香族化合物分离.山荫等[1]利用萃取蒸馏的方法改善了精制萘的工艺,在体系中加入二乙醇胺可以较好地浓缩杂质,提高萘的分离精制效果.丁国靖等介绍了用共沸法在20块理论板塔上分离2-甲基萘和喹啉等化合物的工艺,该工艺所得产品达到化学纯水平,所用共沸剂无毒,且能循环使用.整个工艺不产生废液,故不造成新的环境污染.液-液萃取在加工过程中是比较成熟的分离方法,但寻找适宜的萃取剂并利用该萃取剂高选择性地分离煤焦油及焦油馏分的目的成分,则是当今焦化行业的分离新技术.Lamey等[8]的研究表明:选用诸如浓硫酸或液氨类的无机萃取剂可以有效分离精制蒽和菲,利用N,N-二甲基甲酰胺可以分离精蒽中80%的咔唑,并且蒽的损失较少.Bluemer等[9]介绍了在浓硫酸存在下,以乙酐/苯做溶剂连续逆流萃取,使苯并噻吩选择性磺化.在第二萃取塔中以水洗涤苯溶剂则得到苯并噻吩单磺酸的稀硫酸溶液.后者经蒸发浓缩,然后用过热蒸汽分解,得到浓度80%~85%的精苯并噻吩,经蒸馏和结晶可得工业纯产品;用NaOH溶液萃取出甲基萘馏分中的二甲酚后,再用20%~30%的硫酸萃取喹啉碱类.得到的粗硫酸喹啉溶液加入氨后即析出粗喹啉,蒸馏后得到纯喹啉、异喹啉和2-甲基喹啉.萃取后的甲基萘中性油通过结晶和蒸馏等操作即可得到1-甲基萘和2-甲基萘.Price[10]介绍了英国曼弗斯精炼厂以煤气冷凝液为原料采用蒸馏或以N-甲基吡咯烷酮做萃取剂进行溶剂萃取的方法,提取一些基本不含苯的馏分,该法因溶剂贵而不利推广. M anka等[11]介绍了波兰扎布日煤化学加工研究所研制出的焦油分馏和电极焦生产工艺.这种焦油加工工艺称作焦油沥青综合利用法,很适于电极工业和制铝工业的需要,并且不产生杂质沥青.其主要产品为针状焦、电极焦(约20%)、沥青焦(约20%)和进一步加工的焦油馏分(~51%).该工艺侧重于重质组分的分离与有效利用,对轻质组分的有效分离利用仍未得到很好解决.采用的溶剂有芳族溶剂(萘油、洗油或蒽油)和脂肪族溶剂(正己烷、工业苯和石脑油).超临界流体萃取是利用流体在超临界状态的特异性质而发展起来的新型分离技术.经过十几年的努力,该技术已由昭和壳牌石油公司成功地应用于二甲基萘(DM N)各异构体的分离.该公司以CO2作为萃取流体,在适宜的操作条件下,可使2,6-DMN的纯度由44%提高到90%.结晶法是传统的分离工艺,使之与精密的控制仪器相配套可以显著改善煤焦油组分的分离效果.在与蒸馏相并行的分离精制工艺中,从煤焦油中分离萘和蒽等化学品时所采用的结晶法可分为溶液结晶、熔融结晶和压力结晶三种.德国Rutg ers Werks 公司开发的利用乙醇做溶剂分离二甲基萘的各种异构体和高效分离回收萘的工艺在德国MW B公司的小型装置上得以实现.利用逐步结晶原理,新日铁化学公司已开发出高效分离精制2-甲基萘的装置,并用于规模化生产.[12]日本神户制钢所开发成功的压力晶析法分离新技术根据除水以外的大部分化合物在加压下融点上升的原理,采用加压的方法使结晶形成、长大而达到分离的目的.卡浩之等介绍了用压力结晶法精制2-甲基萘、氧芴、联苯、萘、茚和3,5-二甲苯等焦化产品,可使纯度达到98%~99%.在物性比较接近的混合物体系中加入一种试剂,使其与目的组分形成电荷络合物、包接螯合物或嵌合物而分离的方法是比较先进的分离新技术.从日本帝人公司的多项专利可知,在煤焦油馏分中加入诸如硝基苯等包接试剂,可以选择性地与二甲基萘中几种异构体分别形成嵌合物或络合物,从而使之分离.[13]根据分离塔中填料吸附性能的差异,使流动相19第2期 伍 林等 煤焦油分离技术研究中的某组分从混合体系中分离的吸附法也是传统的分离方法之一.开发新型吸附剂是改善这种分离工艺的关键环节.在这方面,日本三菱化成集团和帝人公司研究开发了一种含有硝基官能团的树脂作为吸附剂,并研制出从煤焦油馏分中分离萘和蒽等多环芳烃的小型装置.另外,利用选择性化学反应使目的组分从混合物中分离的方法——反应分离法以及相转移催化反应和电解有机合成,也被用于煤焦油中某些成分的分离.米杰等[14]研究了水和表面活性剂组成的乳化液膜对萘的精制机理,考察了表面活性剂类型、浓度以及内外相比例对液膜选择性和渗透速率的影响,建立了精萘在液膜精制中的热力学模型.