第4章煤焦油加工技术详解

煤焦油的加工工艺和分离技术煤焦油的加工工艺和分离技术00910155 任晓芬内容摘要：本文简述了低温煤焦油组成和特点，并多方面介绍了煤焦油的加工工艺和分离技术。

关键词：煤焦油加工工艺分离我国是富煤、少气、缺油的国家,石油资源随着人民日益增长的消费需求扩大日渐短缺.2007年中国原油净进口量为1.59亿t,对外依存度达到48.76%,2008年增长为1.79亿t ,对外依存度达到49.8%.据预测, 在未来一个较长的时期,我国的原油进口量还将增大,对外依存度将突破50% ,预计到2020年对外依存度将突破60%。

这直接导致我国能源安全水平下降, 增加经济发展的不确定性和受制于人的风险，因此石油替代能源的寻找逐渐成为焦点。

煤焦油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）。

两者馏分的组成各不相同，主要组成元素见表 1.本文主要介绍低温焦油。

表1高温煤焦油各馏分的含量烟烟煤低温干馏煤焦油的组成低温焦油的特点（1）低温焦油中苯不溶物含量低，一般均不高于2%，几乎不含喹啉不溶物，这对焦油沥青制取碳纤维是极为有利的。

（2）低温焦油中酚含量极低一般含量为14%（无水焦油），其中甲酚二甲酚含量约占1/2-1/3。

（3）在低温焦油<330℃的馏分中，除酚类产品含量较高外（占20%），其他组分中得酚含量均较低，因此无提取价值。

在焦油加工时不必要提取多种馏分，酚类产品也只需提取两种混合馏分即可。

低温煤焦油是煤在800℃以下干馏得到的副产物.从外观上看, 是黑色黏稠液体, 密度为1 g/cm3 左右.黏度大,具有特殊的气味。

煤焦油加工工艺（1）精细化工精细化工就是将低温煤焦油所含组分逐个分离,成为单体的过程, 目前全世界仅有法国的马里诺( Marienau) 走低温煤焦油的精细化工路线. 其主要产品有: 1) 酚、甲酚及二甲酚等, 占焦油的10%( 质量分数, 以下同) , 用于制造消毒剂、杀虫剂、燃料中间体、药品及树脂等; 2) 酚油, 占焦油的8%, 含有高烷苯酚和萘酚等, 用作木材浸渍和皂液乳化的消毒剂; 3) 邻苯二酚和甲基间苯二酚, 用于化学工业;4) 脱酚油, 占焦油的1%, 用作筑路添加剂或生化杀虫剂和农用杀菌剂的溶剂; 5) 脱萘洗油, 占焦油的5% ; 6) 重油, 占焦油的32% , 可作燃料油, 也可作筑路油添加油; 7) 沥青, 占焦油的31% , 性能与石油沥青相似, 用于防水和密封及配置筑路油.（2）加氢加氢工艺目前是处理低温煤焦油的主要手段. 加氢工艺的目的是使焦油中大量的芳烃、胶质和沥青质加氢饱和, 裂解开环加氢分解获得更多的低分子量饱和烃; 同时脱除S, N, O 和金属等杂原子;另外还可以生产用于提高柴油十六烷值的添加剂。

一文全面了解煤焦油以及煤焦油加工工艺！沥青基碳材料本文来源：网络精彩文章现在开始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。

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。

煤焦油一般作为加工精制的原料以制取各种化工产品，(见煤焦油加工)也可直接利用，如作为工业型煤、型焦和煤质活性炭用的粘结剂的配料组分，还可用作燃料油、高炉喷吹燃料以及木材防腐油和烧炭黑的原料。

1、形成和回收装炉煤在隔绝空气的炭化室加热时析出的挥发分，通过焦饼与炭化室炉墙之间的空隙和炽热焦炭、半焦自身的缝隙，以及煤料间隙进入炉顶空间，在700～850℃高温下发生二次热分解反应(烷烃裂解和芳构化反应，环烷烃脱氢反应，酚类脱水、缩合反应，芳香烃和杂环化合物脱烷基反应等)。

