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煤焦油的性质及应用 侯南 一、概述 煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其产量约占装炉煤的3%~4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，密度通常0.95-1.10g./cm3之间，闪点100℃具有特殊臭味，煤焦油又称焦油，分为高温煤焦油、中温煤焦油、低温煤焦油和发生炉煤焦油几种。 二、煤焦油的主要成分 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.焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品，煤焦油是黑色粘稠性的油状液体，其中含有苯、酚、萘、蒽、菲等重要化工原料，它们是医药、农药、炸药、染料等行业的原料，经适当处理可以一一加以分离、提纯后加以利用，此外还可以从煤焦油中分离出吡啶和喹啉，以及马达油和建筑、铺路用的沥青等。 三、高温煤焦油 黑色粘稠液体，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。包含的化合物已被鉴定的达?400余种。工业上将煤焦油集中加工，有利于分离提取含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分，然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方法可得到萘、蒽等产品；用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物（称焦油碱），或酸性酚类化合物（称焦油酸）。焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油也可不经分离而直接利用，如沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品，酚油可用于木材防腐，洗油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂，轻油则并入粗苯一并处理。 四、低温煤焦油 黑色粘稠液体，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，其组成与原料煤质有关?? 低温干馏焦油是人造石油的重要来源之一，经高压加氢制得汽油、柴油等产品。 五、中温煤焦油 中温煤焦油因为没有充分进行二次热分解和芳构化，故稠环芳烃含量比高温煤焦油低。中温煤焦油酚类化合物含量约为10%-12%，在180-300℃馏分段的粗酚中，高级酚约占40%-50%。以粗酚为原料，通过精馏的方法可以获得工业苯酚、甲酚和二甲酚，而高温煤焦油酚类化合物含量为1%-2.5%。中温煤焦油两环以上的芳烃化合物比高温煤焦油低，如萘含量小于3%，而高温煤焦油萘含量一般为10%-12%。 图37 六、高温煤焦油的形成 高温煤焦油是在煤焦化的过程中得到的。煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤焦油、煤气并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。? 煤经焦化后的产品有焦炭、煤气和化学产品、煤焦油3类。 （1）焦炭。煤焦化最重要的产品，焦炭的主要用途是炼铁，少量用作化工原料制造电石、电极等。?? （2）煤气和化学产品。经过净化的煤气是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。从炼焦炉出来的气体，温度至少在700℃以上，其中除了含有可燃气体CO，H2，CH4之外，还有乙烯(C2H4)，苯(C6H6)，氨(NH3)等。在上述气体冷却的过程中氨气溶于水而成氨水，进而可加工成化肥；苯等芳烃化合物不溶于水而冷凝为煤焦油；乙烯等沸点高的气体，根据煤气的不同用途酌情处理。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形式作为最终产品。 七、高温煤焦油的用途 高温煤焦油是煤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，目前提取的主要产品有：?? ? （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。 八、低温度煤焦油的用途 经高压加氢制得汽油、柴油等产品。低温煤焦油和石油成分类似，可以用作燃料用油如汽油、柴油及机油等的提炼。 九、低温煤焦油和高温煤焦油区别 按炼焦温度不同，煤焦油可分为低温焦油和高温焦油。低温焦油为褐黑，密度较小，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃类约占50%，酚类含量可达30%左右