煤焦油加工概念汇总(2020年整理).pptx

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。

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。

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﹪。

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。