煤焦油加工技术的探讨
摘要
关键词
煤焦油;加工技术;轻油加工
正文
近年来,我国开始由农业大国向工业大国转变,每年所产生的煤焦油数量超过百万吨。与此同时,煤焦油成分具备明显的复杂性特点,其中还涉及到很多化合物。现阶段,煤焦油加工操作显得尤为重要,能够让很多化合物得到提取和应用。随着相关技术的不断发展,人们对煤焦油也产生了新的认知,煤焦油中的有用成分也得到提取和应用。也正是由于煤焦油加工技术发展,让煤焦油加工过程变得更加完善,为煤焦油充分利用创造了有利条件。
1.煤焦油的成分和特点
煤焦油常见种类有三种,即低温、中温和高温焦油。煤焦油在生产阶段,由于温度差异,呈现出不同状态的煤焦油。颜色方面,低温、中温和高温焦油均为黑色,但其密度数值存在明显区别,且组成成分不一致,即使组成成分一致,对应的含量也会存在差异。另外,煤焦油属于是混合物范畴,最为常见的化合物类型有四种:首先是碳氢化合物,主要指含苯环或者是苯链的化合物。其次是含氧化合物,由于氧的位置不同,与其他含氧化合物存在明显区别,有时含氧位置在侧链上,有时在环上。再次是含氮化合物,常见含氮化合物类型有中性和碱性。最后是含硫化合物,该类化合物在煤焦油中的占比数量有限,在被提取后,能够呈现出不可替代的应用价值[1]。
2.煤焦油加工技术的发展
在全球范围内,最早建立起煤焦油加工厂的国家为英国,起初阶段,该煤焦油加工厂能够从煤焦油中提取一些简单物质,如沥青、防腐油等等。该煤焦油加工厂被人们熟知之后,各个国家纷纷建立自己的煤焦油加工企业。截止到目前为止,全球煤焦油每年的产量数值已经达到几千万吨。从另一个发展角度来说,德国在煤焦油加工上同样起到了积极作用,并首次研究出煤焦油产品。例如,德国斯蒂尔公司在煤焦油加工领域中,拥有最先进的加工技术手段。近年来,煤焦油加工技术在各个国家中均取得了重大突破。日本在煤焦油处理方面,同样拥有独特的技术工艺,不会设立单独的闪蒸分离塔。在我国,每年产生的煤焦油数量较高,这也为煤焦油加工企业提出了更多要求,需要引入成熟度较高的煤焦油加工技术。但从我国煤焦油企业实际发展角度来说,部分企业依旧沿用简单的工艺手段,导致产品附加值大幅下降。所以说,我国在煤焦油加工领域中,与精细型加工依旧存在一定距离,以粗放性加工技术应用为主,对应的煤焦油加工技术先进程度有限,在后续依旧具备较大的发展空间。
3.煤焦油加工技术的常见应用形式
3.1轻油加工
所谓轻油加工,主要指借助于轻油蒸馏操作执行相关加工任务,由于国内的粗焦油加工比较纯熟,轻油可以有效的进行提取 。轻油的密度较小,通常为0.9-1.2g/cm3,轻油的挥发性较强,且毒性较强,经常发生操作中吸入过量的挥发性气体导致昏迷的情况,因此在实际操作中参与轻油操作时必须戴好防护面具,轻油通常用于汽车飞机燃料的添加剂、涂料等,国内关于石油轻油或煤焦油轻油用途都较广。
3.2酚油加工
煤焦油中的酚类物质主要以低级酚为主,对应的馏分环境存在明显差异。一般来说,低级酚占总体煤焦油量的13.7%左右,在粗酚提取方面,以还原法的方式来实现,并保证操作顺利进行,最终能够得到的酚类化工产品类型包括二甲酚、对甲酚以及苯酚等等。
3.3萘油加工
萘油加工操作在执行阶段,主要是依靠蒸馏法操作,通过沸点的区别有效的进行分离,相比之下,该类生产工艺成本低,而且能够提取到纯度较高的萘油。常压蒸馏法的应用可以有效的分离出酚油、萘油、洗油、甲基萘油,应用范围在国内市场较为广泛。
