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低溫煤焦油深加工技術(shù)及產(chǎn)品
低溫煤焦油深加工技術(shù)及產(chǎn)品
摘要：本文探析了低溫煤焦油深加工技術(shù)方案以及低溫煤焦油產(chǎn)品，總結(jié)了低溫煤焦油產(chǎn)品的用途及危害和防范措施。
關(guān)鍵詞：低溫煤焦油 粗酚 柴油 渣油 瀝青
一、目前中低溫煤焦油深加工技術(shù)方案
1.煤焦油輕餾分提取苯、酚、萘、吡啶等化工產(chǎn)品，煤瀝青作為瀝青調(diào)和組分調(diào)和普通道路瀝青。
2.煤焦油輕餾分經(jīng)過(guò)酸堿精制或吸附精制調(diào)和普通重柴油或燃料油。也可以加適量甲醇增加輕油總產(chǎn)率。煤瀝青調(diào)和普通道路瀝青。
3.輕餾分或全餾分加氫處理生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽柴油調(diào)和組分或優(yōu)質(zhì)燃料油，煤瀝青調(diào)和重質(zhì)燃料油。
低溫煤焦油加工途徑主要有3種形式，即：燃料型、燃料-潤(rùn)滑油型和燃料化工型。燃料型工藝路線以生產(chǎn)汽油、煤油、柴油等為主，產(chǎn)品很有局限性;燃料-潤(rùn)滑油型，除生產(chǎn)輕質(zhì)和重質(zhì)燃料油外，還生產(chǎn)石蠟和潤(rùn)滑油;燃料-化工型工藝路線，除生產(chǎn)汽油、煤油、柴油等燃料油外，還從石腦油餾分中抽提芳烴，利用裂解技術(shù)制取烯烴和芳烴類(lèi)基本有機(jī)化工原料，綜合利用原料資源。
二、低溫煤焦油產(chǎn)品
1.粗酚
定義式：羥基(-OH)跟苯環(huán)(C6H5-)直接相連的化合物屬于酚類(lèi)。其中苯酚(C6H5OH)是組成最簡(jiǎn)單的酚，俗稱(chēng)石炭酸。
特殊氣味的無(wú)色晶體，熔點(diǎn)為43攝氏度左右，暴露在空氣中因部分被氧化而呈現(xiàn)粉紅色。常溫下苯酚在水中的溶解度不大，溫度高于65攝氏度時(shí)，則能與水任意比互溶。苯酚具有一定的殺菌消毒能力，可以用作殺菌消毒劑。因苯酚有毒，其濃溶液對(duì)皮膚具有強(qiáng)烈的腐蝕性，使用時(shí)要小心，如果不慎沾到皮膚上，應(yīng)立即用酒精清洗。
用途:酚是重要的化工原料，可制造染料、藥物、酚醛樹(shù)脂、膠粘劑等。
苯酚及其類(lèi)似物可制做殺菌防腐劑。
鄰苯二酚、對(duì)苯二酚可作顯影劑。
污染：酚污染會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)很大危害。
環(huán)境酚污染：環(huán)境酚污染主要來(lái)自焦化廠、煤氣發(fā)生站、煉油、木材防腐、絕緣材料的制造、制藥、造紙以及酚類(lèi)化工廠的廢水、廢氣。
酚類(lèi)化合物揮發(fā)到空間可使大氣受污染，含酚的廢水流入農(nóng)田會(huì)使土壤受污染，流入地下則會(huì)造成地下水污染。
土壤酚污染：被酚污染的土壤會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死。 水體酚污染：水體酚污染會(huì)使水生生物受到抑制，繁殖下降、生長(zhǎng)變慢，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡。 對(duì)人體的危害：酚侵入人體，會(huì)與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)結(jié)合形成不溶性蛋白，使細(xì)胞失去活性。 酚對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)均有毒害作用。
酚污染對(duì)健康的影響
有多種化合物，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為單元酚和多元酚;也可按其性質(zhì)分為揮發(fā)性酚和不揮發(fā)性酚。酚在自然界中能被分解。當(dāng)酚負(fù)荷超過(guò)自然界的自?xún)裟芰r(shí)，不僅會(huì)污染環(huán)境，危害各種生物的生長(zhǎng)和繁殖，還會(huì)危害人體健康。
