煤焦油加工概念汇总(2020年整理).pptx
煤焦油的性质及应用PPT课件
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三、高温煤焦油
黑色粘稠液体，相对密度大于1.0,含大量沥青,其他成分 是芳烃及杂环有机化合物。包含的化合物已被鉴定的 达 400余种。工业上将煤焦油集中加工，有利于分离提取 含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为 各种馏分，然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方 法可得到萘、蒽等产品；用酸或碱萃取方法可得到含氮碱 性杂环化合物（称焦油碱），或酸性酚类化合物（称焦油 酸）。焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲 酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、 医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油 也可不经分离而直接利用，如沥青质可制电极焦、碳素纤 维等各种重要产品，酚油可用于木材防腐，洗油用作从煤 气中回收粗苯的吸收剂，轻油则并入粗苯一并处理。
煤焦油的性质及应用
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一、概述
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0.95-1.10g./cm3 之间，闪点100℃具有特殊臭味，煤焦 油又称焦油，分为高温煤焦油、中温 煤焦油、低温煤焦油和发生炉煤焦油 几种。
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四、低温煤焦油
黑色粘稠液体，其不同于高温煤焦油是相 对密度通常小于1.0，芳烃含量少,烷烃含量 大，其组成与原料煤质有关 低温干馏焦油 是人造石油的重要来源之一，经高压加氢 制得汽油、柴油等产品。
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五、中温煤焦油
中温煤焦油因为没有充分进行二次热分解和
芳构化，故稠环芳烃含量比高温煤焦油低。 中温煤焦油酚类化合物含量约为10%-12%， 在180-300℃馏分段的粗酚中，高级酚约占 40%-50%。以粗酚为原料，通过精馏的方
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七、高温煤焦油的用途
煤焦油深加工详解课件
07 煤焦油深加工典型案例分析
CHAPTER
A公司煤焦油深加工项目介绍
项目背景
A公司依托自身技术实力和丰富的煤焦油资源，投资建设了煤焦油 深加工项目，以实现资源的综合利用和提升企业经济效益。
工艺流程
该项目采用先进的煤焦油蒸馏技术，将煤焦油分离成不同的组分， 进一步加工成高品质的炭黑、燃料油等产品。
燃料油
加氢产物中的燃料油具有高能量 密度、低硫含量等特点，可作为 柴油、汽油等燃料使用。
化工原料
加氢产物中的化工原料主要包括 苯、甲苯、二甲苯等，可用于生 产涂料、树脂、塑料等化学品。
04 煤焦油催化裂解技术
CHAPTER
催化裂解原理及设备
催化裂解原理
煤焦油在催化剂的作用下，经过裂解 反应将大分子转化为小分子。
煤焦油加氢工艺流程
01
02
03
04
原料准备
将煤焦油进行脱水、脱盐等预 处理，以便后焦油与氢气混 合，并加热至适宜的温度。
加氢反应
在催化剂的作用下，煤焦油中 的有机化合物与氢气进行加氢 反应，生成燃料油等产品。
产品分离
通过分馏塔将加氢产物分离成 燃料油、化工原料等。
加氢产物性质及用途
设备
主要包括反应器、加热器、冷却器、 分离器等。
煤焦油催化裂解工艺流程
原料预处理
对煤焦油进行过滤、蒸馏等预 处理，得到适合催化裂解的原
料。
催化裂解
将预处理后的煤焦油加入反应 器，在催化剂的作用下进行裂 解反应。
产品分离
裂解产物经过分离器进行分离 ，得到不同的产品。
催化剂回收
对催化剂进行回收，降低成本 。
利用吸附剂的吸附作用， 将废气中的有害物质吸附 在吸附剂表面，达到净化 废气的目的。
第4章煤焦油加工技术
• 日本三菱公司利用沥青加工的针状焦、浸渍沥青、碳纤维等都 是附加值非常高的产品,基本独占国际市场,很少有竞争对手;
• 美国Rilly 公司有专门配方的沥青产品,配制的路面油、沥青漆 和屋面防漏剂等产品接近20 多个品级,可以满足各种市场的要 求。
• 澳大利亚Koppers 公司专门在世界各地建设硬沥青装置,并将硬 沥青加工成各种电极、各种耐火材料的粘结剂,从而提高沥青
• 在悬浮床加氢裂化过程中，粉状颗粒催化剂悬浮在煤焦油中， 可以承载反应过程中缩聚生成的少量大分子焦炭，避免这些焦炭 沉积在反应系统而影响设备的正常运行，延长装置的开工周期;
