煤焦油沥青的综合利用

煤焦油沥青深加工利用综述引言煤焦油沥青(又称煤沥青)是煤焦油加工过程中分离出的大宗产品,随蒸馏条件的不同,其产率一般为50 % ～60 %。

由于具有稳定的性能,煤沥青在炼钢、炼铝、耐火材料、碳素工业及筑路、建材等行业日益得到广泛的应用。

我国目前潜在的煤沥青资源在200万t /a 左右,其加工利用水平和效益对整个煤焦油加工来说至关重要。

国内许多煤焦油加工企业,沥青基本不再加工,其价格常低于原料焦油,造成煤焦油加工企业效益不佳甚至于亏损,可见如何对煤沥青进行必要的深加工,提高沥青产品的附加值是煤焦油加工中的一个重要问题。

煤沥青的主要产品有沥青焦、针状焦、碳纤维、涂料、浸渍剂沥青、粘结剂沥青等。

广泛用于普通电极、炼铝阳极糊的骨料,高、超高功率电极骨料等方面。

1 国外煤焦油沥青加工应用概况目前煤焦油沥青在国外的主要用途有: ( 1)生产各种碳素电极的粘结剂和浸渍剂,即电极沥青,这一部分数量最大; ( 2)针状焦和碳纤维等高技术产品,产量不大,但附加值很高; ( 3)防水防腐料和筑路材料。

2沥青改质生产炼铝工业及碳素工业所用的浸渍剂沥青、粘结剂沥青国内外目前生产改质沥青工艺主要有氧化法、热聚合法(包括管式炉法和釜式法)、真空闪蒸法等。

国内鞍山焦化耐火材料设计研究院( ACRE)成功地开发了釜式热聚合法生产改质沥青的工艺。

2. 1 浸渍剂沥青利用煤焦油沥青研制电极浸渍剂沥青的关键是降低喹啉不溶物( QI)含量。

我国浸渍剂沥青尚无专门生产线,目前炼铝和碳素工业所用的浸渍剂大都是用焦化行业生产的煤焦油中温沥青。

这种沥青的QI含量较高,一般在10 % 左右,使用时QI会在碳素制品孔隙入口处形成不渗透滤饼而降低沥青浸入率,影响浸渍效果。

为此,日本专门研究了QI < 0.1 % 的电极浸渍沥青,并已投入工业化生产,国内有关碳素厂也迫切希望得到这种电极浸渍沥青;此外,如果将煤沥青作为生产针状焦的原料使用,也要求将其中QI分离掉,因此这种低QI改质沥青国内市场及出口前景看好。