污染來(lái)源：境中的酚主要來(lái)自煉焦、煉油、制取煤氣、制造酚及其化合物和用酚作原料的工業(yè)排放的含酚廢水和廢氣等。不經(jīng)處理的含酚廢水如通過(guò)明渠進(jìn)行灌溉，酚便會(huì)揮發(fā)進(jìn)入大氣或滲入地下，污染大氣、地下水和農(nóng)作物。目前，苯酚、甲酚等揮發(fā)性酚類(lèi)的污染，特別引起人們的重視。
危害和機(jī)理：及其化合物是一種有中等毒性的物質(zhì)。它們可經(jīng)皮膚、粘膜、呼吸道和口腔等多種途徑進(jìn)入人體。酚及其化合物是一種細(xì)胞原漿毒，在體內(nèi)的毒性作用是與細(xì)胞原漿中的蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成變性蛋白質(zhì)，使細(xì)胞失去活性。
酚及其化合物所引起的病理變化主要取決于它們的濃度：低濃度時(shí)能使細(xì)胞變性，高濃度時(shí)能使蛋白質(zhì)凝固。低濃度對(duì)人體的局部損害雖不如高濃度嚴(yán)重，但由于其滲透力強(qiáng)，可深入內(nèi)部組織，侵犯神經(jīng)中樞，刺激脊髓，最終將導(dǎo)致全身中毒。
防治措施含酚廢水的凈化法較多,效果也較好,應(yīng)堅(jiān)持凈化以后再排放,并作好環(huán)境中酚的監(jiān)測(cè)中國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定飲用水中揮發(fā)性酚類(lèi)不得超過(guò)0.002毫克/升;《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,地面水中揮發(fā)性酚類(lèi)的最高容許濃度為0.01毫克/升，在居住區(qū)大氣中,酚的一次最高容許濃度為0.02毫克/米;規(guī)定含揮發(fā)性酚廢水最高容許排放濃度為0.5毫克/升。
2.柴油
柴油分為車(chē)用柴油和專(zhuān)用柴油。 車(chē)用柴油也稱(chēng)為輕柴油，主要來(lái)自催化裂化的柴油餾分，也有部分直餾柴油餾分。如合適的十六烷值、良好的低溫流動(dòng)性和儲(chǔ)存安定性以及低灰分等。
專(zhuān)用柴油也稱(chēng)為重柴油，主要用于固定式柴油發(fā)電機(jī)、鐵路及船舶等大型中、低速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，餾分較重，甚至可混入一定量的重油，因此由于餾分較重，不易燃燒完全，不適用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。
為了區(qū)別車(chē)用柴油與專(zhuān)用柴油，專(zhuān)用柴油往往加染色劑，如香港等地將其染成紅色，被人們簡(jiǎn)稱(chēng)為紅油。
但是它們都來(lái)自石油：具有代表性的大慶原油屬低硫石蠟基原油,口前已開(kāi)采酌原油以低硫石蠟基居多。
這種原油,硫含量低,含蠟量高,凝點(diǎn)高,能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的煤油、柴油、溶劑油、潤(rùn)滑油及商品石蠟,直餾汽油的感鉛性好。遼河原油的硫含量低,輕質(zhì)餾分多,屬于低硫中間石蠟基,是一種較好的原油。
其汽油餾分辛烷值高,渣油經(jīng)氧化后可制石油建筑瀝青。勝利原油膠質(zhì)含量高,相對(duì)密度較大,含蠟量高.屬含硫中間基。汽油餾分酌感鉛性好,且富含環(huán)烴與芳香烴,故也是催化重整的良好原料。
柴油餾分可生產(chǎn)輕柴油與專(zhuān)用柴油,但因硫含量、氮含量及徽度較高,故需適當(dāng)精制J閏滑油餾分的脫蠟油經(jīng)適度精制可生產(chǎn)車(chē)用機(jī)油、變壓器油及機(jī)械油等,如經(jīng)深度精制,則可制取柴油機(jī)油。