• 所得柴油产品质量好，十六烷指数在40 以上。
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• 煤焦油的初馏(除渣，分割富集，脱水）
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VCC 技术为美国KBR 专有技术，该技术的最大特点是在煤焦油预处理工艺中，采用 了悬浮床技术，该技术可使焦油轻质化，能有效防止加氢工段催化剂结焦; 同时收率在 相关报道技术中最高。但该技术存在的问题是生产过程压力最高，达到了20 MPa，同 时该技术目前处于前期启动阶段，尚无工业化装置。
• 二是在煤焦油加工产品的基础上,发展向精细化 工、染料、医药等方面延伸的深加工产品;
• 三是重点加工沥青类产品。
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• 第一种模式的代表是德国吕特格公司，从焦油中分离、 配制的产品有220 多种。萘有4 个级别，树脂有5 个级 别，蒽有7 个级别，沥青粘结剂及浸渍料有20 个级别;
–产业化：美国、澳大利亚、中国等。
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炼焦化学产品
第七章煤焦油加工煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以分离和精制的工艺过程。
从焦油氨水分离器来的煤焦油混匀后，先经过脱水、脱渣、脱盐处理，然后进行蒸馏，按煤焦油组分沸点分割成轻油馏分(﹤170℃)、酚油馏分(170～210℃)、萘油酚油(210～230℃)、洗油馏分(230～300℃)、一蒽油馏分(300～330℃)和二蒽油馏分(330～360℃)，蒸馏残渣为煤焦油沥青。
煤焦油蒸馏的各段馏分用物理和化学方法处理，可提取各种化工产品，如图7-1所示。
第一节煤焦油蒸馏煤焦油蒸馏是根据煤焦油中各组分的沸点不同将各组分初步分割为几个富集某种和某几种化合物的馏分的加工过程。
煤焦油蒸馏包括蒸馏前的准备和蒸馏等工序。
蒸馏前的准备工作包括脱来自集气管的煤焦油、脱盐（用Na2CO3溶液）、脱图7- 2煤焦油蒸馏工艺流程示意图渣、质量均匀化、脱水和脱盐等步骤。
煤焦油蒸馏的工艺流程如图7-2所示。
煤焦油蒸馏工艺按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两种。
连续蒸馏按操作压力有常压连续蒸馏、常压﹣减压连续蒸馏和减压连续蒸馏三种工艺流程。
常压连续蒸馏工艺流程有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连续蒸馏流程。
一、煤焦油脱渣粗煤气中带有较多的煤粉、焦粉和炭黑等固体颗粒，它们在煤气冷却过程中进入煤焦油，使煤焦油中固体沉淀物含量急剧增加。
这不但导致煤焦油和沥青质量恶化，还会在煤焦油蒸馏过程中堵塞设备和管道，因此，焦油渣必须预先予以脱除。
脱渣分三段进行：(1)一段脱渣。
焦炉煤气与集气管中冷凝下来的冷凝液（含煤焦油、氨水和焦油渣）在气液分离器中分离，冷凝液流入机械化焦油氨水分离器，同焦炉煤气初冷器冷凝下来的煤焦油和氨水汇合，经重力沉降分离，上层为氨水，中层为煤焦油，下层为焦油渣。
氨水溢流入中间槽，送回焦炉集气管喷洒。
煤焦油经液面调节器流入焦油中间槽，焦油渣由刮板输送机连续刮至漏斗排出。
这一方法可使焦油含渣量降至4﹪～6﹪。
(2)二段脱渣。
一段脱渣后的焦油，送入另一机械化焦油氨水分离器，经两段脱渣后煤焦油含渣量为﹪～﹪。
煤焦油知识
煤焦油知识煤焦油知识煤焦油的定义煤焦油（coal tar），又称煤膏，是煤在干馏和气化过程中得到的液体产品，根据干馏温度和方法的不同，所得焦油可分为高温焦油、中温焦油和低温焦油。
无论哪种焦油，均为具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的粘稠状液体。
以高温炼焦焦油为例：焦油闪点为96-105 ℃，自燃点为580 - 630 ℃，燃烧值为35700-39000KJ/Kg。
焦油在20℃的密度介于1.10-1.25g/cm3，其值随着温度的升高而降低。
溶解性：微溶于水，溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。
煤焦油的来源煤焦油是煤在焦化过程中产生的，是焦化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤的3%-4%。
煤焦油的成分煤焦油组成极为复杂，煤焦油中估计含有上万种有机物质，绝大多数部分为带侧链的多环、稠环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物，并含有少量的脂肪烃、环烷烃和不饱和烃，这些物质按化学性质可分为中心性的烃类、酸性的酚类和碱性的吡啶、喹啉类化合物。