使用煤焦油加热沥青原理煤焦油作为一种重要的化工原料，在工业生产中有着广泛的应用。

其中，煤焦油加热沥青是一种常见的利用方式。

本文将围绕煤焦油加热沥青的原理展开阐述。

煤焦油是煤炭在高温热解过程中产生的一种副产品，主要由若干种有机物质组成。

而沥青则是一种由沥青质、胶质和矿物质等组成的混合物，是一种具有胶性的油状物质。

在工程建设中，为了提高沥青的流动性和降低粘度，常常需要将沥青加热。

煤焦油加热沥青的原理可以简单概括为：利用煤焦油的高温传热特性，将煤焦油的热量传递给沥青，使沥青的温度升高，从而改变其性质和使用特性。

煤焦油的高温传热特性是实现煤焦油加热沥青的基础。

煤焦油具有较高的热导率和热容量，能够快速地传导和储存热能。

这使得煤焦油能够有效地将热量传递给沥青，使其迅速升温。

通过加热，沥青的温度升高，其分子间的相互作用力减弱，从而使沥青的流动性增加。

这对于施工中需要涂覆或浇注的沥青来说至关重要，因为高温下的沥青更容易流动，更易于施工和处理。

加热沥青还可以改变其粘度。

沥青的粘度是指其阻力和黏性，是流动性的一个重要指标。

通过加热，沥青的粘度降低，黏度减小，可以更好地适应各种工程需求。

煤焦油加热沥青还可以改善沥青的使用特性。

沥青是一种重要的道路建材，用于铺设和维修道路。

通过加热，沥青的温度升高，其粘附性和黏附性增强，能够更好地与道路表面结合，提高道路的密实性和耐久性。

在实际应用中，煤焦油加热沥青的方法主要有两种：直接加热和间接加热。

直接加热是将煤焦油直接注入到沥青中，通过煤焦油的高温传热作用使沥青升温。

间接加热则是通过煤焦油与沥青之间的热交换器进行热能传递，使沥青升温。

这两种方法各有优劣，根据具体需求和工程条件来选择。

煤焦油加热沥青是一种利用煤焦油的高温传热特性，改变沥青性质和使用特性的方法。

通过加热，沥青的温度升高，流动性增加，粘度降低，使用特性改善。

在道路建设和维护中，煤焦油加热沥青发挥着重要的作用，提高了道路的质量和使用寿命。

中低温煤焦油的利用途径
1.煤焦油的提纯与分离：通过对中低温煤焦油进行提纯与分离，可以
得到不同纯度的产品。

常见的分离方法包括萃取、蒸馏和吸附等。

提纯后
的煤焦油可以作为煤化工原料之一
2.煤焦油的化工利用：中低温煤焦油中含有多种有机组分，可以用于
生产各种煤化工产品。

常见的煤化工产品包括苯、甲苯、二甲苯、对二甲苯、蒽、萘等。

这些产品广泛应用于染料、合成纤维、塑料、橡胶、医药
等行业。

3.燃料利用：煤焦油中含有大量的碳氢化合物，具有较高的热值，可
以作为燃料。

煤焦油燃料可广泛用于工业锅炉、发电厂、玻璃窑等的燃烧
过程中。

煤焦油燃料的利用可以减少化石能源的消耗，降低环境污染。

4.沥青制备：中低温煤焦油中含有大量的沥青质，可以用于生产沥青。

沥青是道路建设中的重要材料，具有防水、抗反应性和高粘度等特点。

5.废水处理：煤焦油中的高分子有机物可以用于废水处理。

通过使用
煤焦油吸附废水中的有机物，可以达到净化废水的目的。

6.新材料研发：煤焦油的部分组分可用于制备新型材料。

例如，将煤
焦油中的芳香烃和聚合物结合，可以制备碳纤维等高强度材料。

7.化学试剂制备：煤焦油中含有多种有机化合物，可以用于制备染料、催化剂、防腐剂等化学试剂。

总之，中低温煤焦油具有多种利用途径，可以应用于煤化工、燃料、
沥青制备、废水处理、新材料研发和化学试剂制备等领域。

这些利用途径
的开发不仅能够提高煤焦油的经济价值，还可以减少对化石能源的依赖，降低环境污染。

煤焦油综合利用项目可行性研究报告摘要：本报告旨在对煤焦油综合利用项目的可行性进行研究。

通过分析煤焦油的市场需求、收益和环境影响等因素，评估该项目的经济效益和环境影响，从而为决策者提供客观科学的参考意见。

一、项目背景煤焦油是从煤炭炼焦过程中产生的副产品之一，含有丰富的有机化合物，具有广泛的应用前景。

目前，我国煤焦油的综合利用程度较低，需要进一步加大利用力度，提高资源利用效率。

