中低温煤焦油的加工利用现状
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煤焦油成分复杂多样，含有上万种有机化合物， 受制于检测方法只能鉴定检测出其中的 ５００多种物 质［３］。然而绝大多数组分含量较低，仅有 １０余种组 分的含量超过 １％，如：甲酚、２甲基萘、芴、苯并芴、
收稿日期：２０１８１２０７ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１１７２２８４）；中国石油大学（华东）研究生创新工程资助项目（ＹＣＸ２０１７０２８） 作者简介：闫厚春（１９９６－），男，黑龙江绥化人，中国石油大学（华东）在读硕士生，师从李青松教授，研究方向为石油炼制
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍｅｄｉｕｍ ａｎｄｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒａｒｅｉｎｔｒｏ ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｏｕｔｅｏｆｍｅｄｉｕｍａｎｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｆｉｎｅｃｈｅｍｉ ｃａｌ，ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｓｐｈａｌｔｒｏｕｔｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｒｅｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄ ｂｅｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏ：ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｃｏａｌｔａｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅａｄｄｅｄｖａｌｕｅｏｆｆｉｎｅｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｓｐｈａｌｔ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｔａｒ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｆｉｎｅｃｈｅｍｉｃａｌｓ；ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；ａｓｐｈａｌｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
我国是世界煤炭消费第一大国，每年全球一半 以上的煤炭消耗发生在中国。煤焦油是兰炭、焦炭 以及煤气化的副产品，年产 ２０００万 ｔ以上具有相当 可观的产量。中低温煤焦油是一种重要的化工原 料，几乎所有的喹啉和咔唑都来源于煤焦油，且绝大 部分苊、蒽和芘也是从中分离、提取的。
现阶段，中低温煤焦油的加工利用并不能达到 最大的经济利用价值，而且会造成环境污染。因此， 探寻一条适合中低温煤焦油的高附加值、多元化加 工利用途径，是今后煤化工发展的一个重要方向。
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Hale Waihona Puke Baidu
第 ４８卷第 ８期 ２０１９年 ８月
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专论与综述
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１９
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中低温煤焦油的加工利用现状
闫厚春，范雯阳，崔鹏，廖朝辉，王理想，李青松
（中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室，山东 青岛 ２６６５８０）
１ 中低温煤焦油物性与组成
室温条件下，中低温煤焦油是一种黑色或深棕
色的粘性液体，密度约为 １ｇ／ｃｍ３略大于水，有一定 的溶解性和特殊气味。随着温度的升高，煤焦油的 黏度逐渐下降。通过实沸点蒸馏实验可以测得，中 低温煤焦油的初馏点较高，其值在 １９０℃左右，轻质 组分少［１］。中低温煤焦油 Ｈ／Ｃ原子比相对较高，石 蜡含量高，甲苯不溶物少、缩合和芳构化程度较低， 与高温煤焦油相比，其具有烷烃化合物和环烷烃化 合物含量较高，芳香烃和沥青质含量少的优势［２］。
摘 要：介绍了中低温煤焦油的物性和组成，综述了目前中低温煤焦油的加工生产路线，重点讲述了精细化工、加 氢和生产沥青路线。对各种工艺的关键技术进行了分析，提出了中低温煤焦油加工利用今后应注意的 ３点方向： 改进煤焦油分离工艺，提高精细化工产品附加值；提高催化剂效率，降低生产成本；提高沥青组分的利用率。 关键词：煤焦油；加工利用；精细化工；加氢；沥青生产 中图分类号：ＴＱ５２９．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０８－１９０４－０４
２ 中低温煤焦油加工的发展