这些700℃左右的气态煤干馏产物夹带着煤尘、焦尘和热解炭，经上升管进入集气管，被循环氨水急冷至70～80℃。

在集气管中，大部分煤尘、焦尘、热解炭和部分高沸点的煤焦油被冷凝、冲洗下来。

余下的雾状或蒸气状态的煤焦油在焦炉煤气初冷器及其后的煤气净化设备中逐步冷凝分离。

冷凝分离出来的煤焦油汇集至焦油氨水分离器，初步脱除氨水和焦油渣，分离出煤焦油。

煤炭高温干馏时，煤焦油的产率一般为干煤质量的3～4.5%。

2、组成与性质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。

煤焦油加工简述将焦炉煤气净化车间回收的煤焦油,通过蒸馏、洗涤萃取、结晶分离等物理和化学方法加工成酚类、吡啶类、萘类、蒽类、沥青类、油类等化工产品的车间设计。

煤焦油加工产品主要用作有机化工原料,制造染料中间体、颜料、医药、合成树脂、塑料增塑剂、炭黑、防腐剂、杀虫剂、消毒剂、溶剂、建筑材料和炭素纤维等。

设计内容主要包括产品及产率、基本流程及车间组成、设备选型和特殊要求。

产品及产率煤焦油是一种组成十分复杂的物质,目前已鉴定的组分约有500种。

煤焦油初步加工可获得轻油、脱酚酚油、粗酚、粗重吡啶、工业萘、粗蒽、洗油、防腐油、二蒽油和中温沥青等产品。

基本流程及车间组成煤焦油加工的基本工艺流程。

煤焦油加工车间一般包括:煤焦油脱水及蒸馏、馏分洗涤、萘油馏分加工、一蒽油馏分加工、沥青冷却成型等初步加工工段和油品贮存装卸工段及公用设施。

当煤焦油年加工量不小于10万t时,可配备粗酚精制、粗吡啶精制(包括煤气净化车间回收的粗轻吡啶)、萘精制、粗蒽精制和沥青加工等深度加工工段。

煤焦油脱水及蒸馏选用不同装备水平的蒸馏工艺取决于设计规模大小。

在中国,当煤焦油年加工量不小于3.0万t时,一般采用管式炉加热的连续蒸馏系统。

煤焦油连续蒸馏有常压蒸馏、常压一减压蒸馏和全减压蒸馏之分:对于3.0~7.5万t/a的加工规模设计多采用常压蒸馏;对于不低于10万t/a的加工规模设计常采用常压一减压蒸馏或全减压蒸馏。

煤焦油蒸馏按不同的馏程范围一般分馏成以下几段馏分,即轻油馏分、酚油馏分、萘油馏分、洗油馏分(或酚油、萘油、洗油的混合馏分)、一蒽油馏分、二葸油馏分和沥青。

各分馏馏分的馏程范围及馏分对煤焦油的产率见表2。

表2馏分馏程范围及其对煤焦油的产率馏分名称轻油酚油萘油洗油一蒽油二葸油沥青馏程范围/℃<170170~210210~230230~300300~330 330~360 >360对煤焦油产率/%O.5 1.5~2.O 11.O~12.O 5.O~6.O 17.O~20.O 5.O~ 6.O 55.O~56.O馏分洗涤洗涤采用苛性钠和硫酸分别萃取脱除馏分中的酚和吡啶。

