煤焦油发展历程
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炭黑原料油(煤焦油)2009年总体情况、发展趋势及对行业间合作的建议一、2009年煤焦油生产情况背景——焦炭:2009年国家采取积极措施应对美国次贷危机带来的全球经济衰退,效果显著,下半年起经济显著增长。
我国粗钢和生铁产量分别达到5.68亿吨和5.44亿吨,再创历史新高,并相应拉动了焦炭产能产量的发展。
2009年我国机焦产能41575万吨,焦炭产量34502万吨,比2008年焦炭产量31214万吨增加10.5%,约占世界焦炭产量三分之二。
1.煤焦油产能、产量煤焦油资源量应是焦炭产量的~5%,由焦炭的产量大致可推算煤焦油的产生量(资源量),即09年理论上限可达到1725万吨。
煤焦油产量炼焦行业协会统计,2009年108家重点焦化企业产煤焦油615.7万吨。
此数低于去2008年的664万吨,一个原因是统计还未完全。
(2008年行业协会统计到125家),从焦炭增长看,煤焦油产量应相应增加。
煤焦油加工量炼焦行业协会统计2009年22家企业加工量320.5万吨,加工率52%。
(2008年统计32家,392.9万吨,加工率~60%)煤焦油加工厂的加工能力:据炼焦行业协会统计,我国焦油加工厂已有106家,总加工能力1452万吨,较2005年增长1.64倍以上,已大大超过了全国焦油总产量。
详见下表(按能力大小)我国煤焦油加工企业加工能力统计煤焦油进出口情况:出口焦油连年下降,2009年出口量9,318吨,同比下降93%。
进口煤焦油34,402吨,我国已成为煤焦油的净进口国。
因进出口绝对量都很小,对焦化行业和炭黑行业影响都不大。
进出口详细情况如下表:2009年1-12月份中国煤焦油分按国别进出口统计小结:对以上诸情况做简单分析,可得下面看法:⑴煤焦油的产量远小于潜在资源量,加工量又远小于产量。
除去统计不完全的原因,产量低主要原因还有:①很多焦化厂焦油回收水平尚较低(焦油对干煤回收率应~3.5%,但行业最新统计实际约有1/3的焦化厂回收率在3%以下。
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。
煤焦油加工工艺概述摘要:本文浅述了煤焦油工业的发展历史,现状及国内外煤焦油生产主要工艺,提出了煤焦油未来发展趋势。
关键词:煤焦油发展工艺趋势一、煤焦油概述煤焦油又称煤膏,是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体,比重大于水,具有酚和萘的特殊气味,具有一定溶性、可燃并有腐蚀性。
煤焦油成分比较复杂,有上万多种化合物,大多是以芳香结构为特征的,且以1-4环的芳香环为主。
主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃,以及芳香族含氧化合物(如苯酚等酚类化合物),含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物。
二、我国煤焦油工业的发展历史、现状及未来的发展要求1.我国煤焦油加工的落后局势我国煤焦油加工工业是随着炼焦工业而发展起来的。
近30年来,由于受到来自石油化工的激烈竞争,以及钢铁工业的制约,其发展比较缓慢且不均衡。
进入90年代中期,因对煤焦油产品如萘、蒽、吡啶、酚类等多环或杂环芳香烃的需求,以及碳素工业对针状焦、中间相沥青的需求,人们对煤焦油加工工业的重要地位又有了新的认识。
煤焦油加工工业作为区域经济发展的重要支柱产业已经形成。
产品结构单一,我国煤焦油加工工业深加工和综合利用能力较差。
目前,在煤焦油加工中,除冶金、化工系统大型煤焦化企业生产萘、酚、沥青、炭黑及少量吡啶、蒽、咔唑外,其大量的杂环和稠环化合物均无回收和综合利用,资源浪费现象严重。
技术陈旧,设备落后,难以形成经济规模在我国煤焦油加工装置中,煤焦油加工技术陈旧,设备落后,难以形成经济规模。
布局不合理,环境污染严重由于历史和现行政策的原因,我国煤焦油加工企业的分布在总体上依然不尽合理,风景保护区、城市城区及相关区域依然有煤焦化企业。
