摘要：本文主要闡述了煤焦油餾分及質量和煤焦油的蒸餾工藝問題。
關鍵詞：煤焦油，蒸餾
高溫煤焦油是煉焦過程產生的副產物。高溫煤焦油主要是由芳香烴組成的複雜混合物，其中很多是塑料、染料、合成橡膠、醫藥、耐高溫材料以及國防工業的重要原料。
1 煤焦油產品
按照乾餾溫度差異煤焦油可以劃分為低溫焦油和高溫焦油。低溫焦油顏色褐黑，密度較小，在組成中烷烴、烯烴及芳香烴類約佔一半左右。在褐煤焦油中還有一定量的石蠟，是高溫焦油，顏色黑，密度較大，在構成上和低溫焦油有質的差別。
現代焦化廠生產的是高溫焦油。
1.1 煤焦油餾分及質量
因其高溫焦油是極其複雜的一種混合物，還沒有可能直接從中提取出酚、萘等單組分產品，需要先經蒸餾切取各種餾分，使要提取的單組分產品濃縮集中到相應的餾分中去，然後用精餾、結晶、過濾及化學處理等方法加工餾分，把它提取出來。
輕油餾分。它是煤焦油蒸餾時切取的餾程為170℃以前的餾出量。主要組分為苯及其同系物，酚含量不大於5﹪，並含有少量的古馬隆和茚等不飽和同分異構體化合物及微量的萘。
輕油餾分通常併入吸苯後的洗油，或併入粗苯中加工製取苯類產品。
酚油餾分。它是煤焦油蒸餾時切取的餾程為170～210℃的餾出量。煤焦油中的酚40～50﹪集中在這段餾分中。
酚油餾分通常先實施酸鹼洗滌，提取酚和吡啶鹼。洗後酚油用於製取古馬隆一茚樹脂。
萘油餾分。它是煤焦油蒸餾時切取的餾程為210～230 ℃的餾出量。煤焦油中80～85﹪的萘集中在這段餾分中。
別的主要組分有甲基萘、 硫茚等。萘油餾分通常先實施酸鹼洗滌，提取酚和吡啶鹼，再用蒸餾法生產工業萘。
洗油餾分。它是煤焦油蒸餾時切取的餾程為230～300℃ 的餾出量。主要組分有甲基萘、二甲基萘、聯苯等。
洗油餾分一般用在生產供吸收精製煤氣所含的苯及同系物的洗油，也能深化精餾切取窄餾分，以提取甲基萘、聯苯等產品。洗油用於洗苯時要脫除其中的酚，酚的存在可促使洗油乳化，降低吸苯效果。
一蕙油餾分。一蕙油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為300～330℃ 的餾出量。主要組分有蕙、菲、咔哇和花等。一蕙油餾分是分離製取粗蕙的原料，也可直接配製生產炭黑的原料油。
二蒽油餾分。它是煤焦油蒸餾時切取的餾程為330～360℃的餾出量。二蒽油餾分一般用配製生產炭黑的原料油或築路瀝青等，還能作提取化工產品的原料。
瀝青。瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分後的殘留物，在常溫下為黑色固體，無固定的熔點，受熱後軟化，密度為1.25～1.35/cm。
2 煤焦油的蒸餾工藝
煤焦油蒸餾是依煤焦油中各組分的不同沸點，把各組分分割為富集某幾種化合物餾分的加工過程。焦油蒸餾工藝就蒸餾塔的操作壓力而言，可分為常壓蒸餾、減壓蒸餾和常減壓蒸餾3類。
2.1 常壓蒸餾工藝
常壓蒸餾是國內普遍採用的焦油蒸餾工藝，工藝流程見圖1。
原料焦油在管式爐對流段加熱後進入一段蒸發器內閃蒸，頂部脫出水和部分輕油，底部無水焦油由二段焦油幫浦送入管式爐輻射段加熱後，進入二段蒸發器。 二段蒸發器底部分離出中溫瀝青， 側線切取二蒽油餾分， 頂部用一蒽油回流。 蒸發器頂部逸出的餾分蒸汽進入餾分塔內進一步分離。
餾分塔頂採出輕油餾分，側線由上至下依次切取酚油、 萘油、洗油和一蒽油餾分，酚油、萘油和洗油餾分也可作為三混油餾分一起採出。餾分塔頂部用輕油回流，以控制塔頂溫度。為了降低蒸餾溫度，二段蒸發器和餾分塔底部通入過熱蒸汽。
常壓蒸餾工藝的優點是：①工藝流程短，控制簡便，易於操作，在國內有很多成熟的生產經驗；②對裝置要求低於減壓流程和常減壓流程；③基建投資低，裝置維護量較少。缺點是常壓蒸餾煤氣耗量較高。
