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摘 要：钢铁厂和焦化厂一般会采用大容积焦炉进行煤焦油沥青深加工。由于煤焦油沥青深加工方式不同，同时煤焦油沥青深加工利用途径不同，从而导致了煤焦油沥青深加工工艺上的差异。本文在分析煤焦油沥青物理性质的基础上，对我国煤焦油沥青深加工利用的意义进行了重点分析，然后就焦油蒸馏的工艺流程以及馏分洗涤及工业萘蒸馏进行了重点的研究
关键词：煤焦油沥青 物理性质 深加工意义 工艺途径
1 煤焦油沥青物理性质
1.1加热稳定性
低温煤焦油沥青对高温的作用非常敏感，当加热超过120℃时，则有大量软馏分挥发而损失，又由于氧化和聚合作用的结果，其粘滞度显著提高。因此，对低温煤焦油沥青的加热温度不宜超过120℃，长时间加热时，可使煤焦油沥青的黏结性能降低
煤焦油沥青的加热稳定性K可用下列公式表示
在低温煤焦油沥青中，添加高温煤焦油沥青成高温煤沥青时，可制备出低粘度、加热稳定性较高的煤沥青
1.2温度稳定性
煤焦油沥青的温度稳定性可用熔点和硬化点的间隔来表示。此间隔越大越稳定，一般为55℃。表征煤焦油沥青的温度稳定性的指标为软化点和粘滞度。软化点越高，粘滞度越大，温度稳定性越好；煤焦油沥青中的中油分和软油分愈多，其软化点愈低，粘滞度越小，温度稳定性越差。
1.3气候稳定性
煤焦油沥青含有大量的不饱和烃类化合物，这些化合物在空气中的氧和水作用下，尤其是日光的作用下，則发生氧化、聚合和缩合作用，油质变为软树脂质，软树脂质变为硬树脂或游离碳。由于油分的损失，黏度增大而失去塑性，这种变化过程比石油沥青快得多。
在露天存放煤焦油沥青时，初开始200h性能变化剧烈，这是由于软馏分挥发的结果。其质量损失往往同加热到300℃时的质量损失相同，含有较多轻馏分和中馏分的煤焦油沥青变化最大。因此，煤焦油沥青的气候稳定性较差。为了预估煤沥青在使用过程中，在气候条件下的影响下，技术性能的变化，常用蒸馏试验测定残留物的性质。
1.4粘滞性
粘滞性是煤焦油沥青的一个重要技术指标，软煤沥青的标号就是以黏度不同划分的，黏度越低，煤焦油沥青越稀。
煤焦油沥青的粘滞性与其组分有很大关系，油分越多，粘滞性越大；游离碳和硬树脂越多，黏度越大，温度变化对黏度影响较大，随温度的升高，而黏度变小。煤焦油沥青的黏度可用标准粘度计、赛氏粘度计、恩氏粘度计和浮漂仪来进行测定。将煤焦油沥青试样在规定的浮漂仪中，自放入一定温度的水浴内，逐渐软化至被水冲破所需的时间，以秒表示。即浮漂度。通常是在50±0.5℃的水浴中进行测定。
2 我国煤焦油沥青深加工意义
煤焦油沥青是炼焦工业的重要产品。随着我国改革开放的不断深入发展，我国钢铁的生产规模已步入世界前列，焦化工业也随之迅速发展起来，现我国已发展成为世界最大的焦炭和煤焦油沥青生产国家。2003年我国焦炭总产量为15000万吨，其中机焦产量为12000万吨，土焦产量为3000万吨。到目前为止全国煤焦油沥青产量已超过500万吨/年，而煤焦油沥青实际加工量不足250万吨/年，其余被作为原料出口或作为燃料烧掉，还有大量的土焦根本没有回收煤焦油沥青，资源浪费严重。随着焦化产业的发展、土焦的不断取缔，煤焦油沥青的产量在不断增加，另外近年来发达国家由于多种原因炼焦行业出现萎缩状态，焦油产量日趋减少，导致煤焦油沥青的深加工产品必然从发展中国家获取，因此煤焦油沥青的深加工对我国的经济发展会产生深远意义
3 煤焦油沥青深加工利用
3.1煤焦油沥青工艺方案的确定
在选择煤焦油沥青精制工艺路线的基本原则如下
（1） 尽量采用先进的工艺设备与材料，才能有效确保生产的产品质量和品质，才能提高产品附加值。生产操作的灵活性和稳定性需要通过精馏设备的技术以及自动化水平不断提升
（2） 在满足环境标准的要求的基础上，从减少环境污染角度出发，尽量使用先进有效的环保措施
（3） 尽可能做到节能降耗，可以通过工艺余热的充分利用，以达到减少工艺能耗的目的。