煤焦油的生产工艺煤焦油是一种重要的化工原料，广泛用于制造石油焦、柴油、石油沥青等产品。

煤焦油的生产工艺主要包括煤炭热解、冷凝分离和脱硫、脱气等步骤。

首先，煤炭热解是煤焦油生产的第一步。

在这个步骤中，煤炭以高温（约1200-1300摄氏度）加热，在缺氧或有限氧的条件下进行分解反应。

这个过程会产生大量的气态、液态和固态产物，其中包括煤焦油。

煤炭热解的温度和压力可以根据所需产品的质量和产品收率进行调整。

然后，冷凝分离是煤焦油生产的关键一步。

在这个步骤中，高温的气体经过冷凝器冷却，使气体中的煤焦油凝结成液态。

这种冷却可以通过水或空气冷却器进行，其中水冷却器是常用的一种方法。

冷凝后的液态产物经过分离器进行进一步分离，得到高纯度的煤焦油。

接下来，脱硫是煤焦油生产中的一个重要步骤。

在煤炭热解过程中，生成的煤焦油含有一定量的硫化物，需要进行脱硫处理以提高产品的质量。

脱硫可以通过氧化法、碱法、吸附法等方法进行。

其中，氧化法是一种常用的方法，通过将煤焦油与氧化剂反应，使硫化物氧化成硫酸盐，然后通过沉淀或过滤等方法，从煤焦油中去除硫酸盐。

最后，脱气是煤焦油生产过程的最后一个步骤。

在冷凝分离后，煤焦油中仍然可能存在一定量的气体，需要进行脱气处理以提高产品的纯度。

脱气可以通过加热或抽真空的方法进行。

在加热脱气过程中，煤焦油被加热到一定温度，使其中的气体挥发出来；而在真空脱气过程中，煤焦油在减压条件下，使其中的气体被抽出来。

这样可以得到纯净的煤焦油。

综上所述，煤焦油的生产工艺主要包括煤炭热解、冷凝分离、脱硫和脱气等步骤。

这些步骤的选择和操作参数的调整可以根据所需产品的特性和质量要求进行。

通过科学的工艺控制和优化，可以获得高质量、高收率的煤焦油产品。

煤焦油加工技术概述煤焦油是经过焦化过程获得的一种副产品，它是一种混合物，含有大量的有机化合物，包括苯、甲苯、二甲苯等。

煤焦油加工技术是将煤焦油进行进一步的分离和加工，以提取有用的化学品和能源。

本文将介绍煤焦油加工技术的基本原理、常用的加工方法以及其应用领域。

基本原理煤焦油加工技术的基本原理是基于煤焦油中不同成分的物理和化学性质的差异。

煤焦油中的有机化合物可以通过蒸馏、萃取、结晶、氧化等方式进行分离和纯化。

在加工过程中，利用不同成分的沸点、相溶性、溶剂选择性等特性，可以将煤焦油中的有机化合物逐步分离出来。

常用的加工方法1. 蒸馏蒸馏是最常用的煤焦油加工方法之一。

通过控制温度和压力，可以将煤焦油中的不同组分分离出来。

常见的分离方法包括常压蒸馏、减压蒸馏和反复蒸馏。

蒸馏过程中，较轻的组分会先升华或沸腾，并被收集。

2. 萃取萃取是利用溶剂的选择性溶解性来分离煤焦油中不同成分的方法。

常用的萃取剂包括苯、甲苯和二甲苯等有机溶剂。

通过调整溶剂的配比、温度和压力，可以选择性地萃取出煤焦油中的目标组分。

3. 结晶结晶是使用溶剂或其他物质来冷却煤焦油溶液，以使目标组分在低温下结晶出来。

通过控制结晶温度和退火过程，可以获得纯净的结晶产物。

结晶方法适用于一些高沸点的有机化合物的分离。

4. 氧化氧化是利用氧化反应来将煤焦油中的某些组分转化为目标化合物的方法。

常见的氧化方法包括空气氧化和化学氧化。

通过调整反应条件和催化剂的选择，可以实现煤焦油加工中的一些重要反应，如酚醛树脂的制备等。

应用领域煤焦油加工技术在许多领域有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域：1. 化学工业煤焦油加工技术可以将煤焦油中的有机化合物提取出来，用于生产化学品。