由于生产工艺落后,产品回收及综合加工能力差,致使“三废”排放严重。
2.我国煤焦油加工工业发展的基础优势产业优势,目前我国大型煤焦油加工企业有50家,已形成一定规模的产业基础和存量优势。
特别是大型煤焦化企业,如北京炼焦化学厂、鞍山钢铁公司、上海宝山钢铁公司、攀枝花钢铁公司、马鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司等,已基本完成原始积累,煤焦油年加工能力达300万吨,产量达120万吨,成为我国化学工业发展的重要行业。
摘要煤焦油是煤干馏过程中得到的黑褐色黏稠产物。
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。
煤焦油各馏分进一步加工,可分离出多种产品,如樟脑丸,沥青,塑料,农药等。
煤焦油按焦化温度不同所得焦油可为高温焦油、中温焦油和低温焦油。
本文将重点讲述低温煤焦油的加工技术及发展。
目录1.煤焦油的简介 (3)1.1低温煤焦油的定义 (3)1.2低温煤焦油的性质 (3)1.3低温煤焦油的基本组成 (3)1.4低温煤焦油的用途 (4)2.国内外低温煤焦油生产加工现状 (4)3.低温煤焦油的加工 (5)3.1低温煤焦油的蒸馏 (5)3.2油品的精制加工 (5)3.3气体烃的加工利用 (5)3.4低温煤焦油的加工途径 (6)3.5低温煤焦油加氢技术 (6)4.低温煤焦油的发展前景 (7)总结 (8)1.煤焦油的简介煤在干馏过程中会得到的一种液体产物,即为煤焦油。
高温干馏得到的焦油称为高温干馏煤焦油(简称高温煤焦油),低温干馏得到的焦油称为低温干馏煤焦油(简称低温煤焦油)。
煤焦油是煤化学工业之主要原料,其成分达上万种,主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃,以及芳香族含氧化合物,含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物。
1.1低温煤焦油的定义低温煤焦油是炼焦工业在温度(450℃-650℃)较低时,煤热解生成的粗煤气中的产物之一。
1.2低温煤焦油的性质低温煤焦油从外观上看,是暗褐色液体,密度小于3g至接近/1m 31mg。
黏度大,具有特殊气味。
低温煤焦油的性质与其组成有密切关系,/而低温煤焦油的组成不仅受煤的品位或煤化程度影响,还受到煤热解时多因素的影响。
随着干馏最终温度的升高,焦油产率下降,焦油中芳烃和沥青增加,酚类和脂肪烃含最降低,说明加热温度不同,热解反应的深度不同,表1列出了不同最终温度下干馏产品的产率和性状。
低温焦油是极复杂的有机化合物,基本上由烃类和非烃类有机化合物所组成。
煤焦油的加工利用现状及发展趋势摘要:煤在干馏条件下的热解的主要产物为焦炭,副产煤焦油和焦油煤气。
作为一种非常重要而且是不可再生的能源,煤焦油在整个世界都被重视。
本文主要通过查阅相关文献资料,综合介绍了煤焦油的化合物组成,发展利用现状,加工利用技术难点以及发展利用趋势。
关键词:干馏煤焦油分馏加工一、煤焦油的组成和性质煤在干馏条件下的热解产物有固体焦、焦油、焦炉煤气、水蒸气等。
煤焦油是一种具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的粘稠状液体,是由煤在隔绝空气的条件下加强热时干馏和气化过程中获得的液体产物之一[1]。
炼焦过程生产的高温煤焦油是一种主要有多环芳香族化合物组成的复杂化合物。
大致组成为脂肪烃、芳烃、酚类、焦油盐基、沥青、游离碳等[2]。
虽然煤焦油组分复杂,但其中大于1%的组分只有十余种,如萘、蒽、芴等。
二、国内外煤焦油发展利用现状煤焦油是石油化工难以获得的宝贵资源,然而,在我国少部分煤焦油用于提取苯、酚、萘、蒽等化工产品,大部分煤焦油均作为粗燃料直接燃烧。
煤焦油的粗放利用方式,不仅浪费了大量不可再生资源,而且造成了严重的环境污染。
要想得到尽可能窄的馏分,首先需对煤焦油进行分离,煤焦油的分离手段主要包括精馏法,溶剂萃取法,超临界萃取法,柱层析法以及后来的中压制备色谱法等。