目前，已鉴定出近500种化合物，其含量共占焦油质量55%左右。
常见的有：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。
2.酚——及其同系物生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。
3.蒽——制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。
4.菲——是蒽的同分异构体，含量仅次于萘，有不少用途，由于产量大，还待进一步开发利用。
5.咔唑——是染料、塑料、农药的重要原料。
6.沥青——是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子化合物的混合物。
用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。
煤焦油的用途——深加工深加工——煤焦油中的很多化合物是塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有一部分多环芳烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。
煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油、萘油及改质沥青等，再经深加工后制取苯、酚、萘、蒽等多种化工原料，产品数量众多、用途十分广泛。
煤焦油加工技术课件
称
酚及其同系物含量（无水基），%
馏程（按无水基计算）
210℃前（容），%
230℃前（容），%
中性油含量（含水成品中），%
硫酸钠含量，%
水分，%
PH值
指标
>83
>60 >85 <2 <0.3 <10 5~6
3.1.1馏分洗涤
C6H5OH + NaOH C6H4CH3OH + NaOH
C6H5ONa + H2O C6H4CH3ONa + H2O
图2-18 14630MJ/h焦油蒸馏圆筒管式炉 1—球形看火门；2—炉底消火蒸汽管接 头；3—炉室消火蒸汽管接头；4—看火 门；5—对流段油出口；6—对流段油入 口；7—热电偶入口；8—烟囱翻板；9— 测压管接头；10—对流段炉管；11—辐 射段油出口；12—辐射段油入口；过热 蒸汽出、入口；13—辐射段炉管；14— 煤气燃烧喷嘴
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第三章 酚类化合物的分离与精制
馏分名称
轻油 酚油 萘油 洗油 一蒽油 二蒽油 合计
表3-1 酚在煤焦油各馏分中分布
馏分产率 （对无水焦油）
，% 0.42 1.84 16.23 6.7 22.0 3.23 50.42
占馏分量
2.5 23.7 2.9 2.4 0.6 0.4 32.5
含酚量，% 占焦油量
2 1.5
1 0.5
0
10
20
30
40
挥发份产率，V%
图 1-4 煤 的 挥 发 分 产 率 与 煤 焦 油 产 率 之 间 的 关 系
•《煤焦油加工技术》
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图1-5 焦油质量与炉顶空间温度之间的关系 1—甲苯不溶物；2—喹啉不溶物；3—萘；4—菲；5—荧蒽；6—芘；7—蒽
煤焦油加工概念汇总
溴指数：100克样品所消耗的溴的毫克数则称为溴指数。
溴指数越高，则说明样品中不饱和烃含量越高。
在油品生产中，这个数值作为衡量油品安定性的重要指标。
而在一些化工生产中（例如长链烷基化反应），它也可以被用来粗略估计产品的转化率。
缓蚀剂：以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。
它的用量很小%～1%)，但效果显著。
这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。
缓蚀剂用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。
拔头油：指直馏汽油[见原油蒸馏]在蒸馏[或称拔头]时所得到的沸点低于60`C 的轻质馏分。
原油蒸馏：通常包括三个工序：①原油预处理：即脱除原油中的水和盐。
②常压蒸馏：在接近常压下蒸馏出汽油、煤油（或喷气燃料）、柴油等的直馏馏分，塔底残余为常压渣油（即重油）。
焦炉煤气（荒煤气）：焦炉煤气，又称焦炉气，英文名为Coke Oven Gas(COG)，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气。
是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。
焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。