由於多個餾分的分離是在同 1個塔內完成，蒸餾所需熱量由管式爐提供，單套裝置處理能力較低，處理無水焦油最多20萬t/a。而且通入的直接蒸汽經過油水分離後變成含酚廢水，增加了水汙染。
2.2減壓蒸餾工藝蒸餾過程由脫水和餾分蒸餾組成。在常壓下脫水，然後無水焦油在餾分塔內進行減壓蒸餾。寶鋼化工公司、梅鋼焦化廠均採用此種工藝。減壓蒸餾工藝流程見圖2。
原料焦油經蒸汽預熱後進入預脫水塔，塔頂脫出大部分水和少量輕油，塔底的焦油自流入脫水塔。脫水塔頂部用輕油回流以控制輕油質量，底部由重沸器進行迴圈加熱以提供蒸餾所需熱量，重沸器以高壓蒸汽為熱源。脫水塔頂餾出輕油餾分和水，塔底無水焦油經過管式爐加熱後進入主蒸餾塔下部。
主蒸餾塔為減壓操作，塔頂餾出酚油餾分，側線自上而下分別切取萘油、洗油和蒽油餾分，塔底採出軟瀝青， 主蒸餾塔頂用酚油餾分回流。減壓蒸餾工藝優點是：①煤氣消耗量少； ②由於蒸餾是負壓操作，降低了蒸餾溫度，減少了管式爐結焦；③減壓操作可改善操作環境，有利於環境保護。
缺點是：①由於無水焦油需要在單塔內分離成多個餾分，各餾分之間分離不夠精細，導致高附加值產品流失；②減壓蒸餾增加了1套真空裝置，對裝置及操作要求嚴格，基建投資高於常壓蒸餾，真空系統有腐蝕現象；③軟瀝青產品直接銷售時，由於其軟化點低，需液態運輸，銷路有限。如果進一步加工生產中溫瀝青 ，則需增加裝置投資和執行成本。
常壓蒸餾所需熱量也由 1臺管式爐提供，單套裝置處理無水焦油10～20萬t/a2.3常減壓蒸餾工藝蒸餾過程分為脫水、常壓蒸餾和減壓蒸餾3個過程。脫水在常壓下進行，餾分根據沸點和產量不同進行常壓和減壓蒸餾。
國外引進的30萬t/a焦油蒸餾裝置工藝流程見圖3。 原料焦油預熱後進入脫水塔，塔頂脫出焦油中的部分水和輕油，塔底無水焦油一部分送入重沸器進行迴圈加熱後向脫水塔底供熱，另一部分由無水焦油幫浦抽出送至預蒸餾塔前，與瀝青加熱爐出口熱瀝青混合後進入預蒸餾塔。 預蒸餾塔為常壓蒸餾，塔頂油氣在分縮器內全部冷凝，一部分作為回流，其餘部分採用進入下一單元。
預蒸餾塔側線切取重油餾分，塔底瀝青由幫浦送入瀝青加熱爐加熱後，一部分迴圈入塔提供蒸餾所需熱量，另一部分進入瀝青塔，瀝青塔底通入過熱蒸汽，汽提調整軟化點後作為產品外送。 預蒸餾塔頂採用的油氣被噴灑的氨水急冷後進入急冷塔，急冷塔頂的輕油油氣經冷凝冷卻、油水分離後，部分輕油作為回流，其餘作為產品。塔底的寬餾分油經油水分離後進入洗滌塔頂部，洗滌塔帶有攪拌裝置，塔底通入稀鹼液， 與寬餾分中的銨鹽發生中和反應，以脫除焦油帶入的銨鹽。
中和後的寬餾分由幫浦送入餾分塔，餾分塔為減壓蒸餾。塔頂油氣在分縮器內全部冷凝，一部分為回流，其餘部分作為酚油產品採出。餾分塔自上而下從側線依次採出萘油、洗油和蒽油餾分。
萘油和蒽油餾分直接作為產品。洗油餾分進入洗油塔，進一步蒸餾脫出其中的萘組分生產低萘洗油，洗油塔為減壓操作。餾分塔底重油餾分首先進入洗油塔重沸器加熱，提供洗油蒸餾的熱量，然後一部分入加熱爐加熱後，再作為熱源返回餾分塔底，另一部分作為產品採出。
常減壓蒸餾工藝優點是：①焦油蒸餾採用常蒸餾與減壓蒸餾相結合，可降低高沸點餾分蒸餾溫；②各餾分切取精細，減少後續加工餾分的重複加熱，洗油餾分中含萘量較低；③瀝青塔底採用油迴圈加熱，既能有效地防止管式爐的結焦，又便於操作和調節。缺點是：
①與常壓蒸餾和減壓蒸餾工藝相比，增加了蒸餾塔及附屬的大量裝置，基建投資大，操作複雜，裝置運轉、維護費用較高；②焦油中主要餾分在常壓預蒸餾急冷後進行二次加熱，進入減壓蒸餾，過程中 2次加熱，煤氣消耗量大。 參考文獻：肖瑞華.
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