自德国建立世界上第一个煤焦油加工厂以来,德国在煤焦油加工方面一直处于领先地位。
吕格特公司是德国最有代表性的煤焦油加工公司。
其加工能力为150万吨/年,采取全方位多品种的加工模式。
德国较为普遍的焦油加工工艺为减压蒸馏。
煤焦油利用率高达60%[3]。
前苏联在煤焦油加工方面,其加工效率仅次于当时的德国,大多采用一次汽化单塔或者多塔流程,并能够精致产品大约190多种。
三、煤焦油的初加工及深加工利用1.常用煤焦油回收方法煤热解过程会生成粗煤气。
多数焦化厂采用的焦油回收方法是,先把焦炉导出的粗煤气按一定顺序通过冷却、冷凝方式析出焦油和水,之后加以回收。
独家丨国外典型煤焦油深加工模式对我国煤焦油深加工产业的发展启示(未完待续)2017-02-22卜概述焦油组成极为复杂,含有上万种有机物。
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啶、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。
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。
煤焦油中可鉴定出的约有500 多种。
德国的焦油加工分离技术最高,工业精制的产品已达到250 多种;日本工业精制的产品在50 种左右;我国名义上列入生产有120 种,但能正常生产的还不到70 种。
1国外煤焦油资源及加工行业现状加工路径主要有:蒸馏和加氢两种方案。
煤焦油蒸馏及馏分的二次加工技术发展的比较成熟,高温煤焦油中所含有的萘、蒽、咔唑、苊、1-甲基萘、2-甲基萘、芴、氧芴等产品目前不能经济地由化学合成法得到。
发达国家煤焦油加工工业的发展历程大致有四个趋向:一、是装置大型化,进行集中加工;二、是由各大型煤焦油加工装置分离出来的主要馏分进行交换集中加工;三、是投入大量人力、物力、财力进行深加工产品和精细产品的研发;四、是对煤焦油加工企业进行整合,形成大集团大公司。
国外三种煤焦油加企业模式第一种模式:全方位多品种,提纯和配制各种规格和等级的产品。
例如:德国吕特格公司,从焦油中分离、配制的产品有220多种。
萘有4个级别,树脂有5 个级别,蒽有7个级别,沥青粘结剂及浸渍料有20个级别。
可以根据市场要求,在同一装置上,改变操作参数,生产不同级别的产品,达到装置的多功能性。
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。
国内外煤焦油加工工业的发展探析姜玉山(河南天宏焦化公司,河南平顶山 467000)摘 要:分析了国内外煤焦油加工技术的发展现状;从生产规模、工艺方法、产品种类、市场前景、环保与节能及装备水平、加工成本、投资与效益等方面论述了国内煤焦油加工与世界先进发达国家的差距;指出了今后选择建设焦油加工项目时,应着重注意的几项原则。
关键词:煤焦油;加工技术;规模;产品种类;分析中图分类号:TQ522163 文献标识码:A 文章编号:100528397(2005)0320040204收稿日期:2004211215作者简介:姜玉山(1954—),男,河南驻马店人,1979年毕业于武汉钢铁学院煤化工专业,工学学士,河南天宏焦化公司总工程师、高级工程师,电话:0375-*******。
我国虽是煤炭资源大国,但随着开采力度逐年加大,煤的储量已经日益减少。
如何进一步提高煤的利用价值,除了对焦炭和煤气进行深加工以外,焦炭生产过程中4%左右的煤焦油也是值得深入研究的课题。
特别是近年来石油价格的不断攀升,使得煤焦油越来越体现出其在化工产品中的价值,国内许多焦化厂、煤矿企业都在想办法如何发挥煤焦油加工产品的附加值。
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粘稠状液体,简称焦油。
煤焦油是炼焦化工的大宗产品,煤焦油的加工利用开创了近代有机化学工业的历史。
在石油化工高速发展的今天,煤焦油化工仍然占有重要地位,在提供多环芳烃和高碳物料原料方面具有不可取代的作用。
中国煤焦油的加工工业是随着炼焦工业而发展起来的。
据统计,2001年,中国煤焦油生产能力为4125Mt ,产量为3119Mt 。