例如，苯、甲苯和二甲苯等有机溶剂可以用于涂料、油墨、染料等的生产。

此外，一些煤焦油中的杂质可以通过加工技术去除，提高化学品的纯度和质量。

2. 能源利用煤焦油中含有大量的可燃物质，可以用作能源的补充。

煤焦油精制新技术煤焦油是煤气化或焦化过程中产生的副产品。

它含有多种有机物质，可以用于制造某些化学品和产品。

然而，煤焦油中的杂质过多，使得其应用范围受到限制。

因此，煤焦油精制技术的发展一直受到广泛关注。

本文将介绍煤焦油精制的新技术和应用。

煤焦油精制的新技术主要包括物理分离、催化剂分离和化学精制等。

其中，物理分离是利用煤焦油中不同化学品的物理性质差异进行分离。

例如，通过升华或凝结等方式将煤焦油中的固体杂质分离出来，利用提取、蒸馏等方法分离出煤焦油中不同沸点的组分。

物理分离技术简单易行，但其效率相对较低，难以去除所有的杂质。

催化剂分离是利用某些催化剂将煤焦油中的有机物质分离出来。

催化剂分离技术可以高效地去除煤焦油中的杂质，并且得到的产物质量较高。

通常，催化剂分离技术需要对煤焦油进行加氢处理，以提高煤焦油的可加工性和稳定性。

催化剂分离技术虽然效率高，但需要较高的成本和复杂的操作流程。

化学精制是利用化学方法对煤焦油进行精制。

化学精制技术可以高效地去除煤焦油中的杂质，并且可以生产出各种高价值的化学品。

例如，通过氧化、硫化等方法，可使煤焦油中的杂质得到有效去除。

化学精制技术具有较高的效率和较高的可控性，但其操作流程较为复杂，需要严格的安全措施。

煤焦油精制技术主要应用于以下三个方面：一是生产高品质的煤焦油产品。

煤焦油精制后可以生产出染料、涂料、橡胶、塑料等多种化工产品。

二是作为燃料使用。

煤焦油通过精制可以获得较高的燃烧值，可以用作城市供暖燃料等。

三是用于环保领域。

精制后的煤焦油可以作为焦化生产过程中的替代原料，减少有害气体排放，具有重要的环保和节能意义。

总之，煤焦油精制技术的不断发展和完善，为煤焦化工行业的可持续发展提供了基础支撑。

未来，煤焦油精制技术将朝着更加智能化、高效化、环保化的方向发展，为煤焦化工行业的健康发展注入新的动力。

煤焦油加工技术的发展与应用煤焦油的概述煤焦油产生于热解焦炭的过程中，主要是由苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘、芴和蒽等组成的褐色油状液体。

