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煤焦油知识及发展现状

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煤焦油知识及发展现状
煤焦油又称煤膏，是煤干馏过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，具有特殊的臭味，可燃并有腐蚀性,有毒。是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物。煤焦油为可燃物质，丙类火灾危险物质，闪点23℃，自燃点580℃。
煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤的3%--4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离提纯后加以利用。
一、煤焦油的分类、来源、区别
1、分类
根据生产方法的不同可得到以下几种焦油：高温煤焦油，简称高温焦油（900～1000℃）；中温立式炉煤焦油，简称中温焦油（700～900℃）；低温、中温发生炉煤焦油，简称中低温焦油（600～800℃）；低温热解煤焦油，简称低温焦油(450～650℃)。
其中中温煤焦油分为重油和轻油，而轻油又分为红油和黑油，红油是陕西一部分地区的称呼，主要和煤质有关，红油密度小，油质要稍好一些，黑油就是一般所说的中温煤焦油，密度在1.06左右。也有的根据密度和水密度的对比分为水上油和水下油。
2、来源
低温煤焦油的来源主要是低阶煤（褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤和气煤）等热解生成的产物。
中温煤焦油的来源
（1）动力煤中温干馏兰炭，副产品中温煤焦油（轻油，重油）
（2）新疆庆华煤制气项目产生的煤焦油（轻油、重油）
（3）煤气发生炉产气，副产品中温煤焦油
（4）炼镁厂副产品中温煤焦油
（5）陶瓷厂副产品中温煤焦油
（6）褐煤热解提质，副产中温煤焦油（轻油）
3、高中低温煤焦油的区别
1)密度
高温煤焦油相对密度（水=1）为1.15～1.25，主要成分为芳香烃,含大量沥青；低温煤焦油相对密度（水=1）为0.85～1.05，主要成分为环烃和烷烃；中温煤焦油相对密度较低温煤焦油大，主要成分是芳香烃和酚类。
2）产率
低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；
中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。
高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。

表1列出了不同最终温度下焦油的产率和特性。
焦油和特性
低温煤焦油600℃
中温煤焦油800℃
高温煤焦油1000℃
中低温煤焦油700℃
焦油产率%
密度(20℃)g/cm³
运动黏度(100℃)m㎡/s
9-10
0.9427
59.6
5-6
1.0293
124.3
3-3.5
1.1204
159.4
5-7
0.9742
114.6
初馏点
10%
30%
50%
70%
90%
终馏点
205
250
329
368
429
486
531
208
252
331
372
433
498
542
235
288
350
398
452
534
556
210
250
329
370
430
496
539
总氮含量%
总硫含量%
总氧含量%
水分含量%
烷烃含量%
芳烃含量%
胶质含量%
沥青质含量%
机械杂质含量%
0.69
0.29
8.31
2.13
25.12
28.43
28.49
17.96
2.35
0.75
0.32
7.43
2.46
22.68
27.96
27.12
22.24
2.61
0.72
0.36
6.99
3.82
17.33
27.34
31.41
23.62
3.42
0.71
0.31
8.11
2.54
22.71
22.99
30.94
23.36
2.55
铁(ug/g)
钠(ug/g)
钙(ug/g)
镁(ug/g)
37.42
4.04
86.7
4.12
64.42
3.96
90.58
3.64
52.72
4.21
88.41
3.94
55.84
4.12
91.43
4.93
4、性质
健康危害
作用于皮肤，可能引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌肿，可引起鼻中隔损伤，还可能腐蚀皮肤。
环境危害： 对环境有危害，对大气可造成污染。
燃爆危险： 本品易燃，为致癌物。
危险特性： 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸，与氧化剂接触猛烈反应，若遇高热、容器内压增大等情况有开裂和爆炸的危险。
二、 煤焦油的用途
煤焦油是以芳香烃为主的有机混合物，含有一万多种化合物，可提取的约有200种，目前有利用价值且提取经济合理的约占50种，其深加工所得的轻油，酚，奈，洗油，恩，咔唑，吲哚，沥青等系列产品是合成塑料，合成纤维，合成纤维，农药，染料，医药，涂料，助剂及精细化工产品的基础原料，也是冶金，合成，建设，纺织，造纸，交通等行业的基础原料，许多产品是石油化工中得不到的。因此，煤焦油深加工可促进这些行业的发展。
现代的炼焦生产过程中，从煤气中回收和初级化工产品主要有煤焦油，氨（主要是硫铵），和粗苯三种。煤焦油的产量是根据炼焦生产配煤的种类不同而变化，配煤的挥发性越高，焦油回收率越多，焦油产量越大。
工业上将煤焦油集中加工，有利于分离提取含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分，然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方法可得到萘、蒽等产品；用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物（称焦油碱），或酸性酚类化合物（称焦油酸）。焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油也可不经分离而直接利用，如沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品，酚油可用于木材防腐，洗油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂，轻油则并入粗苯一并处理。
三、 煤焦油的分布
按地区分布区域来看，煤焦油分布在我国各地，而主要分布在华东、华北两个区域，其中华东占29%，华北占43%。两地区焦油的生产能力接近全国总生产能力的72%。而华中地区由于新扩建产能的释放，焦油总产能也占到了9%。
　　而由全国省市所占产能比例来看，华东地区产能主要分布在山东，占全国产能的16.59%，华北地区主要分布在山西和河北，其中山西所占比例最高，占26.67%；河北占18.10%。华中地区焦油主要分布在河南，占全国产能6.62%。

