低温煤焦油

低温煤焦油（coalitc tar）由煤或油頁岩經低温乾餾而得的油狀主要產物，褐色，有特殊臭味，在室温下，比重約0.85~1.05。主要成分是環烷烴和烷烴等，經分餾可得輕油、太陽油，汽油，潤滑油等餾分和殘餘物瀝青。可製成各種液體燃料和化學工業原料等。 ^[2] 

低温煤焦油是指乾餾終温在500～700℃獲得的煤焦油，依據煤種的不同，其產率可達3%～10%。從外觀上看是呈黑至赤褐色的液體，密度小於至接近1g/cm³，黏度大，具有特殊性不愉快氣味。低温煤焦油是極其複雜的有機化合物，其組成除了主要與煤種有關係外，與熱解條件也有一定的關係，化合物種類估計有上萬種。高低温煤焦油因為熱解深度的不一樣，得到的產物也有根本區別。如圖《兩種低温煤焦油與高温煤焦油主要組成（質量分數）》所示。 ^[3] 

（1）加氫路線

低温煤焦油較高的H/C原子比使得其加氫生產汽柴油等具有一定的優勢，加氫也成為了處理低温煤焦油的一-種主要手段。加氫工藝嚴格的説分為加氫裂化和加氫精制，裂化是將焦油中大分子的芳烴、膠質、瀝青質進行加氫飽和，裂解成飽和小分子，精製是氫與氧、氮、硫、金屬等雜原子結合進而脱除雜質的過程。工藝中，這兩部分同時存在。

（2）非加氫製取路線

對於低温煤焦油中本身存在的輕質組分，經過分離處理後，添加一定的添加劑，也可以製取燃料油。中冶建築研究總院環保所，以低温煤焦油、土焦油、洗油等為原料，採用常壓分餾方法，切取105~310℃餾分，分餾得到的煤焦油經過酸鹼洗滌，或者用活性白土吸附脱色，在其中加入煤油和添加劑硝基化合物組合而成的柴油，性能與普通柴油一樣，符合國家標準。 ^[1] 

低温煤焦油中含有上萬種化合物，如何進行提取利用也是各方關注的焦點。酚類在低温煤焦油中佔了15%~35%的比重，成為了首先考慮回收的化合物。對酚類化合物的回收利用，從上世紀五六十年代就已經開始研究，煤炭科學研究總院的葛宜掌對低温煤焦油中的酚類物質從生成機理、酚類回收至分離利用進行了較為系統的研究。研究人員對酚類物質的提取使用了多種化學和物理方法，歸納起來主要有化學法和選擇溶劑抽提法。化學法就是利用鹼性化學物質與酚類發生反應， 如NaOH、Na₂CO₃、 NaHS 等，此方法優點是所得酚類中的中性油含量均易於控制到較低的水平。選擇容劑抽提法則是利用某些溶劑對酚類物質有較高的溶解能力，而對油類的溶解度很低的性能，將酚類從試樣油品中分離出來。一些鹽類水溶液、醇類水溶液等具有此類效果。另外還有研究人員採用柱吸附、沉澱法、超臨界氣體萃取等方法。研究最為充分、應用廣泛的是鹼洗法，即以NaOH鹼液提取。 ^[1] 

自油罐或油槽中選取焦油試樣，根據目的不同，原始試樣分華個的和平均的兩種。

單個的原始試樣，乃用來表示油罐中一定液麪處焦油的品質，平均的試樣表示一個或幾個貯罐中焦油的平均質量，和煤樣相仿，平均試樣是由很多重量相等的分樣組成的，當把平均試樣處理為實驗室試樣時，亦應進行縮分。例如從某個貯罐中選取焦油平均試樣，則應當先分別在油層上部、中部和下部取分樣，一般上部和下部各取一個分樣而中部則取三個分樣，然後將分樣混合，用力攪拌便混合均勻。如焦油粘度很高，則在攪拌之前先加熱到80℃左右，攪勻後從中取出一部分作為實驗室試料。

當焦油中水份含量太高時，在分析之前應先脱水，脱水方法可採用在加熱到60-80℃的情況下，將焦油沉降，如沉降法不能將水完全除去時，可採用將煤焦油輪流通過灼熱過的食鹽和高温下沉降的方法，或往試料中加入於的食鹽，並在60-80℃的温度下沉降，然後過濾。 ^[4] 

低温煤焦油是一種寶貴的資源，而且隨着其產能的增加，對它進行大規模利用的需要也越來越迫切。在生產中，應該根據低温煤焦油的組成與特性，因材施藝，實現分級轉化利用，合理的利用資源。在工藝條件下，實現提取酚類化合物與加氫製取燃料油的聯合，充分發揮其組成優勢，對於其他副產品尋找比較合適的利用途徑以求利用最大化，是比較合理的路線。對於其中的諸多珍貴化合物的分離提取，也應該成為低温煤焦油加工利用的一個方向，需要加快研究步伐。對於低温煤焦油的加工不應僅僅拘於加氫等已有工藝，更可以借鑑石油生產經驗加以改進利用。 ^[3]