煤焦油的加工工藝和分離技術(shù)

1、煤焦油的加工工藝和別離技術(shù)00910155 任曉芬內(nèi)容摘要：本文簡(jiǎn)述了低溫煤焦油組成和特點(diǎn)，并多方面介紹了煤焦油的加工工藝和別離技術(shù)。關(guān)鍵詞：煤焦油 加工工藝 別離我國(guó)是富煤、少氣、缺油的國(guó)家,石油資源隨著人民日益增長(zhǎng)的消費(fèi)需求擴(kuò)大日漸短缺.2007年中國(guó)原油凈進(jìn)口量為1.59億t,對(duì)外依存度到達(dá)48.76%,2021年增長(zhǎng)為1.79億t ,對(duì)外依存度到達(dá)49.8%.據(jù)預(yù)測(cè), 在未來(lái)一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期,我國(guó)的原油進(jìn)口量還將增大,對(duì)外依存度將突破50% ,預(yù)計(jì)到2021年對(duì)外依存度將突破60%。 這直接導(dǎo)致我國(guó)能源平安水平下降, 增加經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的不確定性和受制于人的風(fēng)險(xiǎn)，因此石油替代能源的尋找逐漸成為

2、焦點(diǎn)。煤焦油為煤干餾過(guò)程中所得到的一種液體產(chǎn)物。高溫干餾(即焦化)得到的焦油稱(chēng)為高溫干餾煤焦油簡(jiǎn)稱(chēng)高溫煤焦油，低溫干餾見(jiàn)煤低溫干餾得到的焦油稱(chēng)為低溫干餾煤焦油簡(jiǎn)稱(chēng)低溫煤焦油。兩者餾分的組成各不相同，主要組成元素見(jiàn)表1.本文主要介紹低溫焦油。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)表1高溫煤焦油各餾分的含量煙煙煤低溫干餾煤焦油的組成低溫焦油的特點(diǎn)1 低溫焦油中苯不溶物含量低，一般均不高于2%，幾乎不含喹啉不溶物，這對(duì)焦油瀝青制取碳纖維是極為有利的。2 低溫焦油中酚含量極低一般含量為14%無(wú)水焦油，其中甲酚二甲酚含量約占1/2-1/3。3 在低溫焦油<330的餾分中，除酚類(lèi)產(chǎn)品含量較高外占20%，其他

3、組分中得酚含量均較低，因此無(wú)提取價(jià)值。在焦油加工時(shí)不必要提取多種餾分，酚類(lèi)產(chǎn)品也只需提取兩種混合餾分即可。低溫煤焦油是煤在800以下干餾得到的副產(chǎn)物.從外觀上看, 是黑色黏稠液體, 密度為1 g/cm3 左右.黏度大,具有特殊的氣味。煤焦油加工工藝1精細(xì)化工精細(xì)化工就是將低溫煤焦油所含組分逐個(gè)別離,成為單體的過(guò)程, 目前全世界僅有法國(guó)的馬里諾( Marienau) 走低溫煤焦油的精細(xì)化工路線. 其主要產(chǎn)品有: 1) 酚、甲酚及二甲酚等, 占焦油的10%( 質(zhì)量分?jǐn)?shù), 以下同) , 用于制造消毒劑、殺蟲(chóng)劑、燃料中間體、藥品及樹(shù)脂等; 2) 酚油, 占焦油的8%, 含有高烷苯酚和萘酚等, 用作木材

4、浸漬和皂液乳化的消毒劑; 3) 鄰苯二酚和甲基間苯二酚, 用于化學(xué)工業(yè);4) 脫酚油, 占焦油的1%, 用作筑路添加劑或生化殺蟲(chóng)劑和農(nóng)用殺菌劑的溶劑; 5) 脫萘洗油, 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) 瀝青, 占焦油的31% , 性能與石油瀝青相似, 用于防水和密封及配置筑路油.2加氫加氫工藝目前是處理低溫煤焦油的主要手段. 加氫工藝的目的是使焦油中大量的芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)加氫飽和, 裂解開(kāi)環(huán)加氫分解獲得更多的低分子量飽和烴; 同時(shí)脫除S, N, O 和金屬等雜原子;另外還可以生產(chǎn)用于提高柴油十六烷值的添加劑。3 燃料型燃料型工藝以