二、市场需求分析1.煤焦油的市场需求主要集中在煤化工、化肥、沥青等领域，随着经济的发展，这些行业的需求将逐渐增长。

2.目前国内煤焦油市场需求供不应求的局面，市场空间巨大。

3.国际市场上对煤焦油的需求也较大，出口潜力巨大。

三、项目技术可行性分析1.煤焦油脱硫脱苯等关键技术已相对成熟，可以实现高效环保的综合利用。

2.项目可选择适合的煤焦油综合利用工艺，例如煤焦油加氢裂解、沥青制备、苯乙烯生产等。

3.技术设备成熟、可靠性高，市场上供应充足。

四、项目经济效益分析1.项目投资规模适中，具有较高的投资回报率。

2.煤焦油综合利用项目可以实现煤炭资源的最大化利用，提高煤炭行业的盈利水平。

3.项目可以增加就业机会，促进当地经济发展。

五、项目环境影响评估1.煤焦油综合利用项目对环境影响较大。

需要采取科学有效的环保措施，减少对环境的负面影响。

2.项目需要符合国家和地方环保要求，并努力实现绿色低碳发展。

六、风险分析与对策1.项目存在市场风险，需要充分评估市场需求和竞争情况，制定灵活的市场推广策略。

2.项目面临技术风险，需要加强技术研发和人才培养，提高核心竞争力。

3.项目可能受到政策风险和环境风险的影响，需要密切关注相关政策变化，制定应对策略。

七、结论与建议煤焦油综合利用项目具有较高的可行性和发展潜力。

但在实施过程中，需要充分考虑市场需求、技术可行性、环境影响等因素，并采取相应的风险对策措施。

建议在项目实施前进行详细的市场调研和技术评估，制定合理的投资计划和推进方案，以确保项目的顺利进行并取得良好的经济效益和环境效益。

使用煤焦油加热沥青原理煤焦油是一种通过煤炭的高温热解过程中产生的副产品，它是一种黑色、粘稠的液体，主要由多环芳烃和杂原子化合物组成。

沥青是一种由沥青质和矿物质组成的石油产品，具有粘稠的特性。

那么，如果我们使用煤焦油来加热沥青，会有怎样的原理呢？煤焦油具有较高的热值和燃烧性能，因此可以作为一种优良的燃料。

当煤焦油被点火燃烧时，产生的高温热能可以用来加热沥青。

煤焦油的燃烧过程是一个氧化反应，即煤焦油中的有机物与氧气发生反应，产生二氧化碳和水蒸气，同时释放出大量的热能。

通过煤焦油加热沥青的过程中，煤焦油本身的高温热能可以传递给沥青分子。

沥青中的沥青质分子是一种大分子有机化合物，具有很高的分子量和复杂的结构。

当沥青被加热时，沥青质分子之间的相互作用会变弱，分子间距增大，从而使沥青质变得更加流动。

这种流动性的提高使得沥青可以更好地涂覆在道路或建筑物的表面上。

煤焦油加热沥青的过程中，煤焦油中的高温热能也可以使沥青中的矿物质发生变化。

沥青中的矿物质主要是以微小颗粒的形式存在，通过加热可以使得矿物质颗粒变得更加均匀，并与沥青质分子更好地结合。

这种结合可以提高沥青的稳定性和耐久性，使其在长期使用过程中更加不易老化或损坏。

总结起来，使用煤焦油加热沥青的原理主要有以下几点：煤焦油的高温热能可以用来加热沥青，提高其流动性和涂覆性；煤焦油的燃烧过程产生的热能可以使沥青质分子之间的相互作用变弱，使其更加流动；煤焦油的高温热能还可以使沥青中的矿物质更好地结合，提高沥青的稳定性和耐久性。

总的来说，使用煤焦油加热沥青可以改善沥青的性能，使其更适用于道路和建筑物的建设。

而煤焦油作为一种廉价且丰富的资源，可以有效地利用其高温热能，为沥青的加热提供可靠的能源来源。

这种加热原理的应用不仅具有经济效益，还有助于提高沥青的质量和使用寿命，为建设和维护道路和建筑物提供了可靠的技术支持。

2016年第35卷第2期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·611·化工进展煤焦油沥青的深度利用及发展前景骆仲泱，王少鹏，方梦祥，王昊，王勤辉（浙江大学热能工程研究所，能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州 310027）摘要：煤焦油沥青的深加工对提高煤焦油沥青利用价值和经济性至关重要。

