煤焦油
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煤焦油
1.该名词的定义、又称
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。
2.该名词的性状、情况简介。
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。
3.该产品的加工工艺情况
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℃的馏分主要为一蒽油;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℃
4.用途
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。
(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、**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。
5.其它
目前焦油精制先进厂家已从焦油中提取230多种产品,并集中加工向大型化方向发展。
(1)石脑油naphtha=轻油。
石脑油又名轻汽油,是一种无色透明液体,系石油馏分之一。
本产品馏分轻,烷烃、环烷烃含量高,安定性能好,重金属含量低,硫含量低,毒性较小。
可以作为石化原料。
石脑油又称为「轻油」,过去多指[wiki]沸点[/wiki]高于汽油而低于煤油之馏份;但沸点较此为低或较此为高者,也常称为石脑油。
石脑油是一种轻质油品,词源于波斯语,指易挥发的石油产品。
石脑油由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得。
其沸点范围依需要而定,通常为较宽的馏程,如30-220℃。
石脑油是管式炉裂解制取乙烯,丙烯,催化重整制取苯,甲苯,二甲苯的重要原料。
作为裂解原料,要求石脑油组成中烷烃和环烷烃的含量不低于70%(体积);作为催化重整原料用于生产高辛烷值汽油组分时,进料为宽馏分,沸点范围一般为80-180℃,用于生产芳烃时,进料为窄馏分,沸点范围为60-165℃。
国外常用的轻质直馏石脑油沸程为0-100℃,重质直馏石脑油沸程为100-200℃;催化裂化石脑油有<105℃,105-160℃及160-200℃的轻、中、重质三种。
生产方法:本产品为原有经初馏、常压蒸馏在一定的条件下蒸出的轻馏分,或二次加工汽油经家氢精制而得的汽油馏分。
沸程一般是初馏点至220℃,也可以根据使用场合加以调整。
如用作催化重整原料生产芳烃时,可取60℃——145℃馏分(称轻石脑油);用作催化重整原料生产高辛烷值汽油组分时,可取60℃——180℃馏分(称重石脑油);用作蒸汽裂解制乙烯原料或合成氨造气原料时,可取初馏点至220℃馏分。
用途:主要用作裂解、催化重整和制氨原料,也可作为[wiki]化工[/wiki]原料及一般溶剂。
目前国内有燕山石化公司炼油厂、天津石化公司炼油厂、大庆石化总厂炼油厂等20多家化工企业在生产石脑油。
碳元素质量百分含量,也相当于油里所含烷烃平均分子量大小,烷烃平均分子量越大则碳元素质量百分含量越大,密度就越大,挥发性越小,分馏的时候就越往分馏塔底室跑,油就越重.
(2)洗油Wash Oil
理化性质:棕色油状液体, 沸程230-300, 主要组成物有甲基萘、联苯、吲哚、苊等。
属可燃物品。
本产品符合企业标准Q/HMAE001-1995洗油。
质量指标见下表:
指标名称指标
密度(20), g/ml 1.03-1.06
馏程(大气压力101.325kpa)
初馏点, 不小于230
300前馏出量(容), % 不小于90
酚含量(容), % 不大于0.5
萘含量(重), % 不大于15
水分, % 不大于1.0
粘度(E50)不大于1.5
结晶物无
PH值6-8
用途:用作洗苯、洗萘。
装运:火车或汽车槽车。
(3)蒽油Anthracene Oil
理化性质:黄绿色油状液体, 室温下有结晶析出, 结晶为黄色、有蓝色荧光, 能溶于乙醇和乙醚, 不溶于水, 部分溶于热苯、氯苯等有机溶剂,有强烈刺激性。
蒽的熔点217, 沸点345, 自燃点540, 闪点121.11(闭杯), 爆炸极限:下限0.6%, 可燃, 并有腐蚀性, 属有机腐蚀物品。
本产品主要组成物有蒽、菲、芴、苊、咔唑。
