煤化工副产物综合利用：煤焦油(1)

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【知识】煤化工副产物综合利用：煤焦油(1)

2014-05-04 化化网煤化工

现代煤化工技术包括煤制油、煤制烯烃、煤制甲醇、煤制天然气和煤的大规模制氢等，在煤转化为低碳的终端能源以及其它煤转化过程中，会排放副产物如煤焦油、残渣、二氧化碳及硫化物等，只有对排放副产物进行处理，合理利用，才能真正实现将煤由高碳能源转为低碳终端能源。

煤焦油

煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中副产的具有刺激性臭味、黑色或黑褐色、粘稠状液体产品，产率大约占炼焦干煤的3%~4%，几乎完全是由芳香族化合物组成的复杂混合物，组分上万种，已从中分离并认定的单种化合物约500余种，约占煤焦油总量的55%。中国目前煤焦油总产量600-800万t，约占全世界焦油产量的1/3。

(一) 煤焦油的基本性质和组成


煤焦油是煤炭干馏时生成的黑色或黑褐色粘稠状液体，简称焦油。

按照热解温度的不同，可分为三类：低温焦油(450~550℃)、中温焦油(600~800℃)和高温焦油(1000℃)。

常温下高温焦油是黑褐色粘稠液体，具有酚和萘的特殊气味。悬浮在煤焦油中一定数量的类似于炭黑的物质和同分子树脂是焦油带有深暗颜色的主要原因，其含量高低一般用苯或甲苯不溶物表示。

煤焦油的化学组成：

(1)主要是芳香族化合物，而且大多是两个环以上的稠环芳香族化合物，烷烃、烯烃和环烷烃化合物很少；

(2)含氧化合物主要是呈弱酸性的酚类，还有一些中性含氧化合物，如氧茚和氧芴等；

(3)含氮化合物主要是具弱碱性的吡啶和喹啉类化合物，还有吡咯类化合物如吲哚和咔唑等，还有少量胺类和腈类；

(4)含硫化合物主要是噻吩类化合物，如噻吩和硫茚等，还有硫酚类化合物；

(5)不饱和化合物有茚和氧茚类化合物，以及环戊二烯和苯乙烯等；

(6)芳香环的烷基取代基主要是甲基；

(7)蒸馏残渣沥青的含量很高，其质量分数一般在50%以上，含有相当多的高相对分子质量组分，其相对分子质量在2000~30000之间。高温焦油中质量分数≥1.0%的化合物只有十余种，它们是萘(10.0%)、菲(5.0%)、荧蒽(3.3%)、芘(2.1%)、苊烯(2.0%)、芴(2.0%)、蒽(1.5%)、2-甲基萘(1.5%)、咔唑(1.5%)、茚(1.0%)和氧芴(1 .0%)等。