煤焦油具有许多重要的用途，如制造化学品、燃料、溶剂和染料等。

在过去的几十年中，煤焦油加工技术得到了迅速发展，并在各种领域得到了广泛的应用。

煤焦油加工技术的发展煤焦油加工技术的发展可以追溯到20世纪初。

早期煤焦油加工主要是通过蒸馏来分离其中的各种化学物质，进而进行应用。

随着化学工业的快速发展，煤焦油加工技术逐渐得到了改善和完善。

在20世纪30年代，一种称为氢化技术的新型煤焦油加工技术被发明。

这种技术可以将煤焦油中的芳香烃转化成饱和烃，从而提高其化学稳定性和使用价值。

此后，氢化技术不断得到改良和完善，成为了煤焦油加工技术中的一种重要手段。

在20世纪60年代，煤化工技术得到了广泛应用。

煤化工技术可以将煤炭转化成煤质油和天然气，而煤质油中就包含了大量的煤焦油。

这种新型煤焦油加工技术，不仅可以减少煤焦油的生产成本，还可以大幅度提高煤焦油的质量和使用价值。

到了21世纪，煤焦油加工技术又迎来了新的发展。

现代技术的运用使得煤焦油加工技术更加高效、环保和安全。

同时，煤焦油加工技术也被广泛应用于冶金、化工、建材、石化等领域，推动了这些领域的快速发展。

煤焦油加工技术的应用煤焦油在各个领域都有广泛的应用。

下面列举几个典型的例子：炼焦用途炼焦是一种重要的冶金过程。

在这个过程中，煤焦油是必不可少的原料。

煤焦油中的苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物主要用于燃料和溶剂。

而煤焦油中的芳香烃和无机物则用于制造焦炭。

石油化工用途煤焦油作为石油化工中的重要原料之一，广泛应用于生产苯、萘、芳香剂、乙烯、丙烯、混合芳烃等大量化学品。

同时，煤焦油中的苯和甲苯又可以通过精制技术得到高纯度的溶剂。

电池用途煤焦油还可以制造电池。

电池的正极一般采用的是锂钴酸或锂镍酸化合物，而这些化合物则可以通过从煤焦油中提取的萘和苯生产。

本单元包括如下四部分：煤焦油减压蒸馏部分馏分洗涤及酚盐分解部分工业萘蒸馏及萘结晶包装部分改质沥青及沥青成型部分煤焦油减压蒸馏部分原料煤焦油经煤焦油输送泵直接从原料油库抽吸分别与焦油预热器（仅开工时用）、洗油冷却器、洗油冷凝器、两混油冷凝器加热至于180～190℃，减压后进入脱水塔中部，塔顶轻油气经过轻油冷凝冷却器和油水分离器，水相自流至酚水槽，由酚水泵定期送往污水处理，轻油相进入回流槽及轻油回流泵，部分回流，部分通过流量调节循环至原料焦油预混配，达到共沸精馏的目的，多余的轻油经过回流槽液位调节进入轻油中间槽。

塔釜焦油由焦油循环泵送至焦油/软沥青换热器Ⅰ、焦油/软沥青换热器Ⅱ换热温度达到210℃后，回到脱水塔塔釜，塔釜温度控制在190～200℃左右。

脱水至0.2%以下的焦油由脱水塔塔釜焦油抽出泵送至管式炉对流段加热至250℃后进入馏分塔中部。

馏分塔底部分离出的软沥青，经沥青循环泵，一部分送至焦油/软沥青换热器Ⅰ；另一部分送到焦油管式炉辐射段加热至340℃后回到馏分塔底部。

馏份塔顶逸出的酚、萘、洗混合油气经洗油冷凝器部分冷凝后，液相进入洗油冷却器，气相进入两混油冷凝器换热后，液相进入三混油冷却器，气相部分经不凝气冷却器冷却后进入真空系统。

从洗油冷却器出来的洗油（130℃左右）进入洗油回流槽，一部分洗油馏份由回流泵作为馏份塔的回流送回馏份塔顶，其余洗油经过三混油冷却器冷却到90℃后送往未洗混合份槽。

各设备的排气均集中后送至尾气吸收处理装置，经洗油洗涤后排至管式炉燃烧。

管式炉以焦炉煤气作为热源。

馏分洗涤及酚盐分解部分A、馏份脱酚贮存于未洗混合份槽中的酚、萘、洗油混合馏份，与碱性酚钠高位槽来的碱性酚钠一起在泵内充分混合、反应，并进入一次连洗分离塔，静置分离为混合份和中性酚钠，混合份进入一次脱酚缓冲槽，中性酚钠流入中性酚钠槽。

为了进一步脱除混合份中酚类，再用8～12%的稀碱（NaOH）进行二次脱酚。

来自一次脱酚缓冲槽的混合份与由碱高位槽来的新碱一起进入二次连洗泵，两者在泵内充分混合、反应，并进入二次连洗分离塔，静置分离为碱性酚钠和已洗混合份，已洗混合份进入工业萘蒸馏装置进一步加工。