自 １９世纪 ６０年代联邦德国建立第一个煤焦油 加工工厂起，对煤焦油的加工利用已经超过 １５０年。 目前世界上，德国和日本等国依然掌握着较为先进 的煤焦油加工技术，其生产规模基本都在２０万 ｔ／ａ 以上，最大的企业产量已达到 ７５万 ｔ／ａ，如日本的 ＳｈｉｎｔｏＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ’ｓＴｏｔｓｕｋａＰｌａｎｔ，德国的 ＫａｓｔｒｕｐｆａｃｔｏｒｙａｎｄＤｕｉｓｂｕｒｇｐｌａｎｔ，它们的加工能力 均可超过 ７０万 ｔ／ａ［５］。我国煤焦油加工工业起步较 晚，上世纪中叶才陆续从前苏联引进焦油加工技术， 先后组建了焦油处理量达到 ５万 ｔ／ａ和１０万 ｔ／ａ的 装置，至今仍在使用［６］。上世纪 ６０～７０年代，鞍山 焦耐院率先开始研发焦油加工技术，自主研发了如 焦油切取混合馏分等一系列具有自主知识产权的实 用技术［７］。经过几十年的发展，虽然大部分企业加 工工艺还是过于简单，产品附加值不高，但是已经初 具 规 模。 ２０１０ 年 全 国 煤 焦 油 年 处 理 能 力 在 １６００万 ｔ以上，国 内 加 工 处 理 煤 焦 油 的 企 业 约 有 ４６家，其中一半以上的 企 业 拥 有 单 套 加 工 能 力 在 １０万 ｔ／ａ以上的设备［８］。其中，最大的煤焦油加工 企业是宝钢公司，整体规模位居世界第 ５位，拥有 ５套加工能力在 ７５万 ｔ／ａ以上装置，最大的民营企 业宏特煤化工也已达到 ４０万 ｔ／ａ的加工规模［９］。
与化工。电话：１５６３６９２６４６６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｈｏｕｃｈｕｎ１９９６＠ｖｉｐ．ｑｑ．ｃｏｍ 通讯联系人：李青松（１９６３－），教授，博士生导师。电话：０５３２－８６９８１８５３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｃｕｐ０１＠１６３．ｃｏｍ
第 ８期
闫厚春等：中低温煤焦油的加工利用现状
１９０５
二甲基萘、苊、蒽、菲、芘等。煤焦油组分可分四类： 饱和烃类化合物、芳香族化合物、酚类化合物以及其 它杂原子化合物。其中饱和烃类化合物质量分数约 ２０％ ～５０％，芳 香 族 化 合 物 质 量 分 数 约 为 ３０％ ～ ５０％，酚类化合物质量分数约为 １０％ ～３０％，其他 杂原子化合物质量分数约占到 ５％ ～１０％［４］。
Ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒ
ＹＡＮＨｏｕｃｈｕｎ，ＦＡＮＷｅｎｙａｎｇ，ＣＵＩＰｅｎｇ， ＬＩＡＯＺｈａｏｈｕｉ，ＷＡＮＧＬｉｘｉａｎｇ，ＬＩＱｉｎｇｓｏｎｇ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｅａｖｙＯｉｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ（ＥａｓｔＣｈｉｎａ），Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２０１８１２０７ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１１７２２８４）；中国石油大学（华东）研究生创新工程资助项目（ＹＣＸ２０１７０２８） 作者简介：闫厚春（１９９６－），男，黑龙江绥化人，中国石油大学（华东）在读硕士生，师从李青松教授，研究方向为石油炼制
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍｅｄｉｕｍ ａｎｄｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒａｒｅｉｎｔｒｏ ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｏｕｔｅｏｆｍｅｄｉｕｍａｎｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｆｉｎｅｃｈｅｍｉ ｃａｌ，ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｓｐｈａｌｔｒｏｕｔｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｒｅｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄ ｂｅｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏ：ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｃｏａｌｔａｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅａｄｄｅｄｖａｌｕｅｏｆｆｉｎｅｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｓｐｈａｌｔ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｔａｒ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｆｉｎｅｃｈｅｍｉｃａｌｓ；ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；ａｓｐｈａｌｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