本文主要概述了煤焦油沥青深加工利用的主要技术，重点概述了球形活性炭、中间相沥青、通用级沥青基碳纤维以及针状焦等。

对各种产品的关键技术进行了分析，介绍了当前在各项关键技术方面的研究进展。

煤焦油沥青基球形活性炭、通用级沥青基碳纤维以及针状焦已经得到了比较广泛的应用，当前研究的难点是提高各项产品的品质，缩短加工周期。

另外，中间相沥青的发现与应用拓展了传统碳材料的应用领域，并大幅提高了炭材料的相关性能。

关键词：煤焦油沥青；活性碳；中间相沥青；碳纤维；针状焦；加工制造中图分类号：TQ 522.65 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）02–0611–06DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.02.042Further processing and prospect of coal tar pitch utilizationLUO Zhongyang，WANG Shaopeng，F ANG Mengxiang，WANG Hao，WANG Qinhui （State Key Laboratory of Clean Energy Utilization，Institute of Thermal Power Engineering of Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang，China）Abstract：The improvement in the further processing of coal tar pitch （CTP）is essential to increase its added value. This paper has summarized several techniques for further processing of CTP，with the focus on the preparations of spherical activated carbon，mesophase pitch，carbon fiber，needle coke and so on. We also analyzed the key techniques for several products and introduced progress of those key techniques. Coal tar pitch based spherical activated carbon，general grade carbon fiber and needle coke have been utilized commonly. The difficulty of current research is how to improve the products’ quality and shorten the process time. Besides，the discovery and application of mesophase pitch has expanded the utilization field of traditional carbon material，and enhanced the related performance substantially.Key words：coal tar pitch; activated carbon; mesophase pitch; carbon fiber; needle coke; fabrication由于丰富的含碳量，煤焦油沥青是制备各种炭素材料不可替代的原料。

铝用炭素危废沥青煤焦油综合利用技术的研究与应用马军玺，金 岭（黄河鑫业有限公司，青海　西宁　８１１６０１）摘 要：利用沥青溶化后析出的危废煤焦油具有燃烧洁净、热值高，但粘度高、雾化性能差等特点，对煤焦油的性质和燃烧条件进行分析，介绍了危废煤焦油综合利用技术的研究和应用。

关键词：煤焦油；研究；利用中图分类号：ＴＧ１４６．２＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１９－０１１９－４Research and application of comprehensive utilization technologyof coal tar from hazardous waste pitch of carbon for aluminumMA Jun-xi，JIN Ling（Ｈｕａｎｇｈｅ　Ｘｉｎｙｅ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．　Ｘｉｎｉｎｇ，　Ｑｉｎｇｈａｉ　８１１６０１）Abstract: Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｔａｒ，　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｌｅａｎ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，　ｈｉｇｈ　ｃａｌｏｒｉｆｉｃ　ｖａｌｕｅ，　ｈｉｇｈ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｏｏｒ　ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｍｅｌｔｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｔａｒ，　ａｎｄ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｔａｒ．Keywords: Ｃｏａｌ　ｔａｒ；　ｒｅｓｅａｒｃｈ；　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ1 前言随着构建环保型社会的深入落实，节能减排工作已成为中央企业各项工作的重中之重。

煤焦油深加工装置沥青系统的改造与运用甄凡瑜（山东济矿民生煤化有限公司山东济宁272211）摘要我国现有煤焦油加工装置200多套，多采用蒸馏改质工艺生产中温沥青和改质沥青。