结果表明,以阴离子表面活性剂形成的乳化液膜结合精馏可有效地将萘油制成精萘,萘含量大于99%,萘收率大于88%.1-4环芳香族化合物是已经较广泛应用的焦化产品,在温和条件下,从煤焦油中选择性地分离这些化合物是煤焦油加工工艺的发展趋势.宗志敏等[1,15]开发了在常温常压下用溶剂萃取分离煤焦油的工艺,分离流程见图1.考察了多种溶剂对轻质焦油萃取时界面分层状况和萃取率,最后选定了用甲醇和乙醇作为溶剂对煤焦油进行5次~7次萃取,可以得到主要含1-4环芳香族化合物的轻质焦油和基本不含1-4环芳香族化合物的焦油沥青.用这种方法处理煤焦油不仅可以较简便地去除煤焦油沥青的挥发性成分,提高其软化点,同时避免因高温蒸馏而产生的导致沥青中喹啉不溶物增加的重质化反应,而且可使1-4环芳香族化合物含量集中,易于进一步分离.图1 煤焦油溶剂萃取分离工艺流程示意图Fig.1 Scheme of so lv ent s ex tr actio n separ atio n technique of coal tar4 结束语煤焦油中含有成百上千种化合物,由于其彼此间易形成具有高沸点的共沸物和低熔点的共熔物,难以按常规的蒸馏和结晶等方法分离,在深入研究煤焦油中各组分间相互作用的基础上,将先进的分离技术与传统工艺有机地结合,可望在简化工艺、降低能耗和消除环境污染的前提下,大幅度改善煤焦油的分离效果.因此,探索和开发高效的煤焦油分离工艺对煤炭、冶金和化工等行业的发展具有极其重要的意义.参 考 文 献[1] 伍 林.煤焦油溶剂萃取分离与利用环芳烃的定向转化.[博士学位论文].徐州:中国矿业大学,2000[2] Song C,Sch obert H H.Opportunities for Develop ing S pecialty Ch emicals and Advanced M aterials from Coals.Fuel Pr oce-ss ing T echnology.1993,34:157-196[3] 高晋生,张德祥,万 晨.煤焦油加工技术的发展和建议.煤化工,1999(1):3-6[4] 方德巍.关于发展我国新一代天然气化工和煤化工技术的建议.煤化工,1997(4):3-11[5] 周霞萍,王曾辉,高晋生.粗蒽加工工艺的研究现状和进展.煤炭转化,1995,18(3):22-26[6] 王树东,阎承伟,邓贻钊等.以乙醇为溶剂的结晶法精制萘的研究.煤炭转化,1995,18(4):90-95[7] 顾广隽,崔志民,秀维庆.从洗油中分离甲基萘、联萘、吲哚的研究.燃料与化工,1988,19(4):46-50[8] Lamey S ing Co-Boiling M eth od to Separate the M ixture of M ethyl Naphthalene and Quinoline.Separation Science,1974,9(5):391-400[9] Bluemer G .M odern Coal Tar Dis tillation -Pr odu cing T ech nology of Aromatics and Heter ocyclic Ar om atics .Er dl u nd Kohl -Erdgas -Petr ochemic ,1983(1):22-27[10] Price D W .M odern Coal Tar and Coal its Tar Produ cts Industry .Collery Guard ian ,1982,8:391-396[11] M anka H .M odern Direction of Coal T ar Process ing .KoKs S mola Gaz ,1984,7:156-161[12] 高晋生,Heek K H V .炼焦工业的前景和德国炼焦新技术的开发.燃料与化工,1995,26(5):217-221[13] 肖瑞华,高卫民.从煤焦油洗油馏分中回收吲哚的研究概况.煤炭转化,1998,21(1):59-6120 煤 炭 转 化 2001年[14] 米 杰,巩志坚,王志忠.乳化液膜法粗萘转制机理的研究.燃料化学学报,1997,25(5):465-468[15] 宗志敏.