煤焦油行业及技术概述 一、煤干馏过程原理及主要产物。 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。 煤干馏过程主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到 200℃以上时,煤中结合水释出;高达 350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400-500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在 450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃, 半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。 煤高温干馏的主要产物为焦炉气、水蒸气、煤焦油、粗苯和焦炭,具体组成如下图所示。 二、煤焦油分类、组成及主要性质。 煤焦油为煤干馏过程中所得到的一种液体产物,是黑褐色粘稠液体,具有酚和萘的特殊气味。其含量高低一般 用 苯或 甲 苯不溶 物表 示。煤焦油的氢碳 原子 比很 低,只 有0.974,因 而 芳 烃 、胶质的含量高,氧 含量超 过8%。 在煤干馏工 艺 中,低温干馏(即 半焦化)得到的焦油称为低温煤焦油,为半焦的副 产物,干馏温度通 常 在 500℃至 700℃左 右 ,很 大一部分来 自 于煤气发生炉和土 法 炼焦。高温干馏(即 焦化)得到的称为高温煤焦油,主要为大型 焦炭生产的副 产物,是低温焦油在高温下经过二次分解的产物,干馏温度一般 在 1000℃左 右 ;两 者 的组成和性质不同(具体参 见 下表 ),其加工 利 用 方 法 各 异 。高温煤焦油出油率约为煤干馏重量的3%,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。低温煤焦油出油率约为10%,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。 煤焦油成分比较复杂,有上万多种化合物,大多是以芳香结构为特征的,且以1-4 环的芳香环为主。目前可以鉴定出来的有3000 多种,已经能够提取和生产的有230 多种。但是煤焦油化学成分的含量都比较低,占1%以上的品种仅13种,它们是萘、菲、荧蒽、芘、、芴、蒽、苊、咔唑、2-甲基萘、1-甲基萘、氧芴和甲酚。 三、煤焦油的产量及主要用途。 随着我国钢铁行业的迅速发展,炼焦产...