PAGE38
煤焦油深加工工艺综述
1.1煤焦油的形成
煤的主要含有C、O、H、S、N等元素，通过干馏、生电石或气化等反应来提供化工原料。
在焦化炉的碳化室中经过高温干馏后的煤，就会呈现较为粘稠且有刺激气味的黑色液体，这就是我们说的煤焦油。碳化室中的煤通过干燥、热分解会形成胶质体，同时会生成半焦，然后再炭化而形成。
煤的干馏主要分为液体、气体、固体，液体主要是煤焦油和氨水，气体主要是焦炉气，固体是煤炭。
1.2煤焦油组成及性质
煤焦油是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物，绝大部分为带侧链或不带侧链的多环、稠环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物，并含有少量脂肪烃、环烷烃和不饱和烃，还夹带有煤尘、焦尘和热解炭。刚回收的煤焦油还含有5%左右的溶有多种无机盐和其他杂质的水分[3]。
1.2.1煤焦油的主要组成
图SEQ图\*ARABIC1煤焦油组成成分图
由煤焦油组成成分图可知，煤焦油蒸馏切取的馏分可以大致分为以下几种：
表SEQ表\*ARABIC1煤焦油馏分成分性质表
馏分名称
馏分温度
一般产率
密度
主要成分
轻油
≤170℃
0.4%～0.8%
0.88～0.90kg/L
含芳香烃，酚的质量分数小于5%；少量的古马隆和茚等不饱和化合物
酚油
170～210℃
1.0%～2.5%
0.98～1.01kg/L
有酚和甲酚，其质量分数为20%～30%，萘5%～20%，吡啶碱4%～6%
萘油
210～230℃
10%～13%
1.01～1.04kg/L
主要含萘70%～80%，酚、甲酚和二甲酚为4%～6%，重吡啶碱3%～4%
洗油
230～300℃
4.5%～6.5%
1.04～1.06kg/L
含甲酚、二甲酚及高沸点酚类，酚类3%～5%，重吡啶碱4%～5%，萘小于15%，还含有甲基萘及少量的苊、芴、氧芴等
一蒽油
280～360℃
16%～22%
1.05～1.10kg/L
主要组分为蒽16%～20%。萘2%～4%，高沸点酚类1%～3%，重吡啶碱类2%～4%
二蒽油
≥310℃
4%～6%
1.08～1.12kg/L
萘不大于3%
沥青
焦油蒸馏残余
54%～56%
——
——
1.2.2煤焦油的性质
能够形成乳化液的煤焦油是因为其含水量较为稳定，这就是热解炭颗粒的作用了。煤焦油组分通常熔点高但溶解度低，混合物中含有大量单体化合物。同时，煤焦油中不同的组分也会形成共沸体系，导致各组分的分离困难。
煤焦油可以根据不同温度分为以下四类：
图SEQ图\*ARABIC2煤焦油的分类
高温焦油由超过10000多种化合物组成，通过化学性质不同可分为中性碳氢化合物、酸性多酚类和碱性吡啶、环氧化合物等化合物。
多酚及其衍生物含量为10%～30%，里斯本烷基含量为20%，焦油（重油）含量相对较小。随着加氢技术的发展，汽车工业最适合生产汽车燃料和化工产品。
1.3国内外煤焦油加工产业的发展历史
1.3.1国外煤焦油加工工艺的发展历史
在两个世纪的时间里，煤焦油化工的发展十分迅速，19世纪20年代左右第一个煤焦油化工厂在英国建立，随后的120多年里常见的芳香烃化合物、工业沥青等原料只能通过加工煤焦油来获得。发达国家煤焦油化工的发展总体上来说可以分为以下四个趋势：
图SEQ图\*ARABIC3发达国家煤焦油化工发展趋势
目前国外的煤焦油加工企业一般分为三种生产模式：
模式一：全方位多品种模式，通过装配可以更改操作参数的设备来提纯和生产各种规格和等级的产品以满足不同的市场要求，达到装置的多功能性。
模式二：产品细化，在基础产品加工的基础上，朝着染料化学、精细化工、医药化学等方面产品深加工。
模式三：提高沥青产品的附加价值，从而保证焦油加工的整体效益。
1.3.2我国煤焦油加工工艺的发展历史
我国在1950年左右从前苏联引进了焦油加工技术和设备。引进后我国逐步形成了年加工量5～10万吨的规模，很多设备至今还在一线生产。
辽宁省鞍山焦耐院于上世纪六十年代开始自主设计研发了我国第一套焦油加工技术，包括圆筒型管式加热炉设备改进，切取混合馏分等技术，终于使我国的焦油化工有了进一步的发展。
截止到2010年，我国煤焦油总产能超过1600万吨，同期全国煤焦油实际产量约为1367万吨。较前一年产能增加了42万吨左右。【5参考文献：】
图SEQ图\*ARABIC42010年煤焦油月产能、产量及开工率统计
截止到2011年，我国中型规模以上的煤焦油加工企业有近五十家，每年加工规模达到十万吨以上企业二十五家，综合年加工能力超过五百万吨，但这些企业均进行的是粗加工，所生产的产品所带来的产品附加值不高。
我国最大的煤焦油加工企业是上海宝钢化工公司，公司拥有年加工60万吨以上的生产设备四套；山西焦