制备:由高温煤焦油在270~360℃分馏而得。
用途:是制造涂料、电极、沥青焦、炭黑、木材防腐油和杀虫剂等的原料, 主要用于提取粗蒽、苊、芴、菲、咔唑等化工原料。
装运:火车槽车。
本产品符合企业标准Q/HMAE34-93蒽油。
质量指标见下表:
指标名称指标
馏程(大气压力101.325kpa)
馏出15%(容), 不小于300
馏出50%(容), 不大于360
水分, % 不大于1.0
为煤干馏过程中所得到的一种液体产物高温干馏(即焦化)得到的焦油称为高温干馏煤焦油(简称高温煤焦油),低温干馏(见煤低温干馏)得到的焦油称为低温干馏煤焦油(简称低温煤焦油)。
两者的组成和性质
不同,其加工利用方法各异。
(4)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。
(5)低温煤焦油
也是黑色粘稠液体,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。
主要用途:可分馏出各种芳香烃、烷烃、酚类等,也可制取油毡、燃料和炭黑
煤焦油层大量用于船舶、重防腐涂料中,用于制造环氧煤焦油涂料,具有优异的防腐性能以及低廉的价格,但对于环境有极大污染,目前已经逐渐被淘汰。
作为炼焦过程中的一个重要化产回收产品,煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物,目前已从中分离并认定的单种化合物约500余种,约占煤焦油总量的55%,其中包括苯、二甲苯、萘等174种中性组分;酚、甲酚等63种酸性组分和113种碱性组分。
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。
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。
(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。
中低温煤焦油
干馏温度达到900℃以上称为高温干馏,650℃以下称为低温干馏,介于二者之间称为中温干馏。
干馏温度的高低对产品性质的影响很大,因而取得不同的目的产品。
高温干馏以生产冶金焦为主,副产苯类、氨、高温焦油及高热值煤气;低温干馏的主要产品为半焦和低温焦油,并有副产物的酚和氨;中温干馏的产品
质量和数量介于高温及低温之间
低温(450-650度)干馏焦油
低温和中温(600-800度)发生炉焦油
中温(900-1000度)立式炉焦油
高温(1000度)炼焦焦油
中低温煤焦油的来源
低温煤焦油:主要指干馏温度在(450-650度),主要来自于用煤生产半焦\褐煤干燥\褐煤提质等;中温则指
在温度(600-800度),其中的差别在于中低温煤焦油的产率相对较高,其组成中酚类含量较高,沥青含量较低,酚含量一般大于30%,甚至更高,沥青含量在世30%左右;主要分离的产品有酚\直链烃\燃料油\等,其中
有硫酸洗涤\白土脱色\除蜡等工艺,与石油化工相类似,其中的沥青性质与石油沥青相似.
主要依据炼焦温度划分的
煤焦油是煤在干馏和汽化过程中获得的液体产品。
根据干馏温度和方法的不同可得到以下几种焦油:低温(450~650℃)干馏焦油;低温和中温(600~800℃)发生炉焦油;中温(900~1000℃)立式炉焦油;高温(1000℃)炼焦焦油。
无论哪种焦油均为具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠状液体,简称焦油。
比较有代表性的是低温焦油和高温焦油。
低温焦油呈黑褐色,密度较小,其组成中烷烃、烯烃及芳香烃约占50%,酚类含量可达30%左右(主要是高级酚),其余为吡啶类为主的含氮化合物、含硫化合物及胶状化合物。
高温煤焦油为黑色,密度大,是低温焦油在高温下二次分解的产物,因而,在组成上与低温焦油有根本的区别。
高温焦油主要是由芳香烃所组成的复杂混合物。
其中很多有机化合物是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、建筑材料、耐高温材料以及国防工业的贵重原料。
不同的焦油在组成上有很大差异,中温、低温焦油含酚高、含水高。
在煤焦油加工利用方面,除了一些专门加工低、中温焦油用来生产甲酚等产品的焦油加工厂,绝大多数焦油加工厂只加工高温煤焦油。
近年来我国高温煤焦油产量增长很快,带动了煤焦油加工业的发展。