5、生產(chǎn)汽油、煤油和柴油等為主, 國(guó)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)對(duì)燃料型工藝也進(jìn)行了相應(yīng)的研究.國(guó)內(nèi)某研究所以低溫煤焦油為原料, 通過(guò)過(guò)濾器和預(yù)處理器脫出水分和局部輕油及殘?jiān)? 進(jìn)入精餾塔進(jìn)行餾分切割. 將小于360的產(chǎn)品全部進(jìn)行加氫精制, 別離后得到石腦油和柴油；大于360的產(chǎn)品為瀝青組分。工藝流程如下列圖。煤焦油的別離1蒸餾和精餾蒸餾和精餾都是利用沸點(diǎn)不同把各組分別離的方法, 是目前各加工行業(yè)通用的方法,其相同點(diǎn)是都要供應(yīng)大量的熱量, 這樣不僅能耗大,而且溫度過(guò)高會(huì)造成某些組分的分解.目前,提出了共沸蒸餾和萃取蒸餾,日本住友金屬化工公司選用二甘醇、乙二醇等做溶劑,與95%萘餾出后的殘?jiān)凸卜? 使之與煤焦油

6、餾分中的雜環(huán)芳香族化合物成共沸難溶體系, 使萘和甲基萘等二環(huán)芳烴選擇性地與雜環(huán)芳香族化合物別離. 山蔭等利用萃取蒸餾的方法改善了精制萘的工藝,在體系中參加二乙醇胺可以較好地濃縮雜質(zhì),提高萘的別離精制效果.2 結(jié)晶結(jié)晶技術(shù)是傳統(tǒng)的別離工藝,但對(duì)于像煤焦油這樣的多元復(fù)雜組分的別離采用結(jié)晶法, 其能力較低,使用受到限制.但是結(jié)晶技術(shù)在對(duì)于一些沸點(diǎn)相近,但結(jié)晶點(diǎn)相差較大的物系的分析,效果明顯.例如甲基萘的別離,萘- 硫茚物系中精萘的提純,對(duì)二甲苯的提純等. 結(jié)晶法具有工作溫度低,回流比低,消耗能量少等優(yōu)點(diǎn),但是使用面受到限制. 3 吸附及膜別離吸附是根據(jù)別離塔中填料吸附性能的差異,使流動(dòng)相中的某組分從

7、混合體系中別離的吸附法也是傳統(tǒng)的別離方法之一.開(kāi)發(fā)新型吸附劑是改善這種別離工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié). 4 溶劑萃取溶劑萃取,簡(jiǎn)稱(chēng)萃取,實(shí)質(zhì)上是利用不同物質(zhì)在選定溶劑中溶解度的不同,以別離被處理溶液中的組分的方法.它是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程.液- 液萃取技術(shù)已經(jīng)非常成熟,只要找到適宜的萃取體系,就能應(yīng)用到煤焦油的別離中.Lamey 等的研究說(shuō)明:選用諸如濃硫酸或液氨類(lèi)的無(wú)機(jī)萃取劑可以有效別離精制蒽和菲,利用N, N - 二甲基甲酰胺可以別離精蒽中80%的咔唑. 伍林、宗志敏、魏賢勇等人用工業(yè)酒精為萃取劑,即可將煤焦油中的1- 4環(huán)化合物完全萃取出來(lái)。煤焦油是十分珍貴的有機(jī)化工原料，含有上萬(wàn)種有機(jī)化合物，目前可以鑒定出的就有500余種。因此，市場(chǎng)前景廣闊，應(yīng)該加快開(kāi)發(fā)和利用。 參考文獻(xiàn)：?低溫煤焦油的