第一節(jié) 焦油的定義

煤炭干餾時(shí)生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠狀液體。簡(jiǎn)稱(chēng)焦油。（可行性 研究 ）

第二節(jié) 焦油的加工工藝

焦油蒸餾前的準(zhǔn)備

1) 貯存及質(zhì)量均和將粗焦油送入焦油油庫(kù)，進(jìn)行質(zhì)量均和、初步脫水及脫渣。焦油油庫(kù)至少設(shè)3個(gè)貯槽: 一個(gè)接收焦油，一個(gè)靜置脫水，一個(gè)向管式爐送油，三槽輪換使用。

2) 焦油脫水

焦油在蒸餾前必須將水分除去，脫水的焦油可以降低蒸餾過(guò)程的熱量消耗，增加設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低連續(xù)蒸餾加熱的系統(tǒng)阻力。

焦油脫水可分為初步脫水和最終脫水。焦油的初步脫水一般采用加熱靜置脫水法，即焦油在儲(chǔ)槽內(nèi)用蛇管加熱保溫至80 ℃左右，靜置36 h以上，焦油與水因密度不同而分離。靜置脫水可使焦油中水分初步脫至4%以下。此外，焦油初步脫水還有離心脫水法和加壓脫水法等。

依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模不同，焦油最終脫水方式主要有間歇釜脫水、管式爐脫水及蒸汽加熱脫水。其中，間歇焦油蒸餾工藝采用間歇釜脫水，連續(xù)焦油蒸餾工藝采用管式爐脫水。管式爐脫水法是將經(jīng)初步脫水的焦油送入管式爐連續(xù)加熱到120 ～ 130 ℃，然后送入一次蒸發(fā)器( 脫水塔) ，脫除部分輕油和水，可將焦油含水量降至0. 3% ～ 0. 5% 。

國(guó)內(nèi)的連續(xù)式管式爐焦油蒸餾工藝中，絕大多數(shù)廠家最終脫水是在管式爐的對(duì)流段進(jìn)行的。

3) 焦油脫鹽在焦油所含的水分( 稀氨水) 中，少部分氨以NH4OH形式存在，而絕大多數(shù)是以銨鹽的形式存在。焦油脫鹽主要是針對(duì)銨鹽。銨鹽分為揮發(fā)性銨鹽和固定銨鹽。焦油最終脫水階段即可除去揮發(fā)性銨鹽，不能除去固定銨鹽。

這些固定銨鹽在焦油蒸餾階段，可分解產(chǎn)生氨、氯化氫和硫化氫等，嚴(yán)重腐蝕設(shè)備和管道。同時(shí)，銨鹽還會(huì)使餾分與水起乳化作用，對(duì)萘油餾分的脫酚操作十分不利。因此，焦油必須在蒸餾前進(jìn)行脫鹽處理。

在焦油進(jìn)入管式爐進(jìn)行最終脫水前，需向其中連續(xù)加入質(zhì)量濃度為80 ～ 120 g /L的Na2CO3溶液，與固定銨鹽中和，生成穩(wěn)定的NaCl溶液。

這些鈉鹽在焦油蒸餾時(shí)完全殘留在瀝青中變成灰分，每千克焦油中若除去0. 1 g固定銨鹽，瀝青灰分約增加0. 08%，故Na2CO3溶液的加入量要適當(dāng)。

焦油蒸餾工藝

焦油蒸餾的目的是將焦油中沸點(diǎn)接近的化合物集中到相應(yīng)的餾分中，以便進(jìn)一步加工分離出單體產(chǎn)品。焦油蒸餾工藝分為間歇式和連續(xù)式2種，現(xiàn)代焦油蒸餾均選擇連續(xù)式蒸餾。

目前，已發(fā)展到連續(xù)常減壓多塔蒸餾。連續(xù)式蒸餾具有分離效果好，各餾分產(chǎn)率高，酚和萘可高度集中在一定的餾分中的特點(diǎn)。焦油蒸餾的主要設(shè)備有管式加熱爐、一段蒸發(fā)器、二段蒸發(fā)器、餾分塔。國(guó)內(nèi)外煤焦油蒸餾的工藝大同小異，都是脫水、分餾。

煤焦油餾分的加工

1) 輕油餾分輕油為170 ℃前的餾分，產(chǎn)率為無(wú)水焦油的0. 4% ～ 0. 8%。常規(guī)的焦油連續(xù)蒸餾工藝，輕油餾分來(lái)源有2處: 一是一段蒸發(fā)器焦油脫水的同時(shí)得到的輕油餾分，簡(jiǎn)稱(chēng)一段輕油; 二是餾分塔頂?shù)玫降妮p油餾分，簡(jiǎn)稱(chēng)二段輕油。輕油餾分一般并入洗苯后的洗油或并入粗苯中進(jìn)一步加工，分離出來(lái)苯類(lèi)產(chǎn)品、溶劑油及古馬隆等。

2) 酚油餾分酚油餾分為170 ～ 210 ℃餾分，產(chǎn)率為1. 0% ～2. 5%。酚類(lèi)化合物是煤熱分解的產(chǎn)物，其組成和產(chǎn)量與煤料所含的總氧量、配煤質(zhì)量及煉焦溫度有關(guān)。酚類(lèi)化合物主要存在于酚油、萘油和洗油餾分中。