煤焦油中芳香族化合物的有效分离和转化的研究.[博士学位论文].徐州:中国矿业大学,1997SURVEY OF THE SEPARATION TECHNIQUE OF COAL TARWu Lin(College of L if e Science ,W uhan University ,W uhan 430072)Zong Zhimin Wei Xianyong and Chen Qingru(College of Chemical Engineering ,China University o f M ining &T echnology ,X uz hou 221008)ABSTRACT T he present state and the advance of coal tar processing technique at home and abr oad were surveyed in this paper .The new separatio n technolo gy used in coal tar co mponents such as fine distillation ,co -boiling distillation ,cr ystallization depo sitio n and adsor ption w ere generalized systematically.T he o utcomes of research and ex ploitation o f the adv anced separation technique that used in coal tar components such as supercritical flow extraction,hig h-pressure cr ystallization separation ,for m co mplex ,reaction separation ,membrane iso lation ,solvents ex-tr action and so o n were sum marized to o.T he view w as put forw ard that in the premise o f study-ing deeply the inter activ e o f each co mpo nent in co al tar ,and traditional technology was integrated org anically w ith advanced separatio n technique ,it w ill be brought about that simplify w orking pr ocesses ,lo wer energ y consumption ,eliminate env ir onm ental po llution and hig her im pro ved separ ation effictiveness of co al tar.KEY WORDS coal tar ,polycyclic ar omatic hy drocarbons,separation technique《煤炭转化》获“华北地区十佳期刊”三连冠本刊讯 2000年11月7日,第五届华北地区十佳期刊评选工作在北京揭晓.《煤炭转化》再次夺得“华北地区十佳期刊”桂冠,这是继1994年获“华北地区优秀期刊”、1996年和1998年两次获“华北地区十佳期刊”后又一次获华北地区最高奖.华北地区十佳期刊评选活动自1992年以来每两年一届.华北五省市的专家以国家科学技术部《科学技术期刊质量要求》、《科学技术期刊质量评估标准》为依据,对参评期刊从办刊宗旨、政治方向、学术水平、编排规范、编辑加工、印装质量、出版标准、社会效益、经济效益、风格特色等方面进行了严格初评、复评和总评,最后以无记名投票方式评出了十佳期刊.《煤炭转化》作为山西的品牌期刊,是华北唯一连续获“华北地区十佳期刊”的科技期刊.(本刊通讯员)21第2期 伍 林等 煤焦油分离技术研究。