其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（%~3%)、氧气%~%))、氮气(3%~7%)。
其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。
煤焦油：煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体。
简称焦油。
煤焦油按干馏温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油，在焦炭生产中得到的煤焦油属于高温煤焦油。
煤焦油蒸馏与煤焦油馏分加工
第七章煤焦油加工煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以分离和精制的工艺过程。
从焦油氨水分离器来的煤焦油混匀后,先经过脱水、脱渣、脱盐处理,然后进行蒸馏，按煤焦油组分沸点分割成轻油馏分（﹤１７0℃)、酚油馏分(170~２１0℃）、萘油酚油(210～230℃)、洗油馏分(230～300℃)、一蒽油馏分(３00～33０℃)和二蒽油馏分(３3０～３60℃),蒸馏残渣为煤焦油沥青。
煤焦油蒸馏的各段馏分用物理和化学方法处理,可提取各种化工产品,如图7－1所示。
第一节煤焦油蒸馏煤焦油蒸馏是根据煤焦油中各组分的沸点不同将各组分初步分割为几个富集某种和某几种化合物的馏分的加工过程。
煤焦油蒸馏包括蒸馏前的准备和蒸馏等工序。
蒸馏前的准备工作包括脱来自集气管的煤焦油、脱盐（用Na2ＣＯ3溶液）、脱图7- ２煤焦油蒸馏工艺流程示意图渣、质量均匀化、脱水和脱盐等步骤。
煤焦油蒸馏的工艺流程如图7-2所示。
煤焦油蒸馏工艺按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两种。
连续蒸馏按操作压力有常压连续蒸馏、常压﹣减压连续蒸馏和减压连续蒸馏三种工艺流程。
常压连续蒸馏工艺流程有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连续蒸馏流程。
一、煤焦油脱渣粗煤气中带有较多的煤粉、焦粉和炭黑等固体颗粒,它们在煤气冷却过程中进入煤焦油,使煤焦油中固体沉淀物含量急剧增加。
这不但导致煤焦油和沥青质量恶化,还会在煤焦油蒸馏过程中堵塞设备和管道，因此，焦油渣必须预先予以脱除。
脱渣分三段进行:（1）一段脱渣。
焦炉煤气与集气管中冷凝下来的冷凝液(含煤焦油、氨水和焦油渣）在气液分离器中分离,冷凝液流入机械化焦油氨水分离器，同焦炉煤气初冷器冷凝下来的煤焦油和氨水汇合,经重力沉降分离,上层为氨水，中层为煤焦油,下层为焦油渣。
氨水溢流入中间槽,送回焦炉集气管喷洒。
煤焦油经液面调节器流入焦油中间槽,焦油渣由刮板输送机连续刮至漏斗排出。
这一方法可使焦油含渣量降至４﹪～6﹪。
(2)二段脱渣。
一段脱渣后的焦油，送入另一机械化焦油氨水分离器，经两段脱渣后煤焦油含渣量为2.5﹪~2.7﹪。
煤焦油加工
一．1，组成煤焦油元素；碳占90%,氢占5%，以及少量的氧，硫，氮，微量的稀有金属。
高温煤焦油主要是芳香烃。
2，煤焦油的闪点96~105度，自燃点580~630度，燃烧热35700~39000kj/kg。
3，①高温煤焦油的组成和性质主要依赖于煤料在炭化室的热解程度。
②焦炉结构，炭化室容积，焦炉强化操作，焦炉状态，配煤种类，焦炉操作制度。
4，轻油170°。
酚油170~210°萘油210~230°洗油230~300°一蒽油300~330°二蒽油330~360°沥青产率50%~60.轻油作用是并入吸苯后的洗油，或并入粗苯进一步加工，分离出苯。
溶剂油，古马隆，茚树脂。
酸碱后的洗油主要吸收焦炉煤气的苯族烃。
5，煤焦油准备工作是，运输储存，煤焦油的质量的均合，煤焦油的脱水，脱盐。
脱水分为初步和最终脱水。
6，初步脱水时间36小时，温度80~90°水分2%~3%。
最后脱水方法；蒸汽加热，间歇釜。
管式炉。
管式炉为主要。
原料煤焦油水分2%~3%。
温度120~130°水分0.5%。
加热220~250°固定铵盐分解游离酸和氨挥发铵盐最终脱水。
7，煤焦油加工首先进行蒸馏，切取富集某些组分的窄馏分，再从其中提取萘，酚，蒽。
洗油沥青。
8，煤焦油在负压蒸馏可降低各组分的沸点，避免减少高沸点物质的分解和结焦，提高相对挥发度有利蒸馏。
9，萘的集中度最高位三混馏分，依次是两混和萘油也叫窄馏分。
95.98.。
93.96.。
86.89. 10，煤焦油连续蒸馏设备。
管式加热炉，一次蒸发器，二次。
馏分塔。
圆筒管式炉主要有燃烧室，对流室。
烟囱。
11. 萘主要用于生产邻苯二甲酸酐，不容与水，含量8%~12%。
12,萘的分离精制有洗涤法。
催化加氢，冷却结晶，精馏。
萃取分离，升华精制。
主要出去酸碱组分，萘的同系物，含硫化合物，不饱合化合物。
13，压榨萘的生产主要是以洗涤脱酚的萘油为原料，萘的结晶点最高。