有的原油硫含量高,膠質(zhì)含量高,屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產(chǎn)率高,感鉛性也好。柴油餾分的十六烷值高,閃點(diǎn)高,硫含量高,酸度大,經(jīng)精制后.可生產(chǎn)輕柴油與專(zhuān)用柴油。潤(rùn)滑油餾分中,有一部分組分的粘度指數(shù)在90以上,是生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)油的良好的原料。
有的原油硫含量低,含蠟量較高,屬低硫環(huán)烷一中問(wèn)基。其汽油餾分感鉛性好,且也富含環(huán)烷烴與芳香烴,故也是催化重整的良好原料。柴汕餾分的凝點(diǎn)及硫含量均較低,酸度較大,產(chǎn)品需堿洗。減壓渣油經(jīng)氧化后可生產(chǎn)石油建筑瀝青。
另有些低凝原油硫含量低、含蠟量也低,屬低硫中問(wèn)基。適于生產(chǎn)一些特殊性能的低凝產(chǎn)品,同時(shí)還可提取環(huán)烷酸�是不可多得的寶貴資源人命關(guān)天的批注：“紅油”又名“工業(yè)柴油”。根據(jù)香港特區(qū)法例，本地供應(yīng)車(chē)輛或游艇使用的輕質(zhì)柴油每公升需繳納稅款2.89港元。
但是，柴油經(jīng)過(guò)加入法例指定的紅色染料及化學(xué)標(biāo)記物成為“紅油”后，可獲準(zhǔn)免稅及用作工業(yè)燃料及海事用途，但不可用作一般車(chē)輛或游艇的燃料。
3.渣油
密度:重油/渣油的密度與其氫含量有關(guān)。渣油的氫含量越高，其密度越小。
粘度:與油品的族組成有關(guān)。烷烴含量高的重油，其粘度較低;芳烴、環(huán)烷烴含量較高的重油，粘度也偏高;膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高渣油粘度較高，安定性也差。
凝點(diǎn):凝點(diǎn)取決于重油的組成，含烷烴較多的重油，凝點(diǎn)也較高。重油中含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較多，就能使其凝點(diǎn)較低。
殘?zhí)恐? 殘?zhí)恐捣从吃图庸み^(guò)程中的生焦傾向。殘?zhí)恐涤形執(zhí)恐?MCR)、康氏殘?zhí)恐?CCR)和蘭氏殘?zhí)恐?RCR)幾種試驗(yàn)方法和表示值。
減壓渣油的殘?zhí)恐蹬c其化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系，尤其是與渣油的氫碳比、芳碳率和芳環(huán)縮合度有關(guān)。
中國(guó)減壓渣油中殘?zhí)恐档?0%集中于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)之中，膠質(zhì)中的殘?zhí)考s為殘?zhí)靠偭康?0~65%。
灰分:油、渣油中的灰分主要是無(wú)機(jī)鹽和金屬有機(jī)化合物以及一些混入的雜質(zhì)。灰分在重油、渣油作為燃料油使用時(shí)會(huì)增加機(jī)件的磨損、腐蝕和產(chǎn)生積炭。重油燃料油標(biāo)準(zhǔn)(SH0356-92)中規(guī)定燃料油的灰分含量不得高于0.3%。
分子量:油及其組分的分子量與它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。不同的渣油的分子量差別可能很大。測(cè)定重質(zhì)油平均分子量的適用方法有氣相滲透壓(VPO)和凝膠滲透色譜(GPC)法等。
4.瀝青
理化性質(zhì)：室溫下為黑色脆性塊狀物, 有光澤;臭味, 熔融時(shí)易燃燒, 并有毒。屬二級(jí)易燃固體。本產(chǎn)品符合GB/T2290-94中溫瀝青標(biāo)準(zhǔn)。
用途：用于制造涂料、電極、瀝青焦、油毛氈等, 亦可作燃料及瀝青炭黑的原料。
煤瀝青是由煤干餾得到的煤焦油再經(jīng)蒸餾加工制成的瀝青。煤瀝青與石油瀝青相比，在技術(shù)性質(zhì)上有下列差異：溫度穩(wěn)定性較低，與礦質(zhì)集料的粘附性較好，氣候穩(wěn)定性較差，以及含對(duì)人體有害成分較多、臭味較重。
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