煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其组成极为复杂,主要由多环芳香族化合物组成,烷基芳烃含量较少,高沸点组分较多,热稳定性好。其组分萘含量较多,其余相对含量较少,主要有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。
乙烯焦油是烃类裂解生产乙烯得到的副产品,是由直馏煤柴油或石脑油,经高温裂解后,冷却分离所得的副产品重质油,在常温下为黑褐色粘稠可燃性液体,比水重,油中重质芳烃含量高,相关指数值大。乙烯焦油可作碳黑、萘的生产原料。下图是乙烯焦油的,
两者都是混合物且都为黑褐色油状粘稠液体,比水重,成分比较复杂。两者的区别:它们产生的途径不一样,煤焦油是热解煤的产物之一,儿乙烯焦油是裂解长链烃类产生断链乙烯过程中的产物。
煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体。简称焦油。煤焦油按干馏温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油, 在焦炭生产中得到的煤焦油属于高温煤焦油。它是粗煤气冷却过程中冷凝、分离出来的焦炉煤气净化产品之一。
煤焦油一般作为加工精制的原料以制取各种化工产品,(见煤焦油加工)也可直接利用,如作为工业型煤、型焦和煤质活性炭用的粘结剂的配料组分,还可用作燃料油、高炉喷吹燃料以及木材防腐油和烧炭黑的原料。
用途
燃料油,化工原料,木材防腐油等
成分
高芳香度的碳氢化合物复杂混合物
丙三醇 [其它名称]:三羟基丙烷 [英文名称]:Propane-1,2,3-triol (IUPAC)Glycerol;Glycerine
[化学名称]:丙三醇 [其它名称]:三羟基丙烷 [英文名称]:Propane-1,2,3-triol (IUPAC),Glycerol;Glycerine
[分 子 式]:CH2OHCHOHCH2OH [分 子 量]:C3H8O3=9209
[物化性质]:熔点1817℃。沸点290℃(分解)。闪点(开杯)177℃。密度1261g/cm3。折射率nD(20℃)1474。粘度(20℃)1499mPa·s。与水和乙醇混溶,水溶液为中性。溶于11倍的乙酸乙酯,约500倍的乙醚。不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类。
冬天,人们为了抵御干燥,往往给皮肤擦上一点甘油。
甘油,谁都认得它:无色、无臭、有甜味的粘稠油状的液体。
可是,甘油的真面目却完全两样,纯净的甘油是白色的晶体。它在17℃时融化。普通的甘油里因为含有一些水分或杂质,所以变得不易凝固了。
甘油具有甜味,这与它的分子结构有关系,在化学上,由一个氢原子与一个氧原子手拉着手结成的基团——OH,叫做羟基。一般来说,单糖(如葡萄糖和果糖等)和双糖(如蔗糖和麦芽糖等)里所含的羟基越多,它就越甜。甘油跟单糖分子相象,在它的分子里含有三个羟基,所以也带有甜味。
甘油是皮肤的“卫兵”,因为它能吸收水分,不仅能保护皮肤,不让北方来客——寒流夺走水分,防止燥裂,而且还能从寒流中夺来水分呢!
不过,你也别以为抹甘油是一件小事。首先你得摸透甘油的脾气:浓的甘油,吸水性很强,它一面从空气中吸收水分,一面也毫不客气的把你皮肤里的水分夺走,要是甘油太稀了,那就同涂了水一样,没有效果。
甘油是重要的化工原料,可以用来制造塑料,合成纤维、炸药等。有趣的是,人们很早以前就用硝酸、硫酸的混合液处理甘油,制得了硝化甘油的水溶液,用它治疗心脏病。然而后来人们想去掉硝化甘油水溶液中的水,制取纯净的硝化甘油,在实验时竟发生猛烈的爆炸。人们这才知道,原来硝化甘油是一种猛烈的炸药!于是,人们大量地以甘油为原料制造硝化甘油,用作炸药。
煤的主要成分
煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)煤的结构复杂
石油的成分
石油中碳氢两种元素所组成的化合物,成分很复杂,并且随产地不同而异按其结构又分为烷烃(包括直链和支链烷烃)、环烷烃(多数是烷基环戊烷、烷基环己烷)和芳香烃(多数是烷基苯),一般石油中不含有烯烃
天然气的成分
主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等
液化石油气的成分
液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品它的主要成分是丙烷和丁烷催化裂解气的主要成份如下(%):氢气5~6.甲烷10.乙烷3~5.乙烯3.丙烷16~20.丙烯6~11.丁烷42~46.丁烯5~6,含5个碳原子以上的烃类5~12
煤焦油的成分
煤焦油成分是各种芳香烃、烷烃、酚类等相对密度大于10,含大量沥青,其他成分是芳烃及杂环有机化合物包含的化合物已被鉴定的达 400余种
由上可知煤,石油,天然气,液化石油气,煤焦油全是混合物
煤焦油是煤干馏而得到的油状混合物,按生产工艺不同可分为高温焦油、低温焦油和气化焦油。