煤焦油深加工
煤焦油深加工煤焦油的深度加工这里讨论的是在1000度左右煤炼焦所得的高温煤焦油,以称煤焦油.在常温下煤焦油是一种相对密度为1.17~1.19的黑褐色粘稠液体．煤焦油的化学组成煤焦油组成中包括了如苯，苯酚，这样低的相对分子质量的简单物质，直到甚至在真空下也不易发的，相对分子质量达数千的非常复杂物质，因此是一种十分复杂的混合物．煤焦油中有机化合物估计有一万种以上，已被鉴定的约有五百多种．煤焦油化学组成特点是：1主要是芳香族化合物，而且大多数是两个环以上的稠环芳香族化合物，而烷烃，烯烃和环烷烃化合物很少；2还有杂环的含氧，含氮和含硫化合物；3含氧化合物如呈弱酸性的酚类以及中性的古马隆，氧芴等；4含氮化合物主要包括弱碱性的吡吩，喹啉及它们的衍生物，还有吡咯类如吲哚，咔唑等；5含硫化合物是噻吩，硫酚，硫杂茚等；6煤焦油中各种烃的烷基化合物数量甚少，而且它们的含量随着分子中环数增加而减少．虽然煤僦油中组分是多种多样的，但大多数组分在煤焦油中的含量不高或极微．在煤焦油中含量占煤焦油总量１%以上的组分只有13种，它们的性质与含水量量等列于表6－4－03煤焦油的加工焦油加工前的准备由本厂生产的粗焦油及外厂来焦油均送入油库进行质量均合，初步脱水和脱盐．焦油储槽内设有水蒸气加热器，使焦油温度维持在70~80度，经静置36h以上，可使焦油中的水初步脱至ω(水）＝2%~3%．在焦油蒸馏前的管式炉加热可使焦油最终脱水，ω（水）<0.5%．焦油中的铵盐，受热后会分解，生成游离氨，反应式为NH4CL=HCL+NH3HCL会严重腐蚀管道和设备，因此需除去。
焦油中的水实际是氨水，其中所含挥发性铵盐随脱水除去，而绝大部分固定铵盐仍留在脱水焦油中。
和生产上采取的脱盐措施是加入质量分数为8%~12碳酸钠溶液，使焦油中固定铵盐含量小于0.01克。
对煤焦油进行的深度加工工艺，生产出更多的下游产品称为“煤焦油深加工”。
煤焦油是一芳香烃为主的有机混合物，含有1万多种化合物，可提取的约200种，目前，有利用价值并且可提取并经济合理的约50种，其深加工所获得的轻油、酚、萘、洗油、蒽、咔唑、吲哚、沥青等系列产品是合成塑料、合成纤维、农药、染料、医药、涂料、助剂及精细化工产品的基础原料，也是冶金、合成、建设、纺织、造纸、交通等行业的基本原料，许多产品是石油化工中得不到的，因此，煤焦深油加工可促进这些行业的发展。
煤焦油加工技术讲座新
6）、塔底过热蒸汽的影响 7）、管式炉出口温度
五、焦油馏分的加工
5.1 粗酚的提取
粗酚质量标准
名
称
酚及其同系物含量（无水基），%
馏程（按无水基计算）
210℃前（容），%
230℃前（容），%
中性油含量， %
灼烧残渣含量，%
水分，%
PH值
指标
≥83
≥60 ≥85 ≤0.8 ≤0.4 ≤10 5~6
量的中性化合物（如氧芴、古马隆等）；含氮化合物中，含氮杂环的氮原子上有氢原 子相连时呈中性（如咔唑、吲哚等）；而当无氢原子相连时呈碱性（如吡啶、喹啉）， 含硫化合物皆呈中性。
2.4 煤焦油各种馏分、主要产品及其用途 2.4.1 煤焦油的各种馏分 轻油馏分：为170℃前的馏分，产率为0.4~0.8 %，比 重为0.88~0.90。主要含有苯族烃，酚含量小于5%，少 量古马隆和茚等及微量的萘。 酚油馏分：为170~210℃的馏分，产率为1.4~2.3%， 比重为0.98~1.01。含有酚和甲酚20~30%，萘5~20%； 吡啶碱类4~6%；其余为酚油。 萘油馏分：为210~230℃的馏分，产率为10~13%， 比重为1.01~1.04，主要含有萘70~80%，酚、甲酚和二 甲酚4~6%；重吡啶碱类3~4%；其余为萘油。
2NH 4CL Na2CO3 2NH 3 CO2 2NaCL H 2O 2NH 4CNS Na2CO3 2NH 3 CO2 2NaCNS H 2O (NH 4 )2 SO4 Na2CO3 2NH 3 CO2 Na2 SO4 H 2O
生成的各种钠盐在焦油蒸馏加热的温度下是不会分解的。
煤焦油贮槽
1—焦油入口；2—焦油出口；3—放水 旋塞；4—放水竖管；5—放散管；6— 人孔；7—液面计；8—蒸汽加热器；
煤焦油及深加工18页
煤焦油及深加工第一节煤焦油的生成和性质煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色黏稠状液体，简称焦油。
煤焦油按干馏温度不同可分为低温焦油和高温焦油。
低温干馏相对密度较小，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃约占50％左右，酚类含量可达30％左右，其余为吡啶碱类为主的含氮化合物、含硫化合物及胶状物质，在褐煤焦油中还含有大量石蜡。
高温焦油是低温焦油在高温下二次分解的产物，现代炼焦生产中得到的焦油属于高温焦油，现主要讨论。
高温焦油主要是由芳香烃组成的复杂混合物，它的产率、质量和组成取决于炼焦配煤的性质和炼焦过程中的操作条件。