预计到2005年,中国煤焦油的市场需求量为3150Mt/a ,生产能力将有望达到41425Mt/a 。
其加工装置将近一半是小型或半停产状态,达不到真正加工和增加效益的目的。
为此很多企业都看出了其中的空间和发展前景,纷纷立项上马建设煤焦油加工装置。
初中化学煤焦油“原料仓库”初中化学阅读资料煤焦油——〝原料仓库〞煤自古以来就是重要的燃料,我国是世界上用煤最早的国家。
考古发掘和文献记载资料说明,我们的祖先在汉代就用煤了。
千百年来,煤炼成焦炭可用来炼铁,产生的煤气是很好的燃料,副产品煤焦油更是有机化学工业的重要原料。
马克思说:〝把以前几乎毫无用处的煤焦油,变成苯胺染料、茜红染料〔茜素〕,近来甚至把它变成药品。
〞19世纪初期,人们从煤焦油中分离出了苯、萘、二甲苯、甲苯等芳香族化合物,大大促进了有机合成工业的发展。
煤焦油变染料苯和硝酸作用,得到了一种叫做硝基苯的化合物,它又可以还原成苯胺,苯胺的硫酸盐经过重铬酸钾处理,可得到一种紫色的碱性染料,叫做苯胺紫,适宜于染毛和丝。
如果用四氯化碳处理粗制苯胺,又可得到一种叫做性品红的红色染料,它同苯胺紫一样可以直接染毛和丝。
一百多年前,人工合成的天然染料——茜素,在市场上出现后,恩格斯说:〝茜草的色素——茜素,我们已经不再从田地里的茜草根中取得,而是用便宜得多、简单得多的方法从煤焦油里提炼出来了。
〞19世纪末期,德国化学家拜耳和霍依曼先研究出靛蓝的合成方法,这个跨世纪的蓝色染料,俗名阴丹士林,在20世纪初为世界人民所喜爱。
1916年7月10日,一艘德国潜水艇装了100t染料和药品,运到美国,受到美国人民的热烈欢迎。
当时美国的染料工业比较落后,士兵们穿的绿色咔叽军服经不起日晒雨淋,不久就会变成灰色;星条旗上的星也会褪成腥红一片;妇女们喜爱的黑色丝袜洗过两次就会褪色,由此可见,德国潜水艇运来的靛蓝染料,当然深受美国人民的欢迎。
19世纪后半期,煤焦油有机合成工业有了进一步的发展,突出的表现是染料工业的发展,此外,药品、香料、糖精和炸药等方面也有很大发展。
煤在地下燃烧……20世纪以来,科学家研究不必到地下采掘煤块,而是把煤在地下煤层里直接气化,生成一氧化碳气体和氢气,引送到地面,就是使用方便的煤气。
这种地下气化的办法,同到地下去挖煤比较起来,省力多了。
煤焦油行业及技术概述一、煤干馏过程原理及主要产物。
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。
煤干馏过程主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400-500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃, 半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。
煤高温干馏的主要产物为焦炉气、水蒸气、煤焦油、粗苯和焦炭,具体组成如下图所示。
二、煤焦油分类、组成及主要性质。
煤焦油为煤干馏过程中所得到的一种液体产物,是黑褐色粘稠液体,具有酚和萘的特殊气味。
其含量高低一般用苯或甲苯不溶物表示。
煤焦油的氢碳原子比很低,只有0.974,因而芳烃、胶质的含量高,氧含量超过8%。
在煤干馏工艺中,低温干馏(即半焦化)得到的焦油称为低温煤焦油,为半焦的副产物,干馏温度通常在500℃至700℃左右,很大一部分来自于煤气发生炉和土法炼焦。
高温干馏(即焦化)得到的称为高温煤焦油,主要为大型焦炭生产的副产物,是低温焦油在高温下经过二次分解的产物,干馏温度一般在1000℃左右;两者的组成和性质不同(具体参见下表),其加工利用方法各异。
高温煤焦油出油率约为煤干馏重量的3%,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。
低温煤焦油出油率约为10%,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。
煤焦油成分比较复杂,有上万多种化合物,大多是以芳香结构为特征的,且以1-4环的芳香环为主。