煤焦油成分简单分离

煤焦油成分简单分离

煤焦油成分简单分离煤焦油成分的简单分离摘要:煤焦油是焦化工业的重要产品之一,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品。

煤焦油分离加工技术尚不成熟完整,目前对于煤焦油的深加工和提取高附加值的产品仍需进一步的探索。

本文探讨了煤焦油成分的简单分离方法,煤焦油经蒸馏截取各段馏分后,将焦油中的成分根据其化学性质分为中性和酸碱性两部分,针对不同成分的分离探讨适合的分离方法。

关键字:煤焦油;分离方法;组成1、引言:煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其产量约占装炉煤的3%~4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状,密度通常在0.95-1.10g./cm3之间,闪点100℃具有特殊臭味,煤焦油又称焦油。

常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体,炼焦生产的高温煤焦油密度较高,为1.160~1.220g/cm3 。

主要由多环芳香族化合物组成,烷基芳烃含量较少,高沸点组分较多,热稳定性好。

其组分萘含量较多,其余相对含量较少,主要有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。

焦油的各组分性质有差别,但性质相近组分较多,需要先采用蒸馏方法切取各种馏分,使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩集中到相应馏分中去,再进一步利用物理和化学的方法进行分离。

170℃前的馏分为轻油;170~210℃的馏分主要为酚油;210~230℃的馏分主要为萘油;230~300℃的馏分主要为洗油;280~360℃的馏分为一蒽油;二蒽油馏分初馏点为310℃,馏出50%时为400℃。

煤焦油是焦化工业的重要产品之一,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品,目前提取的主要产品有:(1)萘用来制取邻苯二甲酸酐,供生产树脂、工程塑料、染料。

油漆及医药等用。

煤焦油分离技术进展论文

煤焦油分离技术进展论文

煤焦油分离技术进展研究摘要:基于煤焦油的组分,就煤焦油进行分离所带来的巨大效益及其重要性进行了较为详细的阐述和论述,在此基础上,并对当前国内外最新煤焦油分离技术发展状况及未来的进展情况进行了一些研究和较为详细的介绍。

关键词:煤焦油分离技术进展研究一、引言煤焦油是一种粘稠状的液体产品,通常其颜色为黑褐色或纯黑色,且具有一定的刺激性臭味;对煤进行气化或者进行干馏就可得到煤焦油;当前很多化合物,诸如含s、n、o的杂环及稠环化合物等,就是来源于这种煤焦油。

根据相关研究可知,煤焦油中的很多组分极其珍稀,在当前技术条件下,很难从其他原料得到或者制取这些煤焦油重要组成成分,像煤型粘合剂或者枕木防腐油等,其原料就无法从其他原料中获取,只能获取于煤焦油之中。

所以,对煤焦油进行分离这项新技术,近年来正逐渐引起世界各国的极度关注和开发研究。

二、当前我国煤焦油分离技术的发展现状总的看来,自从我国开始对煤焦油进行分离直到今天,在有关煤焦油分离技术这个方面所取得的成就是相当巨大的,例如,当前我国可以应用结晶法把菲、咔唑、葸等成分从煤焦油中成功地分离出来;但是相比于国外发达国家,在有关煤焦油分离和加工方面,我国还存在着较大的差距,诸如我国的煤焦油分离技术较为落后、加工工艺相对简单等等;总体看来,在有关煤焦油分离及加工这个方面,当前我国迫切要解决的就是要把煤焦油中各组分分离效率尽可能地提高起来,在这个基础上,把产品的纯度也尽力地提高起来。

三、煤焦油分离技术的进展研究煤焦油是一种混合物,其成分极其复杂而且呈多元状态,特别是高沸点与低沸点的物质一起混杂其中,若要进行分离及精制,以通常的结晶法及蒸馏法根本没有办法做得到。

以下就结合当前煤焦油分离这项新技术的最新发展状况,以其中的几项新型分离技术为例,对于如何从煤焦油中分离及提取较纯成分进行较为详细的介绍。

1.结晶分离法这种工艺过程适用比较广,既可适用二元系统,也可适用多元系统。

以这种方法分离出来的混合物,在当前得到的推广和应用极其广泛。

中低温煤焦油中酚类化合物的分离研究进展

中低温煤焦油中酚类化合物的分离研究进展

中低温煤焦油中酚类化合物的分离研究进展
杨军;李斌;牛小强;贺珍珍
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】中低温煤焦油中含有大量酚类化合物,加氢转化过程中会造成氢耗及污水处置费用增加。

从粗酚提取、粗酚精制两个角度介绍了中低温煤焦油中混合酚化合物的提取以及混合酚中单质酚的纯化工艺技术,对相关工艺技术的优势及不足进行了对比。

探讨了中低温煤焦油中酚类化合物提取的技术发展趋势,认为三废排放更少的有机溶剂萃取法是粗酚提取的工业化发展趋势,烷基化反应后分离仍是目前最有效、工业化可行性最高的甲酚同分异构体的高效分离工艺技术。

【总页数】3页(P24-26)
【作者】杨军;李斌;牛小强;贺珍珍
【作者单位】神木富油能源科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ523.6
【相关文献】
1.中低温煤焦油中酚类化合物的柱层析分离
2.陕北中低温煤焦油中酚类化合物的提取与分离研究
3.低温煤焦油中酚类化合物的分离设计
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5.离子液体萃取分离煤焦油中酚类化合物的研究进展
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煤焦油精制新技术

