煤焦油中洗油組分提取工藝分析

郎麗杰　楊光麗　張國星　劉淑文　魏章恩　王黎黎

摘 要：隨著社會經濟發展速度的不斷提升，我國精細化工行業得到了快速發展。為此，本文主要對提取洗油組分的主要工藝及精細化工中洗油加工產品的應用，指出我國應加強洗油加工利用的研究和其產品的開發應用。

關鍵詞：煤焦油；洗油組分；提取工藝

洗油餾分是焦油蒸餾時切取的230～300℃餾分，產率一般為無水焦油的4.5%～6.5%，其中主要是中性組分（約占90%），其余是堿性、酸性組分。洗油中富含喹啉、α-甲基萘、β-甲基萘、聯苯、吲哚、苊、芴等寶貴的基本有機化工原料，這些組分均具有廣泛的開發前景。由于洗油具有良好的穩定性和很好的溶解能力，目前主要用于從焦爐煤氣中吸收苯族烴及各種有機氣體。隨著我國焦油加工裝置的大型化和精細化工的發展，為洗油的加工利用提供了條件。這不僅可獲得高附加值的產品，而且中質洗油用作回收苯族烴吸收劑要比洗油更好。因此，提取和利用洗油各組分具有十分重要的意義。

1 洗油組分的提取工藝

1、洗油切取窄餾分的加工工藝

以萘洗混合分為原料，先經過堿洗脫酚和酸洗脫喹啉鹽基，再經脫萘塔分離出萘油餾分和脫萘殘油。中間餾分經精餾塔分離出工業苊、氧芴餾分和重質洗油。上部再經精餾分離出萘餾分、甲基萘餾分、中質洗油和輕質殘油。萘餾分是生產工業萘的原料，脫萘殘油和重質洗油是提取氧芴和芴的原料，甲基萘餾分是提取α-甲基萘和β-甲基萘的原料，輕質洗油和脫苊殘油可滲入低萘洗油中提取工業苊，中質洗油可作為回收苯族烴的吸收劑。

2、洗油的恒沸精餾加工工藝

原料在蒸餾塔中分離出低沸點餾分，在塔底加入共沸劑進入共沸蒸餾塔，塔底餾出物為含喹啉、吲哚及聯苯的殘油。塔頂蒸出甲基萘和二甘醇恒沸餾分進入溶劑回收塔，塔頂回收溶劑，塔底餾出物進入精餾塔精餾得β-甲基萘和混合甲基萘。

3、洗油萃取精餾的加工工藝

經脫酚和脫吡啶鹽基的洗油進入蒸餾塔底部，萃取蒸餾溶劑也送入蒸餾塔，以抑制吲哚蒸汽的形成，并使之不與甲基萘形成恒沸物，直至其他物質從塔頂餾出為止。塔底由再沸器循環供熱，高沸點組分適當排出。塔頂的餾出物經冷凝冷卻后進入分配器，一部分作為塔頂回流，其余作為產品采出。最先采出的β-甲基萘餾分、α-甲基萘餾分和聯苯二氫苊餾分在分離槽中分離成碳氫化合物相和乙二醇相。第4種餾分主要是乙二醇，它與分離槽下部的乙二醇一起回到蒸餾塔。第5種含有乙二醇的吲哚餾分至結晶器，在此形成吲哚乙二醇漿液，經離心分離后得到吲哚晶體，母液去乙二醇回收裝置，蒸餾殘液返回結晶器或蒸餾塔。

4、精餾與洗滌相結合的加工工藝

原料進入蒸餾塔，塔頂間歇蒸餾出含萘大于95%的萘、β-甲基萘-喹啉餾分及甲基萘餾分。將β-甲基萘-喹啉餾分用20%的硫酸洗滌脫除喹啉。脫除喹啉鹽基的β-甲基萘純度高達95%，再進行中和水洗，然后在常溫下用晶析法精制，可得到純度大于98%的β-甲基萘。硫酸喹啉經中和水洗后得粗喹啉。粗喹啉經間歇精餾得到純度達98%的喹啉。蒸餾塔的塔底殘液送往精餾塔蒸餾。精餾塔頂用稀硫酸洗滌，分出水層后再進行中和水洗，然后用極性有機溶劑萃取吲哚，萃取液間歇精餾到純吲哚產品，溶劑回收循環使用。

2 在精細化工中洗油加工產品的應用

1、α-甲基萘在洗油中的含量為10%，可用于聚氯乙烯纖維和滌淪的印染載體，還可用作生產增塑劑和纖維助染劑的原料。

2、β-甲基萘在洗油中的含量約為25%，主要用于生產維生素K3、止血劑、紡織工業的洗滌劑、DDT乳化劑、潤濕劑和還原燃料的輔助劑，也是聚醋纖維的染色體載體、纖維助染劑、植物生長調節劑、飲料的添加劑、水泥減水劑的原料。經磺化后能作去垢劑、經氧化制β-萘酚，可作長效或短效避孕藥。目前，β-甲基萘的生產，只有寶鋼是引進日本的技術，國內尚無成熟的煤焦油分離β-甲基萘的技術。攀鋼正和清大合作，只完成了實驗室的研究。