(1)高温焦油:烟煤在炼焦炉内炼焦,最终加热温度打动1000℃左右,经历复杂的二次热裂解后得到的焦油。产率约为干煤的3~5%。
(2)低温焦油:烟煤、褐煤、泥炭和油页岩等在干馏炉中加热,最终温度不超过600℃,二次热裂解反应影响不大得到的煤焦油,对烟煤,一般产率为7~10%;
(3)气化焦油:褐煤或烟煤在移动床气化炉气化时得到的焦油。
本文所指为温高温焦油
石油组成比较复杂,即使成油品,也是众多组分的混合物。例如汽油中就含有上百种碳氢化合物,它们的沸点范围从室温到200℃,其主要组分为烷烃、环烷烃、烯烃和芳香烃。
裂解炉当石油作为燃料燃烧时,可以直接利用这些混合物。但将石油作为化工原料时,必须先将其中所含的各种化合物通过化学反应转化成分子较小的烃类,如乙烯、丙烯、苯和甲苯等,这个重任就落在乙烯装置的龙头—裂解炉来完成。目前,世界上石油化工产品的原料主要出自裂解炉。
裂解炉以轻烃、石脑油、柴油等作为裂解原料,在水蒸气的伴随下,约在800℃的高温下,在很短的时间里(02秒或更短)完成裂解反应,形成低分子量的烃类,再经过分离提纯就可得到目的产物:三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯和二甲苯)和副产物(裂解焦油等)。通常用乙烯、丙烯的产率和能量消耗来衡量裂解炉的技术水平。目前,经济合理的裂解装置,其乙烯年生产能力都在60万吨甚至达到百万吨以上,所以,工业裂解炉绝大多数是钢铁构成的庞然大物。
工业上采用的是管式裂解炉,它和蒸汽锅炉一样,炉内有许多按一定规则排列的合金钢管。蒸汽锅炉管内通水,管外烧火加热,在一定温度下使水变蒸汽;而裂解炉和烧锅炉的道理一样,只不过管子内通的是裂解原料。裂解原料经预热后,与过热蒸汽混合进入裂解炉上部即对流段炉管,将裂解原料升温至600℃左右,此时原料全部气化,然后进入裂解炉下部即辐射段炉管,此时辐射段炉膛温度高达1000℃,气化的原料很快升至800℃左右,发生裂解反应。裂解是强吸热反应,燃料气通过喷嘴喷入炉膛燃烧,以加热辐射段炉管,燃烧后的高温烟气继续加热对流段炉管,然后从烟囱排出。
从裂解炉出来的高温裂解气,立即进入废热锅炉,一方面回收裂解气的热量,产生高压蒸汽,用以驱动各种机泵,另一方面必须使裂解气快速降温至500℃以下,防止继续发生反应。降温后的裂解气进入急冷系统,进一步冷却,除去液体产物,再送至压缩分离部分。
裂解过程中,除了生成以“三烯”为主的气体产物和以“三苯”为主的液体产物以及裂解焦油等副产物外,还有少量的焦炭结在裂解炉管内壁和废热锅炉的换热管内。这就像饭锅底结的锅巴和水壶底结的水垢一样,影响传热,必须定期清除,称为“清焦”。两次清焦的间隔,称为裂解炉的运转周期,运转周期越长效率越高。
裂解反应对石油化工的发展相当重要,因此,裂解炉是石油化工的龙头。
木焦油的主要成分是木杂酚油,通常把从非充脂木材制得的焦油加以蒸馏,用氢氧化钠处理、再酸化及再蒸馏使之与其他成分分离后制得。木杂酚油是无色液体,但在空气与光的作用下呈现颜色,有烟味,有腐蚀性,主要用作消毒剂及防腐剂。
木焦油是一种含烃类、酸类、酚类较高的有机化合物,加工后可获得杂酚油、抗聚剂、浮选起泡剂,木沥青等产品。也可用于医药、合成橡胶和冶金等部门。
木焦油:为木材(针叶木或其他木)在炭窑中炭化时排出来的产品(例如,瑞典焦油或松焦油)或在蒸馏甑或蒸馏炉中蒸馏制得的产品(蒸馏焦油)。蒸馏焦油可直接从焦木水沉淀而得(沉淀焦油),也可通过蒸馏焦木水(焦油已部分溶解)制得(溶解焦油)。
经进一步蒸馏而除去其中的某些挥发性油后所得的部分蒸馏焦油也归入本税号。
所有这些焦油都是烃、酚及其同系物、糖醛、乙酸及其他各种产品的复杂混合物。
从充脂木材制得的焦油与从非充脂木材制得的含有树脂蒸馏产品(萜烯、松香油等)的焦油不同,它是粘滞产品,颜色从棕黄到深棕不一。经简单脱水或部分蒸馏所得的这些产品主要用于浸渍船用电缆、用作橡胶工业的增塑剂、用于制嵌缝胶及用于医药等。
从非充脂木材制得的焦油是棕黑色的稠液体,经蒸馏或其他方法处理后可制得各式各样的副产品(木杂酸油、愈创木酚等)。
杜松油也称作松焦油,用于制药及制皂,也归入本税号。
(二)精制木焦油,通过蒸馏木焦油而得。其中的轻油(含有脂族烃、萜烯及高级酮)用于制羊用药浴水及园艺喷剂,而重油(含有脂族烃及芳族烃、高级酮及高级酚)用于浸渍木材及提取木杂酚油。
提取杂酚油后所得的脱杂酚油根据其特性可用于浮选法精选矿物、制杀虫剂及用作溶剂及燃料等。
(三)木杂酚油是木焦油的主要成分,通常把从非充脂木材制得的焦油加以蒸馏,用氢氧化钠处理、再酸化及再蒸馏使之与其他成分分离后制得。木杂酚油是无色液体,但在空气与光的作用下呈现颜色,有烟味,有腐蚀性,主要用作消毒剂及防腐剂。但切勿与杂酚油或矿物杂酚油相混淆,杂酚油或矿物杂酚油均归入税号2707。
二、粗木精,通过处理焦木水而得。它是一种浅**液体,有焦臭味,通常含70~90%的甲醇及不同比例的丙酮及其他酮(通常8~20%),还含有其他杂质(乙酸甲酯、高级醇、焦油状物质等)。某些粗木精用作乙醇变性剂。
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