由于沥青软化点高、易凝固，二段蒸发器、沥青换热器、沥青高位槽等沥青系统如果设计不合理，使用不当，在生产过程中很容易出现沥青凝固、堵塞管道和设备的现象。

通过优化设计并对原有装置沥青系统进行改造，沥青系统堵塞现象大大减少，不仅生产更加稳定，沥青换热器换热效果也非常明显，降低了能耗，减少了环境污染。

关键词煤焦油加工，沥青，堵塞，改造，效果，稳定生产Design and Application of Pitch Systerm in Coal Tar FurtherProcessing UnitZhen Fanyu(Shandong Jikuang Minsheng Coal-chemical Co., Ltd., Jining Shandong 272211, China) Abstracts There are 200 sets more of coal tar processing units now existing in China, among which, most of them is to produce medium temperature pitch and the modified pitch by adopting distillation with the modified pitch production unit. The problems like pipe and equipment block due to high pitch solidification will occur if the pitch flash column, pitch heat exchanger and pitch holder are not designed, and or operated properly. Achievements like stable production, less coking, high heating exchange efficiency of pitch heat exchanger and less environmental pollution and lower energy consumption have been obtained after the improvements being down to the previous process system.Key words coal tar processing, pitch, block, improvement, effective, stable production煤焦油加工生产过程中有55%的沥青产品，（即使直接生产炭黑油，也有25%的沥青产品），由于沥青软化点高（一般70-120 ℃)、易凝固，在生产过程中经常出现沥青凝固堵塞管道设备的情况，造成短时间停车或降低生产负荷，严重时会造成长时间停车，影响生产。

一、煤沥青基炭素材料形成机理及影响因素1.初期液相炭化机理煤沥青转化为炭素前驱体是通过液相炭化来实现的。

煤沥青中，低分子芳香族化合物在350～550 ℃条件下发生热缩聚反应，逐步形成稠环芳香环结构，同时分子量增大，最后由固态炭素前驱体变成纯碳组成的固体。

一方面，炭化初期过程起重要作用的缩合稠环芳族分子一般是典型的平面分子，在自由运动的状态下，大的芳香族平面分子趋向于借助范德华力而互相堆积和取向。

因此，随着液相缩合环数的逐渐增加，在向固态炭素前驱体的过渡过程中，分子要通过具有一定取向性的液体，即所谓的液晶。

另外，由于反应历程的选择不同，其间也可能生成非平面的键，其分子不呈现取向性，在这种情况下，就变为固态的炭素前驱体。

2.煤沥青中一次喹啉不溶物（QI）对炭素材料形成和性能的影响一次QI主要由灰分、焦粒和超大分子组成。

首先，灰分在高温石墨化过程中能熔解碳，然后析出形成新的炭晶相。

在石墨化过程中，金属元素会因汽化而在炭材料内部及表面形成缺陷，从而降低炭素材料的力学、导热及导电性能等。

其次，在制备中间相的过程中，炭微球表面被一层球状微粒覆盖，其结构往往是复杂的未定义结构，这种结构的中间相继续发展往往不能形成广域结构，甚至不能形成流线型的体中间相，而只能形成马赛克型结构。

而不含QI的原料沥青形成的球晶尺寸分布宽，球体表面光滑，其结构基本为标准的Brooks-Taylor结构，这种结构的中间相炭微球可以发育成广域型体中间相，而具有广域型的体中间相往往是制备中间相沥青炭纤维和针状焦的优质原料。

以软煤沥青为原料制作炭素材料，对比不同制作条件（是否脱除QI）下炭素材料的用途，如表1所示，脱QI后的沥青炭素材料的附加值大大提高。

本文重点讨论高附加值、高性能的煤沥青基炭素材料。

表1 煤沥青在各炭素材料领域的应用精制炭素前驱体炭素材料主要应用领域脱QI针状焦石墨电极骨料金属熔炼、锂离子电池负极材料高纯浸渍沥青石墨电极浸渍剂石墨电极、C/C复合材料中间相炭微球储能材料锂离子电池负极材料可纺中间相沥青高性能碳纤维航空、航天、机器人不脱QI沥青焦各种石墨材料炼铝阳极、石墨干锅等可纺等方性沥青碳毡保温二、煤沥青在碳素材料领域的综合利用1.高纯粘结剂和浸渍沥青（1）应用及市场规模高纯粘结剂和浸渍沥青是生产高功率石墨电极和高性能C/ C复合材料的重要辅料，用量占石墨电极总量的30%。