煤焦油加工技术讲座.ppt

浸渍沥青的生产 炭素材料属于多孔材料，炭素制品的总气孔率约为16％ ～25％ ，石墨制品的总气孔率为25％ ～32％ ，部分气孔来源于骨料颗粒内部的固有孔隙及颗粒间的孔隙，另一部分气孔则是炭素制品生坯在焙烧热处理过程中形成的，煤沥青粘接剂经热分解后残留的粘结焦仅为沥青的50％左右。 气孔对炭素制品的体积密度、机械强度、电阻率、导热性、耐腐蚀性和高温氧化速度有很大影响，因此，用浸渍剂对炭素制品进行密实处理是改善炭素制品性能的重要手段，从而可提高炭素制品的密度，降低孔隙率和渗透率，提高机械强度，改善导电和导热性能。 浸渍剂的润湿性、残炭、浸渍压力、时间、加压方法、产品预热温度、浸渍罐加热温度和真空度等因素直接影响浸渍效果。 用中温沥青做浸渍剂，由于煤沥青中喹啉不溶物(QI)约5％ ～8％ ，且QI颗粒直径分布很不均匀，较大的在10～20 m，并悬浮于液态沥青中。在浸渍时，焙烧制品的大部分微孔被QI颗粒堵塞，直接影响了浸渍效果。 煤沥青的净化 过滤法、离心分离法 、溶剂沉降法、溶剂离心法、溶剂过滤法、溶剂絮凝法 、溶剂油抽提法等。 浸渍剂沥青的生产方法 ①煤焦油过滤法 工艺简单、能耗低，对滤网的要求严格。 净化效果较好，但溶剂用量大，工艺能耗高。 ②煤焦油溶剂抽提法 ③热聚合法 A、乌克兰煤化所是以蒽油为原料，经预处理后在445℃和7MPa压力下进行热聚合，所得成品进入一次蒸发器中，当蒸发温度为360℃时，所得的沥青即能符合浸渍剂要求。 B、切里—特(Cherry—T)法 焦油脱水后，加热至400℃ 左右，送入一段反应器， 物料在0.9MPa和400℃条件下保温5h，使不稳定组分发生聚合缩合，然后经闪蒸得改质沥青。闪蒸塔顶的馏分油进入二段反应器，物料在450℃下在器内停留10h。优质浸渍剂沥青由二段反应器底部排出，其软化点为70～90℃， 甲苯不溶物23％ ～31％ ，喹啉不溶物0～2％ 。 C、闪蒸聚合法 以软沥青为原料。 ④溶剂沉降法 6、带有沥青循环的焦油蒸馏工艺 7、焦油分馏和电极焦生产工艺流程 四、焦油馏分加工 轻油馏分 170℃ 前 的 馏 分 产率0.4~0.8% 主要含苯族烃 酚 油 170~210℃ 馏 分 产率2.0~2.5% 主要含酚 萘 油 210~230℃ 馏 分 产率10~13% 主要含奈 洗 油 230~300℃ 馏 分 产率4.5~7.0% 主要含洗油 蒽 油 280~360℃ 馏 分 产率16~22% 主要含蒽油 二蒽油 初馏点310℃，馏出50%时为 400℃ 产率4~8% 沥 青 为 焦 油 蒸 馏 残 液 产率50~56% 1、轻油馏分 2、酚油馏分、萘油馏分、萘洗混合馏分及酚萘洗三混馏分 碱洗：洗掉馏分中的酸性组分，主要是酚类。 酸洗：洗掉馏分中的碱性组分，主要是吡啶碱类。 3、粗酚的制取 ①酚钠水溶液脱油 粗酚钠脱油是在脱油塔中用蒸汽蒸吹。 塔底得到净酚钠。 塔顶得到脱出油。 ②酚钠分解 酚钠盐遇到比酚强的酸即可分解，酚游离析出。酚钠分解可用硫酸、二氧化碳。 二氧化碳，可以来自烟道气、高炉煤气。 间甲酚与对甲酚的分离 ①甲酚叔丁基化法 ②络合法 A、尿素络合法 以苯为稀释剂，间甲酚与尿素形成白色絮状络合物，对甲酚不能形成。 B、草酸络合法 草酸与对甲酚形成络合物。 C、无水乙酸钠络合法 以苯、甲苯为溶剂，乙酸钠与间甲酚形成络合物。 ③加成结晶法 对甲酚与联苯胺生成加成物，其在140℃熔化。 ④吸附法分离 3－甲基吡啶馏分的分离 络合法 喹啉和异喹啉的分离 ①磷酸盐法 磷酸异喹啉易溶于水，磷酸喹啉不易溶于水。 工业喹啉与50%磷酸混合 直接蒸汽蒸吹除油 冷却结晶、过滤 结晶经碱性水分解、干燥、蒸馏得喹啉 ②硫酸盐法 硫酸喹啉在乙醇中得溶解度比硫酸异喹啉大。 ③络合法 在盐酸存在下，异喹啉易与CoCl2、CuCl2形成络合物。 压力结晶法 高压下相平衡发生变化。 化合物在加压下熔点上升。 可以分离出常压下难以分离的化合物，有望成为过去利用受到限制的化合物的有效分离方法的新方法。 五、煤焦油沥青 加工 沥青占焦油的54~56%。 1、沥青种类 软沥青，软化点为40~55 ℃； 中温沥青，软化点为65 ~ 90 ℃； 硬沥青，软化点高于90℃。 用于生产低灰沥青焦的沥青，软化点为130~150℃。 铸钢模用漆采用超硬沥青，软化点高于200℃。 2、沥青的组成 由三环以上的芳香族化合物和含氧、含氮、含硫杂环化合物以及少量高分子碳素物质组成，其C/H比（原子比）约为1.7~1.8。 低分子组分具有结晶性，形成了多种组分共溶混合物，沥青组分的分子量在200~2000之间，最高可达3000。 沥青有很高的反应性，在加热甚至在储