中低温煤焦油是煤低温干馏生产兰炭的副品我国中温煤焦油的来源主要是：陕西省榆林市、山西省大同市、内蒙古自治区的鄂尔多斯市和宁夏回族自治区的石嘴山市等地区内热式直立炉生产半焦(兰炭)的副产物。
四、 煤焦油的发展现状
据统计，2014年全国煤焦油产能将突破2500万吨。目前我国煤焦油加工已建成125套装置，产能超过2200万吨/年，分布在110余家企业。其中30万吨/年以上加工企业总产能达到1247万吨/年，占总产能的50%以上;达不到准入运行条件的装置有35套，其中产能小于10万吨/年的有20套。
目前中低温煤焦油深加工技术方案大致有以下几种：
1、煤焦油轻馏分提取苯、酚、萘、吡啶等化工产品，煤沥青作为沥青调和组分调和普通道路沥青。) L" f;
2、煤焦油轻馏分经过酸碱精制或吸附精制调和普通重柴油或燃料油。也可以加入适量甲醇增加轻油总产率。煤沥青调和普通道路沥青。
" E* A$ Q. C4 B! E9 Y3、轻馏分或全馏分加氢处理生产优质汽柴油调和组分或优质燃料油，煤沥青调和重质燃料油。
03年12月武钢新建单套年处理能力50万吨的煤焦油处理装置投产，我国已经有2套目前世界上最大的年处理能力50万吨的煤焦油处理装置在生产运行。
我国正在建设的煤焦油综合利用的项目
1哈密绿都石油化工有限公司是集生产、销售、经营于一体的有限责任公司，该公司30万吨/年中温煤焦油深加工生产项目建设地点位于兵团十三师二道湖工业园区内，分两期建设30万吨/年中温煤焦油深加工工程，建设内容主要为两套15万吨/年中煤煤焦油深加工生产装置。
2、2013年4月18日， 河北常青实业集团15万吨/年煤焦油轻质化项目在河北石家庄市井陉矿区开工。该项目总投资约8亿元，年产30万吨高品质焦油产品，其中一期项目总投资4亿元，年产15万吨，预计2014年2月建成投产。项目包括煤气制氢、煤焦油预处理、焦油馏分加氢精制、加氢裂化等多个单元。
3、内蒙煤科总院与内蒙古庆华集团签署“50万吨/年煤焦油加氢装置技术升级改造”项目技术许可合同 （2012年）
4、延长石油50万吨中低温煤焦油，2014年10月14日试车成功
延长石油安源45万吨/年煤焦油加氢项目10月份将投料试车； （2014.6.4报道）
5、新疆艾迪20万吨中低温煤焦油，筹备阶段
6、内蒙古建丰煤化工50万吨中低温煤焦油轻质化项目在建
7、陕西恒德50万吨中低温煤焦油加氢轻质化项目其中一期工程年处理煤焦油规模约为20万吨。
8、陕西东鑫垣化工有限公司45万吨/年煤焦油加氢项目部分设备已开始安装。（2014.6.4日报道）

【项目进展】最新煤化工项目情况汇总2014.2
内蒙古建设百亿替代石油化工项目(2014.2)
此外，内蒙古庆华集团与日本SRC株式会社、中科院山西煤化所、西安光机所、江苏航科等研发团队合作，拟以煤化工副产的煤焦油和沥青为原料，建设年产200吨高性能碳纤维生产装置，项目总投资约30亿元。目前，该项目正在进行工程设计，今年将开工建设。
悬浮床煤焦油加氢项目2012.12
KBR悬浮床煤焦油加氢----陕西延长石油安源化工

附件：
5月13日从陕西省有关部门和企业获悉，该省正在制定措施加快推动煤制油产业，《陕西省煤制油产业发展规划（2016-2020）》已上报省政府。初步设想到2015年煤制油产能达到300万吨；到2020年产能达到近1700万吨，与目前陕西炼油生产汽柴油的年产量相当。
据透露，该规划提出到2015年陕西建成8个煤制油项目，油品总产能达到300万吨。其中，煤间接液化制油技术项目2个，产能115万吨；煤焦油加氢制油技术项目4个，产能140万吨；油煤共炼（直接液化）制油技术项目1个，产能33万吨；甲醇制汽油技术项目1个，产能12万吨。
2016-2020年重点建设项目12个，完成总投资1548亿元，新增油品产能1388万吨。到2020年，煤制油项目达到20个，油品总产能将达到1688万吨。其中，煤间接液化制油产能915万吨，煤焦油加氢制油产能484万吨，直接液化制油（油煤共炼）产能253万吨，甲醇制汽油产能37万吨。这些项目规划集中布局在榆林能源化工基地榆横和榆神工业区。

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