煤焦油深加工简介煤焦油是煤炭在高温热解过程中产生的一种液体副产品。

煤焦油中拥有多种有机化合物，其中包括芳香烃、脂类、酚类和杂原子化合物等。

煤焦油是一种重要的化工原料，可以通过深加工得到各种高值化合物，如沥青、染料、粘合剂、添加剂等。

煤焦油深加工是提高煤焦油附加值的关键步骤，本文将介绍煤焦油深加工的过程和一些常见的深加工产品。

煤焦油深加工的过程煤焦油深加工的过程通常包括以下几个步骤：1.分离和净化：煤焦油中含有杂质和不同成分的化合物，需要通过分离和净化将其纯化。

常用的方法包括沉淀、过滤、蒸馏等。

2.分馏：经过净化的煤焦油可以通过分馏得到不同的组分。

根据煤焦油的沸点不同，可以分离得到沥青、燃料油、重油等。

3.脱硫：脱硫是煤焦油深加工的重要环节之一。

由于煤焦油中含有硫化合物，而硫化合物对环境和设备都有一定的腐蚀作用，需要通过脱硫将其去除。

4.裂解：裂解是将煤焦油中的大分子化合物分解成小分子化合物的过程。

通过裂解可以得到更多的各种化合物，如芳香烃、酚类等。

5.聚合：聚合是将煤焦油中的单体化合物聚合成高分子化合物的过程。

聚合可以得到各种高分子化合物，如塑料、橡胶等。

煤焦油深加工的产品煤焦油深加工可以得到多种高值化合物，以下是一些常见的深加工产品：1.沥青：通过分馏得到的煤焦油可以得到沥青。

沥青是一种黑色的胶状物质，常用于道路修补和建筑防水。

2.染料：煤焦油中的芳香烃可以通过裂解得到，可以用于制造染料，如香料和颜料等。

3.粘合剂：煤焦油中的烯烃可以通过聚合得到，可以用于制造粘合剂，如胶水和胶带等。

4.添加剂：煤焦油中的酚类化合物可以通过裂解和聚合得到，可以用作燃料和润滑油的添加剂。

总结：煤焦油深加工是提高煤焦油附加值的重要手段，通过分离、净化、分馏、脱硫、裂解和聚合等过程，可以得到多种高值化合物，如沥青、染料、粘合剂和添加剂等。

煤焦油深加工有利于煤焦油的资源化利用和环境保护，也为多个行业提供了重要的原料和产品。

煤焦油深加工技术煤焦油是从煤炭的干馏中提取的一种黑色或棕色的油状液体，主要成分为苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。

煤焦油具有较高的热值和化学稳定性，是一种重要的石化原料。

煤焦油深加工技术是指对煤焦油进行进一步处理，使其产生更高附加值的产品。

1.分离技术：煤焦油中含有多种不同的组分，通过分离技术可以将其中的苯、甲苯、二甲苯等单体芳烃分离出来，作为化学品原料。

常用的分离技术包括蒸馏、提取、结晶等。

2.芳烃制备技术：煤焦油中的芳烃是一种重要的有机化学品原料，可以用于生产染料、香料、医药中间体等。

通过合成反应，可以将煤焦油中的芳烃进行加氢、烷基化、芳基化等反应，制备出不同种类的化学品。

3.焦油沥青的生产技术：煤焦沥青是一种黑色的胶状物质，广泛应用于建筑、公路等领域。

通过调整煤焦油的组分和物理性质，可以生产出不同等级的焦油沥青。

常用的生产技术包括深度脱氮、脱硫、脱油、加氢等处理过程。

4.高分子聚合物制备技术：煤焦油中含有多种多环芳烃，通过聚合反应可以将这些芳烃分子连接起来，形成高分子聚合物。

这些聚合物可以应用于橡胶、塑料、涂料等领域，具有良好的力学性能和耐热性能。

5.煤焦油的能源回收技术：煤焦油具有较高的热值，通过热解等技术可以将煤焦油中的有机化合物进行分解，产生燃气、液体燃料等能源产品。

这种能源回收技术不仅可以提高煤焦油的附加值，还可以减少环境污染。

总之，煤焦油深加工技术的发展，可以将煤焦油中的有机化合物充分利用，提高资源利用率，减少环境污染。

未来，随着能源需求和化工需求的增加，煤焦油深加工技术将会得到更广泛的应用和发展。