在深加工过程中严格遵守上述基本原则，以生产16.5万t/a煤焦油沥青量为例，本文加工装置，选择了沥青循环的单炉单塔切取三混馏分的焦油蒸馏工艺进行重点分析。洗涤采用碱洗脱酚流程，酚盐采用间歇硫酸分解工艺，工业萘采用双炉双塔制取95%工业萘及含萘低于3%的低萘洗油工艺，I蒽油采用机械化结晶机间接冷却制取粗蒽技术
3.2工艺流程
3.2.1焦油蒸馏的工艺流程
焦油蒸馏其工艺流程示意图见图1所示，主要为沥青循环一塔式切取三混馏分流程。
如图1 所示，在油库，原料焦油被加热脱水，然后和蒽油换热后送入一段蒸发器进行再进一步脱水处理，塔顶逸出轻油与水，脱水后的无水焦油用泵送入煤气管式炉，进入二段蒸发器闪蒸之前在此加热到330～400℃，自二段蒸发器底部，沥青自流到沥青冷却装置，然后生产低、中、高温沥青及配制油等。侧线切取II蒽油，塔顶的馏分蒸汽进入馏分塔，馏分塔底的I蒽油送入结晶工段生产粗蒽，侧线切取酚、萘、洗油三混馏分，塔顶逸出的轻油送粗苯原料槽
3.2.2馏分洗涤及工业萘蒸馏
含酚5%～7%的三混馏其工艺流程示意图见图2，在这里进行二段间歇洗涤。
如图2 所示，中性酚盐在蒸吹釜中蒸吹先得净酚盐，再用稀硫酸分解得粗酚一段用碱性酚盐洗涤脱酚得中性酚盐，二段用稀碱液洗涤脱酚得碱性酚盐。工业萘蒸馏工艺流程示意图见图3，一般采用的是双炉双塔流程。
如图3 所示，由原料泵将脱酚后的已洗三混馏分送往换热器与工业萘油换热后，送入初馏塔，塔底采出低萘洗油，塔顶采出脱酚酚油，用热油循环泵一部分送初馏管式炉，返回塔内供热之前加热到260～270℃；另一部分送精馏塔作为原料，塔顶馏出萘油，经冷却结晶生产工业萘
4 结束语
在我国，随着冶金工业的发展，煤焦油沥青深加工利用的前景也越加的广阔，例如在我国道路工程建设中，将会大量使用到电极粘结剂和沥青焦，另外，在钢铁及铝产品等方面，我国也在逐步调整产业结构，市场上对于高功率及超高功率电极的需求也在逐渐增大，因此对煤焦油沥青深加工利用的需求也将会不断提升。可以预见，伴随着对煤焦油沥青深加工的不断深入，我国煤焦油沥青深加工的利用将进入一个崭新的阶段。
参考文献
[1] 张志新，胡靖文.炼焦副产物的综合利用及炼焦新工艺[J].化工环保，2001，21（5）：293—297
[2] 周成煌.煤焦油沥青市场现状及后期趋势[J].煤化工，2007，67（1）：7-10
关键词：煤焦油沥青 物理性质 深加工意义 工艺途径
1 煤焦油沥青物理性质
1.1加热稳定性
低温煤焦油沥青对高温的作用非常敏感，当加热超过120℃时，则有大量软馏分挥发而损失，又由于氧化和聚合作用的结果，其粘滞度显著提高。因此，对低温煤焦油沥青的加热温度不宜超过120℃，长时间加热时，可使煤焦油沥青的黏结性能降低
煤焦油沥青的加热稳定性K可用下列公式表示
在低温煤焦油沥青中，添加高温煤焦油沥青成高温煤沥青时，可制备出低粘度、加热稳定性较高的煤沥青
1.2温度稳定性
煤焦油沥青的温度稳定性可用熔点和硬化点的间隔来表示。此间隔越大越稳定，一般为55℃。表征煤焦油沥青的温度稳定性的指标为软化点和粘滞度。软化点越高，粘滞度越大，温度稳定性越好；煤焦油沥青中的中油分和软油分愈多，其软化点愈低，粘滞度越小，温度稳定性越差。
1.3气候稳定性
煤焦油沥青含有大量的不饱和烃类化合物，这些化合物在空气中的氧和水作用下，尤其是日光的作用下，則发生氧化、聚合和缩合作用，油质变为软树脂质，软树脂质变为硬树脂或游离碳。由于油分的损失，黏度增大而失去塑性，这种变化过程比石油沥青快得多。
在露天存放煤焦油沥青时，初开始200h性能变化剧烈，这是由于软馏分挥发的结果。其质量损失往往同加热到300℃时的质量损失相同，含有较多轻馏分和中馏分的煤焦油沥青变化最大。因此，煤焦油沥青的气候稳定性较差。为了预估煤沥青在使用过程中，在气候条件下的影响下，技术性能的变化，常用蒸馏试验测定残留物的性质。
1.4粘滞性
粘滞性是煤焦油沥青的一个重要技术指标，软煤沥青的标号就是以黏度不同划分的，黏度越低，煤焦油沥青越稀。
