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煤焦油深加工

煤焦油是煤在高溫干餾和氣化過程中副產(chǎn)的具有刺激性臭味、黑色或黑褐色、黏稠狀液體產(chǎn)品,產(chǎn)率大約占煉焦干煤的3%~4%。煤焦油組成中包括了如苯,苯酚,這樣低的相對(duì)分子質(zhì)量的簡(jiǎn)單物質(zhì),甚至在真空下也不易發(fā),已從中分離并認(rèn)定的單種化合物約500種,約占煤焦油總量55%,是很多稠環(huán)化合物和含O、N、S的雜環(huán)化合物的主要來源。因此是一種十分復(fù)雜的混合物。

一、煤焦油化學(xué)組成特點(diǎn)是:

1、主要是芳香族化合物,而且大多數(shù)是兩個(gè)環(huán)以上的稠環(huán)芳香族化合物,而烷烴,烯烴和環(huán)烷烴化合物很少;

2、還有雜環(huán)的含氧,含氮和含硫化合物;

3、含氧化合物如呈弱酸性的酚類以及中性的古馬隆,氧芴等;

4、含氮化合物主要包括弱堿性的吡吩,喹啉及它們的衍生物,還有吡咯類如吲哚,咔唑等;

5、含硫化合物是噻吩,硫酚,硫雜茚等;

6、煤焦油中各種烴的烷基化合物數(shù)量甚少,而且它們的含量隨著分子中環(huán)數(shù)增加而減少。

二、煤焦油深加工發(fā)展方向

1、制備新材料

新材料的不斷發(fā)展是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志之一。20世紀(jì)塑料材料的出現(xiàn)和發(fā)展給人類的生活帶來了革命性的變化,這些新型高聚物材料的單體大多數(shù)是從一環(huán)到三環(huán)的芳香類化合物。如萘、酚、蒽、菲、咔唑等,這些都不易從石油組分中合成。而煤焦油中的衍生物是以芳香結(jié)構(gòu)為特征的。用它們可以比較簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的新型材料。毋用質(zhì)疑,制備新材料是今后煤焦油深加工產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展方向。

2、醫(yī)藥、染料中間體的合成

煤焦油下游產(chǎn)品在醫(yī)藥、染料方面有著廣泛的應(yīng)用。隨著醫(yī)藥、染料工業(yè)的不斷發(fā)展,煤焦油分離組分的需求量越來越大,醫(yī)藥、染料中間體的合成必然成為煤焦油深加工的一個(gè)重要發(fā)展方向。

3、瀝青的應(yīng)用

煤焦油瀝青是焦油蒸餾的殘?jiān),產(chǎn)率約占焦油的56%。隨著土木行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,對(duì)瀝青的需求不斷增加,對(duì)瀝青的要求也不斷提高。改質(zhì)瀝青成了未來瀝青發(fā)展的一個(gè)重要方向。

三、我國(guó)煤焦油加工業(yè)存在的問題以及解決方案

1、技術(shù)陳舊,設(shè)備落后、難以形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模的問題

我國(guó)加工量較大的企業(yè)有山西宏特煤化工有限公司、寶鋼、鞍鋼、沙鋼等,其余的工廠大部分煤焦油加工工廠技術(shù)陳舊、設(shè)備落后、加工效率低、難以形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模。

2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一的問題

我國(guó)煤焦油加工工業(yè)深加工和綜合能力較差。目前,在煤焦油加工中,除冶金化工系統(tǒng)中大型煤焦化企業(yè)僅生產(chǎn)萘、酚、瀝青、炭黑和少量吡啶、蒽、咔唑外,其大量的雜環(huán)和稠環(huán)化合物均未回收利用,資源浪費(fèi)。

3、產(chǎn)、學(xué)、研嚴(yán)重脫離問題

近年來,各廠家在瀝青煙的治理和三廢方面取得了一定的進(jìn)展,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還存在一定差距。盡管我國(guó)擁有大批從事煤焦化工業(yè)的科研、教學(xué)機(jī)構(gòu),但技術(shù)裝備水平和產(chǎn)品科技含量嚴(yán)重低下。雖然現(xiàn)在煤焦油加工在理論上已經(jīng)取得了一些技術(shù)上的突破,但如何將這些成果與企業(yè)結(jié)合,在工業(yè)化生產(chǎn)中產(chǎn)出合格產(chǎn)品是一個(gè)大問題。

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