煤焦油精制新技术

煤焦油精制新技术煤焦油是煤气化或焦化过程中产生的副产品。

它含有多种有机物质,可以用于制造某些化学品和产品。

然而,煤焦油中的杂质过多,使得其应用范围受到限制。

因此,煤焦油精制技术的发展一直受到广泛关注。

本文将介绍煤焦油精制的新技术和应用。

煤焦油精制的新技术主要包括物理分离、催化剂分离和化学精制等。

其中,物理分离是利用煤焦油中不同化学品的物理性质差异进行分离。

例如,通过升华或凝结等方式将煤焦油中的固体杂质分离出来,利用提取、蒸馏等方法分离出煤焦油中不同沸点的组分。

物理分离技术简单易行,但其效率相对较低,难以去除所有的杂质。

催化剂分离是利用某些催化剂将煤焦油中的有机物质分离出来。

催化剂分离技术可以高效地去除煤焦油中的杂质,并且得到的产物质量较高。

通常,催化剂分离技术需要对煤焦油进行加氢处理,以提高煤焦油的可加工性和稳定性。

催化剂分离技术虽然效率高,但需要较高的成本和复杂的操作流程。

化学精制是利用化学方法对煤焦油进行精制。

化学精制技术可以高效地去除煤焦油中的杂质,并且可以生产出各种高价值的化学品。

例如,通过氧化、硫化等方法,可使煤焦油中的杂质得到有效去除。

化学精制技术具有较高的效率和较高的可控性,但其操作流程较为复杂,需要严格的安全措施。

煤焦油精制技术主要应用于以下三个方面:一是生产高品质的煤焦油产品。

煤焦油精制后可以生产出染料、涂料、橡胶、塑料等多种化工产品。

二是作为燃料使用。

煤焦油通过精制可以获得较高的燃烧值,可以用作城市供暖燃料等。

三是用于环保领域。

精制后的煤焦油可以作为焦化生产过程中的替代原料,减少有害气体排放,具有重要的环保和节能意义。

总之,煤焦油精制技术的不断发展和完善,为煤焦化工行业的可持续发展提供了基础支撑。

未来,煤焦油精制技术将朝着更加智能化、高效化、环保化的方向发展,为煤焦化工行业的健康发展注入新的动力。

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煤焦油加工技术进展杜明明(兖矿国宏化工有限责任公司,邹城山东273500)摘要:本文概述了国内外煤焦油加工工艺的现状以及发展趋势,论述了煤焦油加工的重要意义,并对国内煤焦油加工业提出了一些合理的建议。

关键词:煤焦油;加工工艺;发展趋势The advances of Coal tar Processing TechnologyDu Mingming(Yankuang Guohong chemical Co., Ltd. Zoucheng 273500 China) Abstract:This paper summarizes the present state and the advance of coal tar far processing technology, discusses the importance of coal tar processing and gives some reasonable suggestions to domestic coal processing industry.Keywords: Coal tar;Processing process;Development tendency引言:煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中副产的具有刺激性臭味、黑色或黑褐色、黏稠状液体产品,产率大约占炼焦干煤的3%—4%,组分上万种,已从中分离并认定的单种化合物约500种,约占煤焦油总量55%,是很多稠环化合物和含O、N、S的杂环化合物的主要来源[1]。

煤焦油是炼焦中煤炭化的副产品,所以煤焦油产量也随焦炭产量的增加而增加。

受国内外市场影响,近几年我国焦炭产量迅速增涨。

我国是世界焦炭生产大国,从1993年起,焦产量连续居世界第一位。

煤焦油产品在世界化工原料需求中有极其重要地位。

发展焦油化工是许多国家十分关注的重要课题之一,各国都在积极开发研究煤焦油深度加工和分离的新技术,以生产适销对路和高附加值的精细化工新产品[2]。

1国外煤焦油加工业现状与发展趋势1.1国外煤焦油加工业现状煤焦油化学至今已有100多年的历史。

1822年在英国建立起世界上第一个煤焦油蒸馏工厂,直到20世纪50年代石油大发展时期以前的100多年间,芳烃化学原料、枕木防腐油、道路建筑用沥青、型煤粘结剂等原料只能从煤焦油中获得。

