【文章內(nèi)容簡介】 布在 260～ 360℃餾分中。 焦油及餾分組成分布（毛細(xì)管色譜） 序號(hào) 化合物 化合物在焦油餾分中的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） /% IBP ～170℃ 170 ～210℃ 210 ～230℃ 230 ～300℃ 300 ～360℃ 焦油 1 甲苯 2 α 甲基吡啶 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 11 3 β 甲基吡啶 4 γ 甲基吡啶 5 辛烯 6 辛烷 7 乙苯 8 α 甲基乙苯 9 間二苯 10 對(duì)二苯 11 異丙苯 12 間（對(duì)）甲基乙基苯 13 鄰甲基乙苯 14 苯酚 15 1， 2， 3三甲苯 16 1， 2， 4三甲苯 17 1， 3， 5三甲苯 18 壬烯 19 壬烷 20 亞異丁苯 21 茚 .1181 22 鄰甲基苯酚 23 正丁基苯 24 葵烯 25 葵烷 26 甲基丙基苯 27 間甲基酚 28 對(duì)甲基酚 29 異丁苯 30 萘烷 31 十一烯 32 十一烷 33 4二甲苯 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 12 34 3二甲苯 35 6二甲苯 36 萘 37 十二烯 38 十二烷 39 喹啉 40 異喹啉 41 α 甲基萘 42 β 甲基萘 43 十三烯 44 十三烷 45 十四烯 46 十四烷 47 乙基萘 48 三甲酚 49 三甲酚 50 三甲酚 51 2， 7二甲酚 52 1， 4二甲酚 53 2， 6二甲酚 54 萘 55 三甲萘 56 三甲萘 57 三甲萘 58 氧茐 59 十五烯 60 十五烷 61 苊烯 62 四甲基萘 63 四甲基萘 64 四甲基萘 65 十六烯 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 13 66 十六烷 67 聯(lián)苯 68 1甲基氧茐 69 甲基聯(lián)苯 70 十七烯 71 十七烷 72 甲基茐 73 甲基茐 74 α 甲基萘 75 β 甲基萘 76 五甲基萘 77 五甲基萘 78 五甲基萘 79 菲 80 蒽 81 十八烯 82 十八烷 83 十九烯 84 十九烷 85 2甲基苯蒽 86 1甲基苯蒽 87 二十烯 88 二十烷 89 二十一烯 90 二十一烷 91 9， 10二甲基蒽 92 二十二烯 93 二十二烷 94 二十三烯 95 二十三烷 96 二十四烯 97 二十四烷 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 14 98 二十四烯 99 二十五烷 100 二十六烯 101 二十七烷 102 二十七烯 103 二十七烷 天祝煤熱解焦油產(chǎn)率、組成性質(zhì)與熱解溫度的關(guān)系圖如下。 （ 1）焦油產(chǎn)率與熱解溫度的關(guān)系 在回轉(zhuǎn)爐熱解過程中，煤粒進(jìn)入恒溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，揮發(fā)初期經(jīng)歷‘類似等溫導(dǎo)出’的過程，而在其后長期的停留時(shí)間里經(jīng)歷‘漸次導(dǎo) 出’的過程。低溫時(shí)（＜ 550℃），隨溫度升高，煤中參加反應(yīng)的化學(xué)健增加，約在 550℃時(shí)，焦油產(chǎn)率歲溫度升高而下降。 焦油產(chǎn)率與熱解溫度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)表明，高于 550℃時(shí)，部分焦油蒸汽析出發(fā)生二次裂解反應(yīng)，當(dāng)二次裂解反應(yīng)消耗的焦油量大于熱解反應(yīng)生成時(shí)，焦油產(chǎn)率呈下降趨勢(shì)，且溫度越高，參加反應(yīng)的焦油比例越大。焦油的二次裂解反應(yīng)受半焦的加熱作用，發(fā)生在煤粒析出途中，或發(fā)生在熱解爐內(nèi)壁的轉(zhuǎn)熱過程中，從而該反應(yīng)不但與溫度有關(guān)，而且與焦油在加熱區(qū)停留時(shí)間、流 動(dòng)方向等有關(guān)。 （ 2）煤焦油元素的組成與溫度的關(guān)系 焦油元素組成列于表‘焦油元素平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 15 組成分析（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）’，焦油中雜原子 S、 N 的含量隨熱解溫度的升高而增加，熱解溫度低于 600℃時(shí)，焦油中氧含量下降。當(dāng)溫度升高到某一點(diǎn)時(shí)（天祝煤 600℃），焦油中不穩(wěn)定含氧基團(tuán)發(fā)生二次裂解反應(yīng)。不穩(wěn)定脂肪烴的裂解使氫含量下降，碳含量上升，焦油中 H/C 原子比隨熱解溫度的上升而下降。 焦油元素組成分析（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 熱解溫度 /℃ C/% H/% N/% S/% O/% H/C 原子比 T1 T2 T3 T4 500 550 600 650 從以上分析可知，煤熱解反應(yīng)與焦油二次裂解反應(yīng)的溫度范圍有關(guān)，天祝煤焦油約在 550～ 600℃發(fā)生顯著二次裂解反應(yīng)，與焦油產(chǎn)率溫度變化一致。 第三章 低溫煤焦油加工前的預(yù)處理 煤焦油脫水指初步脫除煤焦油所含水分的 過程。是煤焦油蒸餾的準(zhǔn)備工作之一。分離出氨水和焦油渣的煤焦油，尚含水 4% 左右。在煤焦油間歇蒸餾過程中，水分會(huì)延長蒸餾時(shí)間，降低設(shè)備處理能力，增加熱量消耗，并使煤焦油產(chǎn)生泡沫平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 16 而導(dǎo)致竄油事故。在煤焦油連續(xù)蒸餾過程中，水分會(huì)增加系統(tǒng)壓力，破壞正常工藝操作制度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起管道和設(shè)備破裂而導(dǎo)致火災(zāi)事故 .同時(shí)，隨水分帶入的腐蝕性物質(zhì)，還會(huì)腐蝕設(shè)備和管道。因此，煤焦油蒸餾前，必須脫水。 脫水有加熱靜置脫水法、加壓脫水法和機(jī)械脫水法三種。 加熱靜止脫水法 加熱靜止脫水法是，在貯槽中將煤焦油加熱并維持在 70～ 80℃ ，靜止 36h 以上，水與煤焦油因密度不同而分離。加熱有利于乳化液的分離，但溫度過高，對(duì)流作用增強(qiáng)，會(huì)影響澄清，并引起輕油揮發(fā)。靜置脫水可使煤焦油中水分降到 2%左右。 加壓脫水法 加壓脫水法是煤焦油在專設(shè)的貯槽中，在壓力 ～ 、 溫度 130～ 150℃ 的條件下靜止 4h，煤焦油中水分可降到 1～ 2%。 機(jī)械脫水法 機(jī)械脫水法是用離心機(jī)進(jìn)行煤焦油脫水，煤焦油中水分可脫至 1%。上述三種方法只能脫除煤焦油中乳化狀水分，但不能脫除焦油中溶解水和化合水，這部分水分需在煤焦油蒸餾初期的 最終脫水階段脫除。 第四章 低溫煤焦油的加工利用 低溫煤焦油和高溫煤焦油的性質(zhì)和組成有根本的區(qū)別，而低溫煤焦油與一石油在應(yīng)用上十分相似。至今，世界上絕大部分的低溫煤焦油是作為液體燃料（如汽油、柴油和燃料油）的生產(chǎn)原料，而且也是化學(xué)品的生產(chǎn)原料。大量的酚和甲酚從低溫煤焦油中回收并用于塑料、樹脂和農(nóng)藥的生產(chǎn)。和石油產(chǎn)品一樣，像萘這類芳環(huán)化合物在低溫焦油中并不能得到。以低溫焦油為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品為主要應(yīng)用的近代化工廠中，典型的有英國的波爾索維爾（ Bolsober）廠和法國的馬里諾（ Marienau）的洛林廠。 波爾索維爾廠的初級(jí)主要產(chǎn)品是：①沸點(diǎn) 42～ 175℃， 辛烷值為 75 的汽油（占焦油的 3%），主要用于航空燃料：②柴油（占焦油的 22%）辛烷值 25，用于市內(nèi)公共汽車：③燃料油（占焦油的 20%），用于加熱燃料：④酚和甲酚以及高沸點(diǎn)焦油酸（占焦油 13%）用于生產(chǎn)酚醛樹脂、增塑劑、藥品浸潰劑、防腐劑、防銹劑、消毒劑、殺蟲劑、選礦浮選劑：⑤鄰苯二酚及同系物和間苯二酚及同系物，用于制造抗氧化劑、防銹劑、照相顯影劑、偶氮染料、藥品、人造膠水、粘結(jié)劑、制平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 17 革：⑥瀝青（占焦油 25%），作粘結(jié)劑、筑路油、油氈乳化劑、橡膠、填充劑：⑦雜酚油，用于木材防腐：⑧浮選油，主要用于選煤廠選煤：⑨橡膠溶劑，從汽油組分中分出的 90～ 150℃ 餾分，主要含有 50%的烯 烴， 用于特效橡膠溶劑 。 