煤焦油加工技术论文资料Word格式文档下载.docx

1、4.4沥青 74.5沥青的改质工艺 85. 煤焦油加工现状分析 96. 职业危害及其预防 9结 论 10参考文献 11前 言随着国内煤低温干馏的发展,低温煤焦油的产能也随之不断增加，低温煤焦油的来源主要是的阶级煤（褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤或气煤）等热解生成的产物。低温煤焦油的性质与其组成有密切关系，而低温煤焦油的组成不仅受煤的品位或煤化程度的影响，还受热解多种因素的影响，如加热终温、升温速度、热解压力和气氛等加热条件。年轻煤热解时，煤气、焦油和热解水产率高，煤气中CO、CO2和CH4含量高。中等变质程度类烟煤热解时，煤气和焦油产率较高，热解水少。年老煤如贫煤以上煤种，热解时煤气产率低，随着

2、热解最终温度的升高，焦油产率下降，焦油中芳香烃和沥青增加，酚类和脂肪烃含量降低。中国低温煤焦油的生产基本上已经形成了一套相对比较完善的技术、工艺和设备体系，并且具有广阔的市场空间，更具有雄厚的的煤炭资源基础。煤制油有助于缓解石油供应日趋紧张的的局面，也是煤焦油产业发展的有效途径。在欧洲，目前低温焦油加工生产量大约为150立方厘米，采用加氢、蒸馏、萃取、裂解、脂化等工艺方法，生产汽油、柴油、酚类产品、盐基类产品、溶剂、石脑油、渣油等产品。在科技高效、节能环保的前提下，做强大低温煤焦油生产、加工利用产业，带动相关产业发展，为中国的丰富的煤炭资源增值转化，地区的经济发展发挥重要的作用。适合用于低温干

3、馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤，如褐煤或高温挥发分烟煤。我国这类煤种储量丰富，是发展低温干馏的基础。低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和。若能通过回收低温干馏煤气和焦油，并得到有效的综合利用，使低温干馏产品能找到较好的利用途径，将会具有很好的竞争力。第一章 低温煤焦油的化学组成低温煤焦油简介低温煤焦油是以不粘煤和弱粘煤等非主焦煤为原料，褐色有特殊臭味的油状液体，密度为0.851.05，粘度大。由煤或油页岩经低温干馏而得。主要成分是环烷烃和烷烃等。经分馏可得轻油、太阳油、瓦斯油、润滑油等馏分和残余物沥青。可制成各种液体燃料和化学工业原料低温焦油是极其复杂的有机化合物，基本上由烃类

4、和非烃类有机化合物组成，非烃类化合物含量较高，主要是酚类，含量高达40%。低温焦油也是用蒸馏、洗涤等方法分离成各种燃料油、酚类、沥青等。通过低温干馏所得的产物，是一种优质的原料油，可以生产成品油，也是燃烧油的替代产品。运用低温干馏工艺生产半焦和低温煤焦油是拓展不粘煤和弱粘煤的应有领域、提高产品附加值和应用效率的重要途径之一，也是煤化工替代石油化工的重要发展方向。 第二章 低温煤焦油的性质 低温煤焦油的性质，如密度、馏分组成、含量、酚类组分、碱性组分以及焦油的元素组成都不一样。高挥发分烟煤和褐煤的低温焦油的一般性质：烟煤低温焦油的一般性质（干基）性质烟煤A烟煤B烟煤C密度（20）/（g/cm3）

5、恩氏黏度（E50）凝固点/恩氏蒸馏实验/初馏点蒸出10%蒸出20%蒸出30%蒸出40%蒸出50%沥青质（石油醚不溶物）%石蜡含量/%苯不溶物/%碱性组分/%酚类组分/%焦油元素组成/%CHONSC/H原子1.0083.68322562863123373533.159.254.236.584.410.364.320.610.310.681.002894.22222012632703003303505.945.52.540.684.368.856.000.480.320.791.0425.32-378.51852373319.180.420.84.083.068.536.030.821.560.8

6、1第三章 低温煤焦油加工前的预处理3.1脱水处理煤焦油脱水指初步脱除煤焦油所含水分的过程。是煤焦油蒸馏的准备工作之一。分离出氨水和焦油渣的煤焦油，尚含水4% 左右。在煤焦油间歇蒸馏过程中，水分会延长蒸馏时间，降低设备处理能力，增加热量消耗，并使煤焦油产生泡沫而导致窜油事故。在煤焦油连续蒸馏过程中，水分会增加系统压力，破坏正常工艺操作制度，严重时会引起管道和设备破裂而导致火灾事故.同时，随水分带入的腐蚀性物质，还会腐蚀设备和管道。因此，煤焦油蒸馏前，必须脱水。 脱水有加热静置脱水法、加压脱水法和机械脱水法三种。3.1.1加热静止脱水法加热静止脱水法是，在贮槽中将煤焦油加热并维持在7080，静止3