我国是世界煤炭消费第一大国，每年全球一半 以上的煤炭消耗发生在中国。煤焦油是兰炭、焦炭 以及煤气化的副产品，年产 ２０００万 ｔ以上具有相当 可观的产量。中低温煤焦油是一种重要的化工原 料，几乎所有的喹啉和咔唑都来源于煤焦油，且绝大 部分苊、蒽和芘也是从中分离、提取的。
现阶段，中低温煤焦油的加工利用并不能达到 最大的经济利用价值，而且会造成环境污染。因此， 探寻一条适合中低温煤焦油的高附加值、多元化加 工利用途径，是今后煤化工发展的一个重要方向。
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中低温煤焦油的加工利用现状
闫厚春，范雯阳，崔鹏，廖朝辉，王理想，李青松
（中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室，山东 青岛 ２６６５８０）
１ 中低温煤焦油物性与组成
室温条件下，中低温煤焦油是一种黑色或深棕
色的粘性液体，密度约为 １ｇ／ｃｍ３略大于水，有一定 的溶解性和特殊气味。随着温度的升高，煤焦油的 黏度逐渐下降。通过实沸点蒸馏实验可以测得，中 低温煤焦油的初馏点较高，其值在 １９０℃左右，轻质 组分少［１］。中低温煤焦油 Ｈ／Ｃ原子比相对较高，石 蜡含量高，甲苯不溶物少、缩合和芳构化程度较低， 与高温煤焦油相比，其具有烷烃化合物和环烷烃化 合物含量较高，芳香烃和沥青质含量少的优势［２］。
摘 要：介绍了中低温煤焦油的物性和组成，综述了目前中低温煤焦油的加工生产路线，重点讲述了精细化工、加 氢和生产沥青路线。对各种工艺的关键技术进行了分析，提出了中低温煤焦油加工利用今后应注意的 ３点方向： 改进煤焦油分离工艺，提高精细化工产品附加值；提高催化剂效率，降低生产成本；提高沥青组分的利用率。 关键词：煤焦油；加工利用；精细化工；加氢；沥青生产 中图分类号：ＴＱ５２９．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０８－１９０４－０４
２ 中低温煤焦油加工的发展
自 １９世纪 ６０年代联邦德国建立第一个煤焦油 加工工厂起，对煤焦油的加工利用已经超过 １５０年。 目前世界上，德国和日本等国依然掌握着较为先进 的煤焦油加工技术，其生产规模基本都在２０万 ｔ／ａ 以上，最大的企业产量已达到 ７５万 ｔ／ａ，如日本的 ＳｈｉｎｔｏＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ’ｓＴｏｔｓｕｋａＰｌａｎｔ，德国的 ＫａｓｔｒｕｐｆａｃｔｏｒｙａｎｄＤｕｉｓｂｕｒｇｐｌａｎｔ，它们的加工能力 均可超过 ７０万 ｔ／ａ［５］。我国煤焦油加工工业起步较 晚，上世纪中叶才陆续从前苏联引进焦油加工技术， 先后组建了焦油处理量达到 ５万 ｔ／ａ和１０万 ｔ／ａ的 装置，至今仍在使用［６］。上世纪 ６０～７０年代，鞍山 焦耐院率先开始研发焦油加工技术，自主研发了如 焦油切取混合馏分等一系列具有自主知识产权的实 用技术［７］。经过几十年的发展，虽然大部分企业加 工工艺还是过于简单，产品附加值不高，但是已经初 具 规 模。 ２０１０ 年 全 国 煤 焦 油 年 处 理 能 力 在 １６００万 ｔ以上，国 内 加 工 处 理 煤 焦 油 的 企 业 约 有 ４６家，其中一半以上的 企 业 拥 有 单 套 加 工 能 力 在 １０万 ｔ／ａ以上的设备［８］。其中，最大的煤焦油加工 企业是宝钢公司，整体规模位居世界第 ５位，拥有 ５套加工能力在 ７５万 ｔ／ａ以上装置，最大的民营企 业宏特煤化工也已达到 ４０万 ｔ／ａ的加工规模［９］。
与化工。电话：１５６３６９２６４６６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｈｏｕｃｈｕｎ１９９６＠ｖｉｐ．ｑｑ．ｃｏｍ 通讯联系人：李青松（１９６３－），教授，博士生导师。电话：０５３２－８６９８１８５３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｃｕｐ０１＠１６３．ｃｏｍ
第 ８期
闫厚春等：中低温煤焦油的加工利用现状
１９０５
二甲基萘、苊、蒽、菲、芘等。煤焦油组分可分四类： 饱和烃类化合物、芳香族化合物、酚类化合物以及其 它杂原子化合物。其中饱和烃类化合物质量分数约 ２０％ ～５０％，芳 香 族 化 合 物 质 量 分 数 约 为 ３０％ ～ ５０％，酚类化合物质量分数约为 １０％ ～３０％，其他 杂原子化合物质量分数约占到 ５％ ～１０％［４］。
Ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏａｌｔａｒ
ＹＡＮＨｏｕｃｈｕｎ，ＦＡＮＷｅｎｙａｎｇ，ＣＵＩＰｅｎｇ， ＬＩＡＯＺｈａｏｈｕｉ，ＷＡＮＧＬｉｘｉａｎｇ，ＬＩＱｉｎｇｓｏｎｇ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｅａｖｙＯｉｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ（ＥａｓｔＣｈｉｎａ），Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ）