低温煤焦油

更新时间:2022-08-25 19:20

低温煤焦油(coalitc tar)是指由煤或油页岩经低温干馏所得的一种主要产物。是有特殊臭味的褐色油状液体。主要成分为环烷烃烷烃酚类等。再经加工,可得各种液体燃料及用作化学工业原料的产品。

基本概况

低温煤焦油(coalitc tar)由煤或油页岩经低温干馏而得的油状主要产物,褐色,有特殊臭味,在室温下,比重约0.85~1.05。主要成分是环烷烃和烷烃等,经分馏可得轻油、太阳油,汽油,润滑油等馏分和残余物沥青。可制成各种液体燃料和化学工业原料等。

主要组成

低温煤焦油是指干馏终温在500~700℃获得的煤焦油,依据煤种的不同,其产率可达3%~10%。从外观上看是呈黑至赤褐色的液体,密度小于至接近1g/cm3,黏度大,具有特殊性不愉快气味。低温煤焦油是极其复杂的有机化合物,其组成除了主要与煤种有关系外,与热解条件也有一定的关系,化合物种类估计有上万种。高低温煤焦油因为热解深度的不一样,得到的产物也有根本区别。如图《两种低温煤焦油与高温煤焦油主要组成(质量分数)》所示。

加工利用途径

加工燃料油

(1)加氢路线

低温煤焦油较高的H/C原子比使得其加氢生产汽柴油等具有一定的优势,加氢也成为了处理低温煤焦油的一-种主要手段。加氢工艺严格的说分为加氢裂化和加氢精制,裂化是将焦油中大分子的芳烃、胶质、沥青质进行加氢饱和,裂解成饱和小分子,精制是氢与氧、氮、硫、金属等杂原子结合进而脱除杂质的过程。工艺中,这两部分同时存在。

(2)非加氢制取路线

对于低温煤焦油中本身存在的轻质组分,经过分离处理后,添加一定的添加剂,也可以制取燃料油。中冶建筑研究总院环保所,以低温煤焦油、土焦油、洗油等为原料,采用常压分馏方法,切取105~310℃馏分,分馏得到的煤焦油经过酸碱洗涤,或者用活性白土吸附脱色,在其中加入煤油和添加剂硝基化合物组合而成的柴油,性能与普通柴油一样,符合国家标准。

提取化学品

低温煤焦油中含有上万种化合物,如何进行提取利用也是各方关注的焦点。酚类在低温煤焦油中占了15%~35%的比重,成为了首先考虑回收的化合物。对酚类化合物的回收利用,从上世纪五六十年代就已经开始研究,煤炭科学研究总院的葛宜掌对低温煤焦油中的酚类物质从生成机理、酚类回收至分离利用进行了较为系统的研究。研究人员对酚类物质的提取使用了多种化学和物理方法,归纳起来主要有化学法和选择溶剂抽提法。化学法就是利用碱性化学物质与酚类发生反应, 如NaOH、Na2CO3、 NaHS 等,此方法优点是所得酚类中的中性油含量均易于控制到较低的水平。选择容剂抽提法则是利用某些溶剂对酚类物质有较高的溶解能力,而对油类的溶解度很低的性能,将酚类从试样油品中分离出来。一些盐类水溶液、醇类水溶液等具有此类效果。另外还有研究人员采用柱吸附、沉淀法、超临界气体萃取等方法。研究最为充分、应用广泛的是碱洗法,即以NaOH碱液提取。

取样方法

自油罐或油槽中选取焦油试样,根据目的不同,原始试样分华个的和平均的两种。

单个的原始试样,乃用来表示油罐中一定液面处焦油的品质,平均的试样表示一个或几个贮罐中焦油的平均质量,和煤样相仿,平均试样是由很多重量相等的分样组成的,当把平均试样处理为实验室试样时,亦应进行缩分。例如从某个贮罐中选取焦油平均试样,则应当先分别在油层上部、中部和下部取分样,一般上部和下部各取一个分样而中部则取三个分样,然后将分样混合,用力搅拌便混合均匀。如焦油粘度很高,则在搅拌之前先加热到80℃左右,搅匀后从中取出一部分作为实验室试料。

当焦油中水份含量太高时,在分析之前应先脱水,脱水方法可采用在加热到60-80℃的情况下,将焦油沉降,如沉降法不能将水完全除去时,可采用将煤焦油轮流通过灼热过的食盐和高温下沉降的方法,或往试料中加入于的食盐,并在60-80℃的温度下沉降,然后过滤。

总结

低温煤焦油是一种宝贵的资源,而且随着其产能的增加,对它进行大规模利用的需要也越来越迫切。在生产中,应该根据低温煤焦油的组成与特性,因材施艺,实现分级转化利用,合理的利用资源。在工艺条件下,实现提取酚类化合物与加氢制取燃料油的联合,充分发挥其组成优势,对于其他副产品寻找比较合适的利用途径以求利用最大化,是比较合理的路线。对于其中的诸多珍贵化合物的分离提取,也应该成为低温煤焦油加工利用的一个方向,需要加快研究步伐。对于低温煤焦油的加工不应仅仅拘于加氢等已有工艺,更可以借鉴石油生产经验加以改进利用。

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