19世纪后半期,英国和德国相继开发了以从煤焦油中得到的芳烃为主要原料合成有机染料的工艺,由此奠定了现代有机化学工业的基础。

近年来,每年世界煤焦油产量都在2000万t以上,实际进行加工的煤焦油量只有80%左右,从中可获得500多万t各类化工产品[3]。

据统计,煤焦油中含有上万种有机化合物,目前可以鉴定出的仅有500余种,其中中性组分有174种(如苯、甲苯、二甲苯、萘、苊、蒽、芴和芘等),酸性组分有63种(如酚、甲酚和二甲酚等),碱性组分有113种(如吡啶、吲哚、喹啉和异喹啉等),还含有其它稠环和含氧、含硫等杂环化合物,其中有些产品是不可能或者不能经济地从石油化工原料中取得。

因此,煤焦油产品在世界化工原料需求中占有极其重要地位(表1) [3]。

随着多环芳香族化合物在合成医药、农药、染料、涂料及工程塑料等领域的广泛应用,各国都在积极开发研究煤焦油深度加工和分离的新技术。

近十几年来,德国和日本等许多发达国家已将煤焦油的分离和利用的重点由高含量组分转向低含量组分,以从中获取合成精细化学品所需的高附加值成分,并且成功地开发出一系列先进的煤焦油加工新工艺。

德国是最早利用煤焦油的国家。

世界闻名的一些工艺流程几乎都是德国斯蒂尔公司和考伯斯公司设计的,它们投入相当大的力量,积极开发与完善加工新技术,扩大产品品种,提高产品的质量等级。

目前,吕特格公司(RutgersWerke AG)的焦油加工能力为150万t/a,他们已能生产500多种芳烃产品,煤焦油的化工利用率接近60%,位居世界之首。

日本的焦化工业发展较快,现有煤焦油加工能力已达18万t/a。

煤焦油加工工艺大多是考伯斯二次气化工艺的改进型。

近十多年来,在住友金属化学、新日铁化学、神户制钢和川崎制铁等多家公司的共同努力下,日本的煤焦油加工业已形成了集中化、大型化和现代化的产业体系。

日本十分重视煤焦油加工方面新技术的研究与开发,在煤焦油的精密分离和焦化产品的深度加工利用等方面取得了令人瞩目的成就。

前苏联的煤焦油加工能力一直很强,单机年处理煤焦油的能力高达60万t,采用的多是一次汽化单或双塔流程,精制的焦油产品约有90种,其煤焦油分离效率仅次于德国[4]。

1.2国外煤焦油加工业发展趋势德国早在20世纪20年代就开始进行煤焦油集中加工,20世纪60年代形成煤焦油加工的专业公司—吕格特公司。

其加工业技术、产品品种、质量均处于世界领先地位。

吕格特公司十分重视技术开发,近40年申请专利3500项,另外,还及时引进其它公司的先进技术,从瑞士苏尔寿公司引进结晶法生产工业萘和精萘技术;与日本吴羽公司合作在德国建成年产万吨二异丙基萘的生产装置。

该公司不但在规模上名列世界焦化行业首位,而且在技术水平上也居前列。

世界上一些发达国家,如日本、美国、俄罗斯等煤焦油加工业也具有相当高的水平。

进入20世纪80年代,人们对煤焦油加工业重要的经济地位有了新的认识,如20世纪70年代世界煤焦油产量约1500万t/a,仅加工了70%。

目前,世界煤焦油总产量每年2000多万t,其中约1600万t进行加工处理。

近年来,煤焦油加工日趋集中化、现代化和合理化。

煤焦油加工装置大机组生产能力已提高到70万t/a,如日本的新日铁化学公司的户钿厂,德国卡斯特鲁普厂和杜伊斯堡厂的加工能力都达到70万t/a。

随着精细化工的发展,煤焦油的新分离工艺,产品深加工及应用在许多公司中取得较大的进展。

2我国煤焦油加工业现状20世纪50年代我国从苏联引进了焦油加工装置, 形成了5万t/a 和10万t/a年焦油系列,至今还在发挥作用。

20 世纪60—70年代,鞍山焦耐院自行设计开发了焦油加工系列,并自行开发了圆筒管式炉、焦油切取混合馏份和连续工业萘蒸馏技术,使焦油加工技术有所发展。

但从20世纪的后30年中,除宝钢引进日本焦油加工技术外,我国焦油加工技术基本处于停滞不前的状态,没什么大的进展。

2005年山西宏特煤化工有限公司已形成了40万t/a焦油加工能力, 成为当时我国工厂规模最大的煤焦油加工企业。

之后,国内的煤焦油加工业有了长足的发展。

到2010年,我国煤焦油市场总产能约为1665.9万t,较2009年国内焦油产能增长42万t左右,其中2010年新增产能约为145.4万t,淘汰产能为103.5万t,而根据焦化厂开工情况(实际产量=产能×开工率),2010年全国煤焦油实际产量约为1366.9万t(图1)。