7、6h以上，水与煤焦油因密度不同而分离。加热有利于乳化液的分离，但温度过高，对流作用增强，会影响澄清，并引起轻油挥发。静置脱水可使煤焦油中水分降到2%左右。3.1.2加压脱水法加压脱水法是煤焦油在专设的贮槽中，在压力0.490.98Mpa、 温度130150的条件下静止4h，煤焦油中水分可降到12%。3.1.3机械脱水法机械脱水法是用离心机进行煤焦油脱水，煤焦油中水分可脱至1%。上述三种方法只能脱除煤焦油中乳化状水分，但不能脱除焦油中溶解水和化合水，这部分水分需在煤焦油蒸馏初期的最终脱水阶段脱除。第四章 低温煤焦油产品4.1粗酚定义式：羟基（-OH）跟苯环（C6H5-）直接相连的化合物属于酚类。

8、其中苯酚（C6H5OH）是组成最简单的酚，俗称石炭酸。殊气味的无色晶体，熔点为43摄氏度左右，暴露在空气中因部分被氧化而呈现粉红色。常温下苯酚在水中的溶解度不大，温度高于65摄氏度时，则能与水任意比互溶。苯酚具有一定的杀菌消毒能力，可以用作杀菌消毒剂。因苯酚有毒，其浓溶液对皮肤具有强烈的腐蚀性，使用时要小心，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精清洗。酚（phenol），通式为ArOH，是芳香烃环上的氢被羟基（OH）取代的一类芳香族化合物。最简单的酚为苯酚。分类：依分子中羟基数分为一元酚、二元酚及多元酚； 羟基在萘环上的称为萘酚，在蒽环上称为蒽酚。污染：酚污染会给生态系统带来很大危害。4.2柴油柴油

9、是轻质石油产品，复杂烃类（碳原子数约1022）混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成；也可由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油（沸点范围约180370）和重柴油（沸点范围约350410）两大类。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。柴油最重要的性能是着火性和流动性。着火性。高速柴油机要求柴油喷入燃烧室后迅速与空气形成均匀的混合气，并立即自动着火燃烧，因此要求燃料易于自燃。从燃料开始喷入气缸到开始着火的间隔时间称为滞燃期或着火落后期。燃料自燃点低，则滞燃期短，即着火性能好。一般以十六烷值作为评价柴油自燃性的指标。流动性。凝点是评定柴油流

10、动性的重要指标，它表示燃料不经加热而能输送的最低温度。柴油的凝点是指油品在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。柴油中正构烷烃含量多且沸点高时，凝点也高。一般选用柴油要求凝点低于环境温度35。生产柴油的方法；利用油脂原料合成生物柴油的方法；用动物油制取的生物柴油及制取方法；生物柴油和生物燃料油的添加剂；废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用；低成本无污染的生物质液化工艺及装置；低能耗生物质热裂解的工艺及装置；利用微藻快速热解制备生物柴油的方法；用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜，生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置；以植物油脚中提取石油制品的工艺方法；用等离子体热解气化生物

11、质制取合成气的方法，用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法；用生物质生产液体燃料的方法；用植物油下脚料生产燃油的工艺方法，由生物质水解残渣制备生物油的方法，植物油脚提取汽油柴油的生产方法；废油再生燃料油的装置和方法；脱除催化裂化柴油中胶质的方法；废橡胶（废塑料、废机油）提炼燃料油的环保型新工艺，脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法；阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂；废润滑油的絮凝分离处理方法。4.3渣油密度: 重油渣油的密度与其氢含量有关。渣油的氢含量越高，其密度越小。粘度: 与油品的族组成有关。烷烃含量高的重油，其粘度较低；芳烃、环烷烃含量较高的重油，粘度也偏高；胶质、沥青质含量高渣油粘

12、度较高，安定性也差。凝点: 凝点取决于重油的组成，含烷烃较多的重油，凝点也较高。重油中含胶质、沥青质较多，就能使其凝点较低。残炭值: 残炭值反映渣油加工过程中的生焦倾向。残炭值有微残炭值（MCR）、康氏残炭值（CCR）和兰氏残炭值（RCR）几种试验方法和表示值。分子量:油及其组分的分子量与它们的化学结构密切相关。不同的渣油的分子量差别可能很大。测定重质油平均分子量的适用方法有气相渗透压（VPO）和凝胶渗透色谱（GPC）法等。4.4沥青理化性质：室温下为黑色脆性块状物, 有光泽；臭味, 熔融时易燃烧, 并有毒。属二级易燃固体。本产品符合GB/T2290-94中温沥青标准。用途：用于制造涂料、电极

13、、沥青焦、油毛毡等, 亦可作燃料及沥青炭黑的原料。包装：纺织袋装、散装都可。煤沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较重。4.5沥青的改质工艺制取改质沥青的工艺流程又多种。目前，国内外黏结沥青的生产工艺有以下4种：1.以中温沥青或石油减压渣油及丙烷脱沥青为原料，经空气氧化，使胶质和沥青质发生缩合反应的氧化法制造的高温沥青，称为氧化沥青，其生产工艺常称为氧化热聚法。该工艺可大幅度提高沥青的软化点，但喹啉不溶物、苯不溶物值的增加相对较少，故只能制造低质量的普通电极沥青，因此，该工艺逐渐趋向被淘汰。2. 以中温沥青为原料，用真空闪蒸法制造高温沥青，又称硬质沥青。3. 以中温沥青为原料，用常压连续加热的热聚合法制造高温沥青，又称改质沥青。4.以煤焦油为原料，先进行简易蒸馏脱除其中的水分和轻油，