從焦油餾分中提取酚類(lèi)化合物的工藝包括餾分堿洗脫酚、粗酚鈉的凈化和凈酚鈉的分解等工序。粗酚的精制是利用酚化合物的沸點(diǎn)差異，采用精餾方法加工以獲得酚產(chǎn)品的工藝。粗酚精制的主要產(chǎn)品有苯酚、工業(yè)酚、鄰甲酚、工業(yè)鄰甲酚、間對(duì)混合甲酚、三混甲酚和二甲酚等。粗酚精制的工藝流程有減壓間歇精餾和減壓連續(xù)精餾。

3) 萘油餾分萘油餾分為210 ～ 230 ℃餾分。萘在煤焦油中的含量與煉焦溫度、煤熱解產(chǎn)物在焦?fàn)t炭化室頂部空間的停留時(shí)間、溫度有關(guān)，一般萘在高溫?zé)捊菇褂椭械暮考s為10% 。

含萘餾分主要制取工業(yè)萘，并可進(jìn)一步加工成精萘。從萘油餾分中提取萘，普遍采用精餾法。生產(chǎn)工業(yè)萘的蒸餾工藝主要有雙爐雙塔、單爐單塔和單爐雙塔加壓連續(xù)精餾。

4) 洗油餾分洗油餾分為230 ～ 300 ℃餾分。產(chǎn)率一般為無(wú)水焦油的4. 5% ～ 6. 5% 。洗油餾分主要用于洗滌吸收煤氣中的苯族烴和從中提取喹啉類(lèi)化合物、酚類(lèi)化合物、甲基萘、二甲基萘、萘、吲哚、聯(lián)苯、苊、氧芴和芴等產(chǎn)品。

洗油餾分分別用酸和堿洗滌，提取喹啉類(lèi)化合物和酚類(lèi)化合物后，在塔板數(shù)為60 ～ 70的3個(gè)浮閥塔內(nèi)切取窄餾分。其中，萘油餾分是生產(chǎn)工業(yè)萘的原料，脫萘殘油和重質(zhì)洗油是提取氧芴和芴的原料，甲基萘餾分是提取α －甲基萘和β －甲基萘的原料，輕質(zhì)殘油和脫苊殘油可混入低萘洗油中提取工業(yè)苊，中質(zhì)洗油可作為回收苯族烴的吸收劑。

5) 蒽油餾分一蒽油餾分為280 ～ 360 ℃的餾分，產(chǎn)率為16% ～ 22% 。二蒽油餾分初餾點(diǎn)310 ℃，餾出50%時(shí)為400 ℃，產(chǎn)率為4% ～ 6% 。粗蒽是蒽油餾分或一蒽油餾分經(jīng)冷卻、結(jié)晶和離心分離后得到的一種黃綠色結(jié)晶物。粗蒽生產(chǎn)工藝: 一蒽油傳統(tǒng)的加工工藝是結(jié)晶—真空過(guò)濾離心法，工序長(zhǎng)，生產(chǎn)條件差。現(xiàn)已改用結(jié)晶—離心法，并采用臥式刮刀卸料離心機(jī)代替間歇式離心機(jī)。由一蒽油制取的粗蒽，經(jīng)過(guò)精制得到精蒽、菲、咔唑等重要的化工原料。粗蒽精制的方法有溶劑萃取法，溶劑萃?。s法，共沸精餾法，吸附法等。

6) 煤焦油瀝青煤焦油瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分后的殘余物，按照軟化點(diǎn)的高低可分為低溫、中溫和高溫瀝青。煤焦油瀝青是煤焦油加工過(guò)程中分離出的大宗產(chǎn)品，占煤焦油的50% ～ 60%，其加工利用水平對(duì)整個(gè)煤焦油加工工藝至關(guān)重要。

煤焦油瀝青不能用蒸餾而只能用萃取進(jìn)一步分級(jí)。目前，煤焦油瀝青主要用于生產(chǎn)瀝青焦、電極與陽(yáng)極糊的黏結(jié)劑( 改質(zhì)瀝青)、型煤黏結(jié)劑、筑路瀝青、各種瀝青防腐漆等。

中溫瀝青經(jīng)改質(zhì)處理可生產(chǎn)改質(zhì)瀝青，進(jìn)而生產(chǎn)電解鋁 行業(yè) 預(yù)焙陽(yáng)極塊及電爐煉鋼石墨電極等。改質(zhì)瀝青生產(chǎn)技術(shù)主要有氧化熱聚法、加熱聚合法、加壓熱聚處理法、呂特格熱聚合法及Cherry － T法( 簡(jiǎn)稱(chēng)C － T法，以煤焦油為原料)。

第三節(jié) 焦油的發(fā)展前景

中低溫煤焦油和高溫煤焦油的性質(zhì)和組成有明顯差別，應(yīng)分別加工。中低溫煤焦油可以經(jīng)加氫處理生產(chǎn)柴油、汽油等車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料油和化學(xué)品。

高溫煤焦油加氫制燃料油比中低溫煤焦油加氫難度大，按照傳統(tǒng)加工工藝，高溫煤焦油各餾分經(jīng)進(jìn)一步加工，可以分離出多種化工產(chǎn)品。

目前國(guó)內(nèi)焦油加工裝置普遍較分散、規(guī)模偏小，能耗高且嚴(yán)重污染環(huán)境，產(chǎn)品品種少，尤其是高質(zhì)量、高附加值產(chǎn)品較少，質(zhì)量較差，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益差。今后煤焦油應(yīng)走集中、大型化加工路線，增加煤焦油深加工產(chǎn)品的種類(lèi)，提高深加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

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