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1、,煤焦油的组成及应用,引言,在开始讲课之前，先问大家一个问题，大家都知道糖精吗？那么大家知道糖精从哪里来的吗？,糖精，其甜度为蔗糖之300500 倍，就是从煤焦油中提炼出来的。是俄国化学家法利德别尔格在1879年首次发现的。,煤焦油的定义煤焦油的来源煤焦油的组成煤焦油的用途煤焦油的市场前景,煤焦油主要内容,煤焦油基础知识,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58
2、0 630，燃烧值为35700 39000KJ/Kg。焦油在20 的密度介于1.101.25g/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,煤焦油的来源,煤炭,焦炭,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
3、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
4、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。,煤焦油的用途深加工,煤焦油的提炼过程是非常严格的，其产物主要分为：轻油馏分（170以前）酚油馏分（170-210）萘油馏分（210-230）洗油馏分（230-300）一蒽油馏分（300-330）二蒽油馏分（330-360）沥青（大于360）,煤焦油深加工轻油,轻油馏分是煤焦油蒸馏时切取的馏程为170以前的馏出物。其产率为无水焦油的0.4%-0.8%。主要组分为苯及同系物，并含有少量的古马隆和茚等不饱和化合物及微量的萘。轻油馏分一般并入洗苯后的洗
5、油，或并入粗苯中加工制取苯类产品。其质量控制指标如下：密度（20）/(gcm-3)0.88-0.9 初馏点/95 酚含量/%90,煤焦油深加工酚油,煤焦油的酚油馏分是煤焦油蒸馏时切取馏程为170-210的馏出物，其产率为无水焦油的1.4%-2.3%，煤焦油中的酚40%-50%集中在这段馏分中，其他主要组分还有吡啶碱、古马隆和茚等，煤焦油的酚油馏分一般送去进行酸碱洗涤，提取酚和吡啶碱，洗后酚油用于制取古马隆-茚树脂。其质量指标如下：密度（20）/(gcm-3)0.98-1.01 初馏点/170酚含量/%28 200前馏出量/%80萘含量/%95,煤焦油深加工萘油,萘油馏分是煤焦油蒸馏时切取的馏程
6、为210 230 的馏出物。产率为无水焦油的10%-13%。煤焦油中80%-85%的萘集中在这段馏分中。其他主要组分还有甲基萘、硫茚、酚和吡啶碱等。萘油馏分一般送去进行酸碱洗涤，提取酚和吡啶碱，然后用蒸馏法生产工业萘。萘油馏分的质量控制指标如下：密度（20）/(gcm-3)1.01-1.04 初馏点/205萘含量/%75 230 前馏出量/%85酚含量/%95,煤焦油深加工洗油,洗油馏分是煤焦油蒸馏时切取的馏程为230-300 的馏出物。其产率为无水焦油的4.5%-6.5%。主要组分有甲基萘、二甲基萘、苊(e)、联苯、芴、氧芴、喹啉、吲哚和好高沸点酚等。洗油馏分主要用于生产供吸收焦炉煤气所含苯
7、及同系物的洗油，也可以进一步精馏切取窄馏分，以提取甲基萘、吲哚、联苯、苊、氧芴和芴等产品。洗油用于洗苯时要脱除其中的酚，因为酚的存在能促使洗油乳化，降低吸苯效果。洗油馏分的质量控制指标如下：密度（20）/(gcm-3)1.035-1.055 初馏点/230 270 前馏出量/%85 萘含量/%10 酚含量/%3,煤焦油深加工一蒽油,一蒽油馏分是煤焦油蒸馏时切取的馏程为300-330 的馏出物，其产率为无水焦油的14%-20%。主要成分有蒽、菲、咔唑和芘（pi）等。一蒽油馏分是制取粗蒽的原料，也可以直接配制生产炭黑的原料油。质量指标控制如下：密度（20）/(gcm-3)1.12-1.13 300
8、 前馏出量/%10 萘含量/%3 360 前馏出量/%50-70,煤焦油深加工二蒽油,二蒽油馏分是煤焦油蒸馏时切取的馏程为330-360 的馏出物，其产率为无水焦油的4%-10%。主要成分苯基萘、荧蒽、芘（pi）、苯基芴等。二蒽油馏分主要用于配制生产炭黑的原料油或筑路沥青等，也可以作为提取荧蒽和芘等化工产品的原料。质量指标控制如下：密度（20）/(gcm-3)1.15-1.19 萘含量/%1 360 前馏出量/%15,煤焦油深加工煤沥青,沥青是煤焦油蒸馏提取馏分后的残留物，常温下为黑色固体，无固定的熔点，呈玻璃相，受热后软化继而熔化，密度为1.25-1.35g/cm3。按其软化点高低可分为低温
9、沥青、中温沥青和高温沥青三种。焦油蒸馏一般切取中温沥青，其软化点为80-90（环球法），产率是煤焦油的54%-56%。低温沥青(软沥青)主要用于筑路材料、加工防水油毡纸、建筑用防水涂料、生产沥青漆(如沥青环氧树脂漆)、干电池的密封材料等；软沥青还是延迟焦化法生产沥青焦的原料，经过特殊处理后可作为生产炭纤维的原料。,中温沥青主要作为生产炭素制品的黏结剂和浸渍剂，如生产石墨电极、冶金炉用炭块、炼铝用的阳极糊及冶炼铁合金、电石所需电极糊等。高温沥青可作为生产沥青焦或活性炭的原料，目前生产些细颗粒结构的特殊炭素制品如电火花加工所用的高密高强石墨、作为机械密封件使用的耐磨炭和耐磨石墨及高温模压炭砖等产品
10、；可以采用高温沥青(磨成粉状)和炭质骨料及粉料起混合后直接模压成型。高炉堵出铁口的泥炮材料也需要用软化点为135以上的高温沥青做黏结剂。,煤焦油的用途炭黑原料,炭黑是橡胶制品的重要补强材料，又是油墨、导电剂、干电池、电子元件、着色剂等的重要原料。国外炭黑生产企业基本用乙烯焦油作为原料，国内炭黑生产企业则大多用煤焦油和蒽油作为原料。2012年我国炭黑生产直接消耗的煤焦油大概就有386万吨，而且需求量还在增加。这里提到的橡胶制品，大家最熟悉莫过于汽车轮胎了，生产轮胎时必不可少的原料就有炭黑。现在我国每1000人的汽车保有量是40辆，而发达国家是每1000人拥有700辆，从这个角度看汽车行业还有很大
11、的发展空间，对炭黑的需求量很大。由此推论，作为炭黑原料的煤焦油，将来的市场需求依然非常旺盛。,煤焦油的用途燃料,煤焦油本身也是一种价值很高的燃料，其燃烧值在9000大卡以上，因此在很多地方作为燃料使用。,煤焦油的用途加氢,中温煤焦油和低温煤焦油芳烃含量少,烷烃含量大，是人造石油的重要来源之一，可以经高压加氢制得汽油、柴油等产品。,煤焦油的产量,我国煤焦油产量居世界第一，占世界产量的60%以上,煤焦油的产量分布,煤焦油的发展趋势,从宏观上看，能源行业一直都是很不错的行业，煤焦油作为一种能源，同时也是非常重要的化工原料，自然也不例外。2012年，煤焦油一直处于供应偏紧的状态，而且随着下游产能的不多增加，供不应求的情况还会进一步加强，所以咱们煤焦油板块的发展前景十分看好。,谢谢,