3.4洗油加工
为了更好的开展洗油加工任务,相关人员需要将更多化合物引入其中,常见化合物类型有苊、芴、甲基萘等等,该类物质总量占比为煤焦油的1%左右。与此同时,工作人员还要引入少量联苯、哇琳等物质。需要注意的是,该加工手段能够依靠焦炉煤气完成苯的提取任务,所呈现出的化学利用率十分有限[3]。
3.5沥青深加工
沥青深加工阶段,相关工作人员需要对煤焦油蒸馏后残留的物质进行加工,相比之下,该生产过程具备明显的复杂性特点。很多时候,沥青含碳量较高,所以说,我国会将煤焦油加工阶段得到的沥青应用于建筑材料、防水涂料等领域。
4.煤焦油加工技术的应用趋势
截止到目前为止,煤焦油加工技术在我国取得了很多应用成就,并逐步朝着低污染、高能效方向发展,与我国整体发展形式相符,各大型煤焦油企业应针对该项技术提高重视程度,维护新型煤焦油加工技术创新效果,提升其应用价值。
4.1高效加工方法探索
煤焦油加工技术发展阶段,如何保证高沸点状态下做好产物分离操作属于是重中之重。由于煤焦油组织成分较多,实际加热阶段,很容易出现结焦问题。为了确保煤焦油资源得到更好的提取,避免出现结焦问题,相关人员进行了深入研究,并制定了很多新的煤焦油加工策略,这也为我国煤焦油加工行业发展创造了有利条件。例如,在执行葱、菲以及咔哇分离任务时,工作人员可利用结晶分离手段对传统蒸馏分离法进行替代,该项操作不仅能够让葱、菲以及咔哇的产量提升,还能在纯度上超过95%。更为重要的是,结晶分离法并不需要搭配溶剂,能够抑制废渣、废水产生,让整个煤焦油加工过程具备环保特性,为整个行业发展创造有利条件[4]。
4.2产品性能的深层探索
执行煤焦油加工任务时,涉及到很多有机反应,进而产生各类资源,但在传统工艺技术应用方面,部分资源提取难度较高。为了让煤焦油加工中的资源提取率得到提升,控制好资源浪费问题,有机合成新模式逐渐在实践中得到应用。例如,马鞍山钢铁公司在执行炼焦任务时,会在其中加入一定数量的煤沥青,也正是在煤沥青帮助下,不仅能够让焦炭产量和质量得到提升,还能帮助人们得到更多的化工产品。更为重要的是,得到的沥青经过加工操作后,可转变为氟化沥青,该物质在电子元件探测剂以及电子绝缘油等研究中能够发挥积极作用。
5.结论
总的来说,我国煤焦油资源储备量巨大,但由于加工技术不足,无法保证对煤焦油进行进一步应用。现阶段,我国十分注重环境保护工作,相关部门和企业和旨在利用煤焦油加工技术,整治空气污染问题。针对煤焦油资源加工操作,需要确保其在新领域中得到应用,在促进经济发展的同时,让我国煤化工产业变得更加完善。
参考文献
[1]黄雪约,梁辉,张继明.低温煤焦油沥青在改质沥青加工的应用[J].广东化工,2023,50(09):22-23+55.
[2]朱从文.煤焦油精加工设备泄漏治理技术的研究与应用[J].山东化工,2023,52(03):184-187.
[3]张建宁.煤焦油加工装置设备的防腐蚀对策[J].内蒙古煤炭经济,2022(21):139-141.
[4]谷晓玲.煤焦油加工工艺模拟优化研究[J].山西化工,2022,42(03):93-94+115.
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