3我国煤焦油加工业存在的问题以及解决方案3.1技术陈旧,设备落后、难以形成经济规模的问题世界上焦油加工技术比较先进的有德国和日本等几个国家,一般认为经济规模应该在20万t/a以上,最大工厂规模已达到75万t/a。

我国加工量较大的企业有山西宏特煤化工有限公司、宝钢、鞍钢、沙钢、和神华乌海能源公司,他们的煤焦油加工能力都在20万t/a以上,其余的工厂煤焦油加工能力绝大半部分都在10万t/a以下,并且大部分煤焦油加工工厂技术陈旧、设备落后、加工效率低、难以形成经济规模。

要解决这个问题,不仅要建立大型煤焦油加工装置,而且要引进先进技术,提高加工深度、开发新品种,提高经济效益。

3.2产品结构单一的问题我国煤焦油加工工业深加工和综合能力较差。

目前,在煤焦油加工中,除冶金化工系统中大型煤焦化企业仅生产萘、酚、沥青、炭黑和少量吡啶、蒽、咔唑外,其大量的杂环和稠环化合物均未回收利用,资源浪费。

国外能从煤焦油中提取230种产品,而我国目前只能从煤焦油中提取40多种产品。

要解决这一问题,国家必须在大型煤焦化基地建立大型煤焦油加工装置,引进国外先进技术,提高加工产品的品种和质量。

3.3产、学、研严重脱离问题近年来,各厂家在沥青烟的治理和三废方面取得了一定的进展,但与工业发达国家相比,还存在一定差距。

尽管我国拥有大批从事煤焦化工业的科研、教学机构,但技术装备水平和产品科技含量严重低下。

虽然现在煤焦油加工在理论上已经取得了一些技术上的突破,如伍林博士的煤焦油分离技术的研究,上海焦化厂采用两次三相结晶工艺从洗油馏分中制得纯度95%的精芴,采用无滚筒接触工艺生产炭黑;北京焦化厂和宝钢焦化厂分别开发了工业茚和古马隆树脂等副产品;鞍山热能所等单位成功的研究了以粗酚或工业酚为原料的镁碳、铝碳专用的新型粘结剂;周霞萍等提出了用分子工程的研究方法进行焦油加工基础研究的问题。

但如何将这些成果与企业结合,在工业化生产中产出合格产品,仍需企业提供条件和资金支持,只有解决产、学、研严重脱离问题,才能使煤焦油加工技术得到全面发展,缩短与发达国家的差距。

4 结语我国是一个以煤为主要能源的大国,通过煤焦油加工可以提高煤的利用率,是能源综合利用的重要途径。

煤焦油加工应重点开展新产品开发和研究,提高资源利用率,提高加工深度、扩大产品结构延伸,进一步加强国内外技术交流,扩大对外开发,加快引进国外先进技术,为企业发展注入活力。

此外,随着煤焦油加工技术的发展,产品附加值增加,投资也增大,国家应集中建设几个大型煤焦油加工基地,并给予一定政策支持;在煤焦油深加工中要考虑设备、工艺的灵活性,根据市场需要及时调整产品质量、品种,以提升企业的综合实力。

5参考文献[1] 卫正义, 樊生才. 煤焦油加工技术进展及产业化评述[J]. 煤化工, 2007, ( 1): 7-10.[2] 钱新荣, 武戈. 煤焦油合理加工的方案研究[J]. 煤化工, 1995, (8): 18-26.[3] 唐英, 王强, 杨祺. 煤焦油工业国内外发展动态[J]. 辽宁化工, 2002, (10): 428-431.[4] 伍林, 宋志敏, 魏贤勇, 陈清如. 煤焦油分离技术与研究[J]. 煤炭转化, 2001, (4): 19-20.表1煤焦油产品对世界化工原料需求比重(%)图1 2010年煤焦油月产能、产量及开工率统计。

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