3、喹啉在洗油中的含量為2%～4%，是重要的醫藥原料，主要用于制煙酸系、8-羥基喹啉系和奎寧系三大類藥物。此外，喹啉在染料、感光色素及橡膠行業也有廣泛用途。異喹啉是從生產工業喹啉的殘油中進一步分離提取的，可制得治療血吸蟲病的喹啉酮。 8-羥基喹啉是新近開發的農藥，可用于生產高效低毒的殺蟲劑。

4、聯苯在洗油中的含量為4%～6%，可用作化工、塑料和染料等工業的原料。由于其熱穩定性好，被廣泛用作熱載體。聯苯與聯苯醚混合物的載熱溫度可達300～400℃，也可用作核電站汽輪機體系的工作介質。聯苯的加氫產物聯環已烷是噴氣式飛機的燃料。

5、二甲基萘在洗油中的含量約為10%，共有10種異構體，2， 6-二甲基萘的氧化產物2， 6-萘二甲酸，可用于制作F級絕緣材料、耐高溫材料和配制電泳漆等。1， 6-二甲基萘和2， 3-二甲基萘可用于合成染料和殺蟲劑，并可作溶劑用，其氧化產物萘二甲酸可用于生產增塑劑和醇酸樹脂。

6、吲哚在洗油中的含量約為1.6%，主要應用在農業、香料、醫藥和染料方面。

7、苊在洗油中的含量約為15%，是煤焦油洗油中分離和利用得最早的產品。苊可作為合成樹脂、工程塑料、醫藥、染料、殺蟲劑、殺真菌劑、除草劑、植物生長激素的中間體以及用于制造光電感光器或有機場致發光設備所用導電材料等。

8、氧芴在洗油中的含量約為10%，在重質洗油中含量高達30%以上，可用作熱載體以及食品和木材防腐劑等。它的深加工產物如氧芴-2， 3-酸可用于生產染料，3-氨基烷基氧芴可用于制藥，氯化氧芴可用作電絕緣材料的添加劑，磺化縮聚物可用作紡織助劑和濕潤劑等。

9、芴在洗油中的含量約為6%，可用于制取藥物、合成樹脂、染料和各種助劑。還可用來生產洗滌劑、潤濕劑、液體閃光劑、殺蟲劑、感光材料和液晶化合物等。如芴氧化制取的芴酮，經還原、酯化可生成雙酚芴。雙酚芴因具有優良的熱穩定性、高透明性、高折射率等特性，已成為新型工程塑料的重要單體與改性劑。以雙酚芴為初始原料合成的芴基二縮水甘油醚環氧樹脂以及耐高溫膠粘劑，因具有良好的耐熱性能而成為新世紀飛機的結構材料、導彈彈頭、發動機噴嘴、發動機狹槽襯墊、殼體等方面的優良原材料；作為改性劑合成的聚碳酸酯樹脂，因具有優良的熱穩定性、高透明性、高折射率等特性，已成為目前使用的雙酚A類產品最好的替代品，可用于光學儀器制造業、航天、汽車及電器等高科技領域；此外，雙酚芴在電導體絕緣體、光電導體、高性能聚合體、各種膜和耐高溫涂料等方面具有良好的應用前景，成為當今高性能材料、新型工程塑料的重要單體和改性劑。目前，此項技術只有日本、美國等少數國家掌握，我國尚處在實驗室研制階段，其關鍵技術指標還有待進一步提高。

3 結束語

綜上所述，近年來，由于功能性材料的需要，洗油中喹啉、吲哚、苊、芴等化合物因其具有特殊的化學結構而受到重視。在制造液晶聚酯及雙環芳烴的深加工方面，一些制造技術的新成果已發表。在農藥及醫藥方面，雜環化合物中以喹啉、吲哚類為原料制造的各種中間體已廣泛應用。而且從洗油中分離出的產品要比合成法簡單，產品成本更具競爭力。因此，要加強對分離回收洗油中高附加值化工產品的提取和應用研究、開發力度。

參考文獻

[1] 李艷紅，趙文波，夏舉佩，劉慶新，楊榮，李國斌. 煤焦油分離與精制的研究進展[J]. 石油化工. 2014（07）

[2] 趙鵬程，姚婷，楊宏偉，李團結. 煤焦油的加工工藝及研究現狀[J]. 廣州化工. 2013（01）

[3] 王宏成. 煤焦油加工的國內外現狀及發展趨勢探討[J]. 中國石油和化工標準與質量. 2012（15）