煤焦油沥青的粘滞性与其组分有很大关系，油分越多，粘滞性越大；游离碳和硬树脂越多，黏度越大，温度变化对黏度影响较大，随温度的升高，而黏度变小。煤焦油沥青的黏度可用标准粘度计、赛氏粘度计、恩氏粘度计和浮漂仪来进行测定。将煤焦油沥青试样在规定的浮漂仪中，自放入一定温度的水浴内，逐渐软化至被水冲破所需的时间，以秒表示。即浮漂度。通常是在50±0.5℃的水浴中进行测定。
2 我国煤焦油沥青深加工意义
煤焦油沥青是炼焦工业的重要产品。随着我国改革开放的不断深入发展，我国钢铁的生产规模已步入世界前列，焦化工业也随之迅速发展起来，现我国已发展成为世界最大的焦炭和煤焦油沥青生产国家。2003年我国焦炭总产量为15000万吨，其中机焦产量为12000万吨，土焦产量为3000万吨。到目前为止全国煤焦油沥青产量已超过500万吨/年，而煤焦油沥青实际加工量不足250万吨/年，其余被作为原料出口或作为燃料烧掉，还有大量的土焦根本没有回收煤焦油沥青，资源浪费严重。随着焦化产业的发展、土焦的不断取缔，煤焦油沥青的产量在不断增加，另外近年来发达国家由于多种原因炼焦行业出现萎缩状态，焦油产量日趋减少，导致煤焦油沥青的深加工产品必然从发展中国家获取，因此煤焦油沥青的深加工对我国的经济发展会产生深远意义
3 煤焦油沥青深加工利用
3.1煤焦油沥青工艺方案的确定
在选择煤焦油沥青精制工艺路线的基本原则如下
（1） 尽量采用先进的工艺设备与材料，才能有效确保生产的产品质量和品质，才能提高产品附加值。生产操作的灵活性和稳定性需要通过精馏设备的技术以及自动化水平不断提升
（2） 在满足环境标准的要求的基础上，从减少环境污染角度出发，尽量使用先进有效的环保措施
（3） 尽可能做到节能降耗，可以通过工艺余热的充分利用，以达到减少工艺能耗的目的。
在深加工过程中严格遵守上述基本原则，以生产16.5万t/a煤焦油沥青量为例，本文加工装置，选择了沥青循环的单炉单塔切取三混馏分的焦油蒸馏工艺进行重点分析。洗涤采用碱洗脱酚流程，酚盐采用间歇硫酸分解工艺，工业萘采用双炉双塔制取95%工业萘及含萘低于3%的低萘洗油工艺，I蒽油采用机械化结晶机间接冷却制取粗蒽技术
3.2工艺流程
3.2.1焦油蒸馏的工艺流程
焦油蒸馏其工艺流程示意图见图1所示，主要为沥青循环一塔式切取三混馏分流程。
如图1 所示，在油库，原料焦油被加热脱水，然后和蒽油换热后送入一段蒸发器进行再进一步脱水处理，塔顶逸出轻油与水，脱水后的无水焦油用泵送入煤气管式炉，进入二段蒸发器闪蒸之前在此加热到330～400℃，自二段蒸发器底部，沥青自流到沥青冷却装置，然后生产低、中、高温沥青及配制油等。侧线切取II蒽油，塔顶的馏分蒸汽进入馏分塔，馏分塔底的I蒽油送入结晶工段生产粗蒽，侧线切取酚、萘、洗油三混馏分，塔顶逸出的轻油送粗苯原料槽
3.2.2馏分洗涤及工业萘蒸馏
含酚5%～7%的三混馏其工艺流程示意图见图2，在这里进行二段间歇洗涤。
如图2 所示，中性酚盐在蒸吹釜中蒸吹先得净酚盐，再用稀硫酸分解得粗酚一段用碱性酚盐洗涤脱酚得中性酚盐，二段用稀碱液洗涤脱酚得碱性酚盐。工业萘蒸馏工艺流程示意图见图3，一般采用的是双炉双塔流程。
如图3 所示，由原料泵将脱酚后的已洗三混馏分送往换热器与工业萘油换热后，送入初馏塔，塔底采出低萘洗油，塔顶采出脱酚酚油，用热油循环泵一部分送初馏管式炉，返回塔内供热之前加热到260～270℃；另一部分送精馏塔作为原料，塔顶馏出萘油，经冷却结晶生产工业萘
4 结束语
在我国，随着冶金工业的发展，煤焦油沥青深加工利用的前景也越加的广阔，例如在我国道路工程建设中，将会大量使用到电极粘结剂和沥青焦，另外，在钢铁及铝产品等方面，我国也在逐步调整产业结构，市场上对于高功率及超高功率电极的需求也在逐渐增大，因此对煤焦油沥青深加工利用的需求也将会不断提升。可以预见，伴随着对煤焦油沥青深加工的不断深入，我国煤焦油沥青深加工的利用将进入一个崭新的阶段。
参考文献
[1] 张志新，胡靖文.炼焦副产物的综合利用及炼焦新工艺[J].化工环保，2001，21（5）：293—297
[2] 周成煌.煤焦油沥青市场现状及后期趋势[J].煤化工，2007，67（1）：7-10