炼焦煤料的生成年代轻，煤的挥发分含量高，开始软化的温度低，胶质状态温度间隔长，则焦油产率大。
在焦炉操作方面，炉墙温度增高和炉顶空间温度增高，会促使焦油组分热解，使焦油产率降低，焦油中的高温产物——蒽、萘、沥青和游离碳的含量增加，密度增大，酚类及中性油类含量降低。
炭化室装煤不足和焦炭过火，相当于提高了炉顶空间温度和炉墙温度，另外，焦油的产率和组成还受炼焦炉压力制度的影响。
通常情况下，煤焦油的产率（产量）约为装炉煤的3%—4%。
煤焦油中估计含有上万种有机物质，绝大多数部分为带侧链的多环、稠环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物，并含有少量的脂肪烃、环烷烃和不饱和烃，这些物质按化学性质可分为中心性的烃类、酸性的酚类和碱性的吡啶、喹啉类化合物。
目前，已鉴定出近500种化合物，其含量共占焦油质量55%左右。
焦油的主要组分含量见表:名称含量名称含量名称含量苯0.12-0.15 苊（e） 1.2-1.8 屈0.65-2甲苯0.18-0.25 芴（WU） 1.0-*1.2 吲哚（yinduo）0.08-0.2二甲苯0.08-0.12 氧芴0.6-0.8 苯甲腈（jing）0.02苯的高级同系物0.8-0.9 苯并氧芴0.5-0.7 苯酚0.2-0.5茚(yin) 0.25-0.3 苯并芴 1.0-1.1 三混苯酚0.4-0.8古马隆0.04 蒽 1.2-1.8 二甲酚0.3-0.5四氢化萘0.2-0.3 菲 4.5-5.0 高沸(fei)点酚0.75-0.95萘8-12 咔唑（ka） 1.5-2.1 硫杂茚0.3α- 甲基萘0.8-1.2 甲基菲0.9-1.1 硫杂芴0.3β-甲基萘 1.0-1.8 芘(pi) 1.0-1.2 吡(bi)啶及同系物0.1-0.11二甲基萘及同系物 1.0-1.2 莹蒽 2.0-3.5 喹(kui)啉及同系物0.3-0.5联苯0.3-0.4 1，2苯并蒽0.68 其他同系物0.7-0.8冶金部标准（YB/T5075-95）规定了煤焦油的技术指标，见表煤焦油的技术指标指标名称指标指标名称指标1号2号1号2号密度/（g.cm-3） 1.15-1.21 1.13-1.22 水分/%（不大于） 4.0 4.0甲苯不容物（无水基）/% 3.5-7.0 不大于9 黏度（E80）（不大于） 4.0 4.2灰分%（不大于）0.13 0.13 萘含量（无水量）/%（不大于） 4.0 7.0注：萘含量指标不做质量考核依据第二节煤焦油主要加工产品的性质及用途煤焦油中沥青占其中总量的50%以上，含量大于1%的物质只有10余种，绝大多数化合物的含量仅有千分之几或万分之几。
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者温度使边缘融化，使更多的液体蜡溢出来，从而产生了蜡油 。 质量指标 密度：0.8768g/cm3 技术指标 ： ：275℃ 50%：396℃ 90%：432℃ 95%：448℃
石脑油：石脑油（naphtha）是石油产品之一，又叫化工轻油，是以原油或其
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溴指数：100 克样品所消耗的溴的数则称为溴指数。溴指数越高，则
说明样品中不饱和烃含量越高。在油品生产中，这个数值作为衡量油品安定性的 重要指标。而在一些化工生产中（例如长链反应），它也可以被用来粗略估计产 品的。
缓蚀剂：以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓的化
学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果 显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质（用水、循环冷却水）、 酸 性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸）和气体介质（）。
苯：苯在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，其密度小于水，具有强烈的芳香气
味。苯的沸点为 80.1℃，熔点为 5.5℃，。苯比水密度低，密度为 0.88g/ml，但其比水重。 苯难溶于水，1 升水中最多溶解 1.7g 苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解和一些非的无 机分子的能力很强，除甘油，乙二醇等多元醇外能与大多数有机溶剂混溶.除碘和硫稍溶解 外，无机物在苯中不溶解。[3] 苯能与水生成，沸点为 69.25℃，含苯 91.2%。因此，在有水生成的反应中常加苯，以将水 带出。
甲醇：沸点：64.7℃、密度：0.7918Kg/dm3
酚:羟基（-OH）与芳烃核（苯环或稠苯环）直接相连形成的有机化合物。
液氨:液氨，又称为无水氨，是一种无色液体，有强烈刺激性气味。氨作为一种重要
