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煤 焦 油 煤焦油是煤在干馏（隔绝空气加热）和气化过程中得到的一种具有刺激性臭味的黑褐色、粘稠液体。 根据干馏温度和过程方法的不同划分为三种煤焦油。 煤焦油的组成和产率受到炼焦煤、炼焦工艺的影响。 炼焦煤挥发分增加，煤焦油产率增加，采用高气煤炼焦可以使煤焦油产率达到4%以上。 炼焦温度升高，煤焦油产率下降。但芳香烃类增加，密度增大。 煤焦油是化学工业重要原料 煤焦油的成分达上万种，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（如苯酚等），含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物。 煤焦油是生产塑料、合成纤维、染料、橡胶、医药、耐高温材料等的重要原料。 煤焦油化学 以煤焦油为原料，经过物理过程（精馏、结晶、重结晶等）、化学转化（重整、裂解、芳构化、加氢等）获得各种油品、化学品的技术和工艺原理的科学。 德国化学家霍夫曼是煤焦油综合利用的开拓者。 霍夫曼-----煤焦油综合利用的开拓者 1818年4月8日生于德国的吉森 18岁进入吉森大学学习法律，但他 最感兴趣的课程是自然哲学。学习期 间，霍夫曼被李比希的讲学、实验所 吸引。毅然放弃法律专业改学化学。 跟随李比希所研究的第一个课 题是“煤焦油中的碱性物质”，他经过 反复实验，在1841年4月，以《关于 煤焦油中有机碱的化学研究》的论文 获得了博士学位。 当时，随着冶金和煤气工业的发展，黑、粘、臭的煤焦油带来了对环境的污染，在当时欧洲发达工业国家已成了一个重要的社会问题。 霍夫曼十分重视化学的应用研究，他把煤焦油的研究列为重点课题。 在霍夫曼看来，煤焦油是一种非常理想的化工原料。他和他的同事从煤焦油中分离出苯、萘、蒽、甲苯、苯酚、苯胺等一系列的芳香族化合物，并研究了它们的应用。 1845年，霍夫曼就被英国皇家化学学院聘为教授，任教近20年，一直到1864年。 在英国皇家化学学院，霍夫曼有着良好的实验条件，研究兴趣也很广泛。 1845年，霍大曼开始研究苯胺，并发现了用苯制取苯胺的方法：先用硝酸处理苯，形成硝基苯，再还原硝基苯得到苯胺。 当时所用的苯来源极少。霍夫曼成功地开发出从煤焦油低沸点馏分制取苯的方法，为煤焦油的综合利用开辟了道路。 霍夫曼经过研究，发现治疗疟疾的喹宁组成中包含了苯和苯胺，他与助手帕金合作，用氧化苯胺衍生物的办法制取喹宁。喹宁没有制成，却制出了一种染料，这种美丽的紫色染料，叫做苯胺紫。 1858年，霍夫曼用四氯化碳处理粗苯胺，成功地制取了碱性品红的红色染料。1860年又制成了苯胺蓝。此外，他还研究了苯胺绿等其他染料。 除了苯胺染料之外，霍夫曼还对碱性藏红和吲哚作过认真研究，制成了具有美丽蓝色和黄色的喹啉染料。经过几年努力，合成了多种美丽的染料。 1860年，伦敦国际博览会上，这些彩色的染料，受到广泛的称赞，因此获得了极高的荣誉。 霍夫曼的杰出工作为德国化学研究与生产做出了很大贡献，德国成为欧洲化学活动的中心之一。促使德国在1870年以后约半个世纪，在化学化工方面走在世界的前列。 霍夫曼于1892年5月5日逝世、临终前还在工作。享年74岁。他的逝世，给科学界带来了巨大的悲哀。 现代煤焦油的工业加工 煤焦油加工从过程上分为四个层次 不同含水量的焦油蒸馏时间 采用轻油共沸脱水法，可以降水分降低到0.1~0.2%。 我国采用离心分离技术和加压过滤技术的相对较少。山西焦化集团有限公司采用德国福罗伟公司先进的三相卧螺式超级离心机对粗焦油进行脱水脱渣。蒸汽耗量低，分离效率高达90%以上，处理后的焦油水分在1%以下，含渣在0.3%以下。 用8-12%的碳酸钠水溶液过量25%（相对于焦油中的氮）脱盐。 若碳酸钠溶液浓度太高时，加入量少，不易与焦油混合均匀，不能完全除去固定铵盐；若碳酸钠溶液太稀，加入量太多，给焦油带来大量水分。 加入过多的碱，会导致沥青中灰分增加。 焦油中固定铵盐含量小于0.1g/kg，能保证管式炉正常操作。 煤焦油蒸馏方式分为：间歇蒸馏、连续蒸馏。 间歇蒸馏按温度切取轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油等馏分及沥青。该工艺加热温度高、蒸馏时间长，易造成馏分分解，沥青产率增加，馏分产率减少。 连续蒸馏具有加工能力大，节约资源和能源特点。煤焦油加工目的：通过分馏将沸点相近化合物集中到相应馏分中；获取电极生产所需的原料。据此，连续式蒸馏分为：常压蒸馏、减压蒸馏、常减压蒸馏。 二塔式焦油常压蒸馏工艺 相对一塔式焦油蒸馏工艺，焦油初馏效果好，单独设立蒽塔，切取一蒽油和二蒽油。 煤焦油的常压蒸馏 煤焦油的减压蒸馏 为了提高馏分油收率，降低焦油蒸馏过程能耗，防止焦油在管式炉内因高温结焦。 减压精馏具有节能优势。 最大缺点是轻油损失较多。 煤焦油的常-减压蒸馏 优点：减