法國馬里諾低溫煤焦油精煉廠的主要產(chǎn)品是：①酚、甲酚、二甲酚等，占焦油 10%，用于化學(xué)工業(yè)制造消毒劑、殺蟲劑、染料中間體、藥品、塑料、樹脂：②酚油，占焦油 8%，含有高烷苯酚、茚滿酮、萘酚和二羥基酚，用作木材浸漬和皂液乳化的消毒劑：③鄰苯二酚、甲基間苯二酚，用于化學(xué)工業(yè)：④脫酚油，占焦油 1%左右，用作筑路油添加劑或生化殺蟲劑和農(nóng)用殺菌劑的溶劑：⑤脫萘洗油，占焦油 5%， 用作焦?fàn)t煤氣脫萘洗油：⑥重油，占焦油 32%，可作燃料油，也可作筑路油添加油：⑦瀝青，占焦油 31%，性能與石油瀝青相似，用于防水和密封及配制筑路油。 低溫煤焦油加工產(chǎn)品用途廣泛，特別是在生產(chǎn)液體燃料和提取酚類產(chǎn)品方面，優(yōu)于高溫煤焦油。低溫煤焦油的精煉方法，不同于高溫煤焦油的加工方法，而與石油煉制和加工很相似。 第五章 低溫煤焦油產(chǎn)品 定義式：羥基 (OH)跟苯環(huán) (C6H5)直接相連的化合物屬于酚類。其中苯酚(C6H5OH)是組成最簡單的酚，俗稱石炭酸。 殊氣味的無色晶體，熔點(diǎn)為 43 攝氏度左右，暴 露在空氣中因部分被氧化而呈現(xiàn)粉紅色。常溫下苯酚在水中的溶解度不大，溫度高于 65 攝氏度時(shí)，則能與水任意比互溶。苯酚具有一定的殺菌消毒能力，可以用作殺菌消毒劑。因苯酚有毒，其濃溶液對(duì)皮膚具有強(qiáng)烈的腐蝕性，使用時(shí)要小心，如果不慎沾到皮膚上，應(yīng)立即用酒精清洗。 酚 (phenol)，通式為 ArOH，是芳香烴環(huán)上的氫被羥基 (—OH)取代的一類芳香族化合物。最簡單的酚為苯酚。 分類 ： 依分子中羥基數(shù)分為一元酚、二元酚及多元酚； 羥基在萘環(huán)上的稱為萘酚，在蒽環(huán)上稱為蒽酚。 酸性 :與普通的醇不同，由于受到芳香環(huán)的影響，酚上的 羥基 (酚羥基 )有弱酸性，酸性比醇羥基強(qiáng)。 如苯酚 (C6H5OH)自身在水中的部分電離 : 酚可與強(qiáng)堿生成酚鹽，如苯酚鈉。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 18 易被氧化 :在空氣中無色的晶體酚易被氧化為紅色或粉紅色的醌。 配合物 :酚在溶液中與三氯化鐵可形成配合物，并呈現(xiàn)藍(lán)紫色，可以鑒定三氯化鐵或酚。 反應(yīng) :酚羥基的鄰對(duì)位易發(fā)生各種親電取代反應(yīng)； 酚羥基可發(fā)生烷基化及酰基化反應(yīng)。 制備 :酚一般可由芳烴磺化 [1]后經(jīng)堿熔融制得； 酚也可由鹵代芳烴與堿在高溫高壓催化下反應(yīng)制得； 異丙苯氧化可制得苯酚與丙酮；由芳烴制成的格氏試劑與硼酸酯反應(yīng)，過氧酸氧 化后水解可制得酚； 1,3,5－三甲苯與 1,2,3,5－四甲苯可與過氧三氟乙酸在低溫 BF3 與 CH2Cl2 中反應(yīng)制得相應(yīng)酚；芳烴與三氟醋酸鉈反應(yīng)，產(chǎn)物與醋酸高鉛、三苯膦先后反應(yīng)，在加 HCl 使鉛、鉈離子沉淀后加 NaOH 水解制得酚；芳香伯胺經(jīng)重氮鹽水解也可制得酚。 用途 :酚是重要的化工原料，可制造染料、藥物、酚醛樹脂、膠粘劑等。 苯酚及其類似物可制做殺菌防腐劑。 鄰苯二酚、對(duì)苯二酚可作顯影劑。 生物作用 ： 自然界存在有 2022 多種酚類化合物，他們是植物生命活動(dòng)的產(chǎn)物，在植物生長發(fā)育、免疫、抗真菌、光合作用、呼 吸代謝等生命活動(dòng)中起重要作用 污染 ： 酚污染會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)帶來很大危害。 環(huán)境酚污染 ： 環(huán)境酚污染主要來自焦化廠、煤氣發(fā)生站、煉油、木