的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨易 溶 于水，溶于水后形成铵根离子 NH4+、氢氧根离子 OH-，溶液呈碱性。液氨多储于耐压 钢瓶 或钢槽中，且不能与、丙烯醛、等物质共存。液氨在工业上应用广泛，具有且容易挥 发，所 以其化学事故发生率很高。
分子式：NH₃ ：17.04 相对密度(水=1)：0.602824(25℃)
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熔点(℃)：-77.7 沸点(℃)：-33.42℃ ：16%～25%
噻吩:噻吩（thiophene），含有一个硫杂原子的五元。分子式 C4H4S。存在于和中；由煤焦油得到的
和粗萘中，粗苯中含约 0.5%。无色、有难闻的臭味的液体。熔点－38.2℃，沸点 84.2℃ ， 1.0649（20/4℃）。 由于它的沸点为 84℃，与苯接近，很难用蒸馏的方法将它们分开。溶于乙醇、、、苯等。噻吩具有芳香性 ，与 苯相似，比苯更容易发生，主要取代在 2 位上。噻吩 2 位上的氢也很容易被金属取代 ，生成汞和钠等的。噻吩 环系对氧化剂具有一定的稳定性，例如，烷基取代的噻吩氧化后可以形成噻吩。用金属钠在和甲醇溶液内还原噻 吩，可得二氢噻吩，以及某些开环化合物。用催化法还原噻吩，可得四氢噻吩。工业上噻吩用丁烷与硫作用制取。 实验室中噻吩用 1，4-二羰基化合物与反应制取。乙酰基丁酮与磷反应，能生成 2，5-二甲基噻吩。噻吩在许多 场合可代替苯，用作制取染料和塑料的原料，但由于性质较为活泼，一般不如由苯制造出来的产品性质优良。噻 吩也可用作溶剂。
他原料加工生产的用于化工原料的，主要用作重整和化工原料。因用途不同有各种不同的馏 程，中国规定馏程为初馏点至 220℃左右。作为生产的重整原料时，采用 70℃~145℃，称 轻石脑油；当以生产高汽油为目的时，采用 70℃~180℃馏分，称重石脑油；用作溶剂时， 则称溶剂石脑油；来自的芳香族溶剂也称重石脑油或溶剂石脑油。
将各异构体预先分离。混合物主要用作油漆涂料的溶剂和航空。
物化性质
混合二甲苯为、，及的混合物。 相对密度（d420）：约为 0.86。
：小于 28℃。 颜色及性状：无色透明液体。 溶解度：溶于乙醇和，不溶于水。 （101.3Pa） ，℃≥ 136.5~135 ，℃≤ 141.5~145 馏出 95%（体积）的温度范围，℃≤4.5~9.5 酸洗比色，号≤2.0~5.0 水分 室温（18-25℃）下目测无可见不溶解水
煤焦油：煤炭时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体。简称焦油。
煤焦油按干馏温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油， 在焦炭生产中得到的煤 焦油属于高温煤焦油。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。
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煤焦油是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物，绝大部分为带侧链或不带侧链的 多 环、稠环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物， 并含有少量脂肪烃、环烷烃和不饱和 烃， 还夹带有煤尘、焦尘和热解炭。刚回收的煤焦油还含有 5%左右的溶有多种无机盐和 其他杂 质的水分。由于有颗粒极细的热解炭的存在， 水分往往和油形成稳定的乳化液。 煤焦油的 绝大多数组分熔点较高， 但由于大量单体化合物互相溶解而形成低共溶混合物 ， 使煤焦油 在常温下仍呈液体状态。煤焦油的许多组分还组成大量多元共沸体系， 给蒸 馏分离造成很 大困难。高温煤焦油含有 1 万多种化合物， 按化学性质可分为中性的烃类 、酸性的酚类和 碱性的吡啶、喹啉类化合物。1819 年，英国人加登 (Garden) 和布兰德 (Brand) 在煤焦油 中发现了萘， 这是在煤焦油中发现的第一个化合物。以后主要是英国 和德国的科学家又相 继发现了蒽、酚、苯胺、喹啉、吡啶、芘和䓛等。到 1972 年已鉴定 出 480 种化合物，其含 量共占煤焦油质量的 55%，其中中性化合物 174 种，酸性化合物 63 种，碱性化合物 113 种，其余为稠环和含氧、硫的杂环化合物。[1]
提炼方法：是取原油中 250～400℃的轻质润滑油，经酸碱精制、水洗、干燥、
白土吸附、加抗氧剂等工序制得。用基原油时还应脱蜡。为降低绝缘油的凝固点，可加入适 量的降凝剂。取原油中不同，并控制精制中硫酸的浓度、用量、作用时间及其他有关工艺， 可得到用途不同的变压器油、电容器油、电缆油、开关油等。也可用溶剂精制或溶剂精制结 合加氢精制代替酸碱精制。矿物油应控制适当的精制深度。精制不足不能除去油中有害杂质； 而过度精制则会过多地除去油中所含天然抗氧剂及成分,降低其稳定性和吸气性,这对电缆 油 和电容器油尤有影响。对于开关油为了提高其灭弧能力，应尽量减少油中芳香烃含量。[3]
不少国家制订了煤焦油的质量标准，并按指标划分煤焦油等级。(见煤焦油全分析)密度 和不溶物含量，是煤焦油质量指标中最重要的两项，一般范围分别为 1. 13～1. 22g/cm 和 3.5～9%。[1]
中低温煤焦油的组成和性质与高温煤焦油有较大差别，中低温煤焦油中含有较多的含氧 化合物及链状烃，其中酚及其衍生物含量达 10% ～ 30%，烷状烃约为 20%，同时重油( 焦 油沥青) 的含量相对较少，比较适合采用加氢技术生产车用发动机燃料油和化学品。
拔头油：指直馏汽油[见原油蒸馏]在蒸馏[或称拔头]时所得到的沸点低于 60`C
的轻质馏分。
原油蒸馏：通常包括三个工序：①预处理：即脱除原油中的水和盐。②常
压蒸馏：在接近常压下蒸馏出汽油、（或）、等的直馏馏分，塔底残余为常压渣油（即）。
焦炉煤气（荒煤气）：焦炉煤气，又称焦炉气，英文名为
Coke Oven Gas(COG)，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气。是指用几 种配制成，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和产品的同时所产生的一种可燃性气体， 是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同 而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气 300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气 （55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2 以上 （2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、 (0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、 一氧化碳、C2 以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。
原料煤种不同，热解工艺不同，所生产的煤焦油的组成和性质有较大差别。 高温煤焦油相对密度大于 1. 0，含大量沥青，几乎完全是由芳香族化合物组成的一种复 杂混合物，估计组分总数在 1 万种左右，从中分离并已认定的单种化合物约 500 种，其量 约占焦油总量的 55%。 高温焦油中质量分数≥1. 0%的化合物只有 10 余种，分别是萘 (10. 0%)、菲 (5. 0%)、 荧蒽(3. 3%)、芘(2. 1%)、苊烯(2. 0%)、芴(2. 0%)、蒽(1. 5%)、2 －甲 基 萘 (1. 5%)、咔 唑 (1. 5%)、茚(1. 0%) 和氧芴(1. 0%) 等。[2]
沥青：沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其组成的黑褐色复杂混合物，是高液
体的一种，呈，表面呈黑色，可溶于。沥青是一种防水防潮和防腐的。沥青主要可以分为煤 焦沥青、和三种：其中，煤焦沥青是的副产品。石油沥青是后的残渣。天然沥青则是储藏在 地下，有的形成或在地壳表面堆积。沥青主要用于、塑料、等工业以及铺筑路面等。
汽油：汽油的英文名为 Gasoline（美）/Petrol（英），外观为透明液体，可燃，
馏程为 30℃至 220℃，主要成分为 C5～C12 脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，汽油 具有较高的辛烷值（抗爆震燃烧性能），并按辛烷值的高低分为 90 号、93 号、95 号、97 号等牌号。汽油由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、催化重整汽油组分等 不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得，主要用作汽车点燃式内燃机的燃料。
甲苯：无色澄清液体。有样气味。有强折光性。能与、 、、、和混溶，极微溶于
水。0.866。-95℃。110.6℃。1.4967。（闭杯） 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成， 1.2%～ 7.0%（体积）。低毒，半数致死量（大鼠，经口）5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有 刺激性。
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