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文档简介
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)摘 要煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体,简称焦油。常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体,炼焦生产的高温煤焦油密度较高,为1.1601.220g/cm 。低温煤焦油也是黑色粘稠液体,其不同于高温煤焦油的是相对密度通常小于1.0,芳烃含量少,烷烃含量大,其组成与原料煤质有关。煤焦油是炼焦化工的大宗产品,由于世界石油化工价格居高不下,用低温煤焦油生产动力油和其他产品的利润空间空前增大,在提供多环芳烃和高碳物料原料方面具有不可取代的作用。这给生产低温煤焦油加工技术带来了很好的发展。煤焦油是一种碳氢化合物的复杂混合物,大部分为价值较高的稀有种类,是石油化工难以获得的宝贵资源。煤焦油作为一种基础资源,各国均把本国煤焦油作为重要资源加以保护。关 键 词:低温煤焦油 工艺流程 产品用途 发展前景 AbstractLow temperature coal tar is a black viscous liquid is a by-product of low-temperature carbonization of coal production of coke, coal gas, composition is very complicated, especially phenolic compounds accounted for a large proportion of. It is different from the high temperature coal tar is usually the relative density of less than 1, less aromatic content,paraffin content,its components and raw materials related to coal.Coal tar is coking chemical products, because the chemical oil price in international high, with low temperature coal tar production power oil and other products profit space has increased greatly, it has an irreplaceable role in providing polycyclic aromatic hydrocarbons and carbon materials raw materials. This has brought the very good development for the production of low temperature coal tar processing technology. Coal tar is a complex mixture of hydrocarbons, most of rare species of higher value, is a valuable resource in petroleum chemical industry is difficult to get. Coal tar as a fundamental resource, all the countries take their coal tar as an important resource to be protected. Key words: low temperature coal tar oil chemical products use development prospects2目 录1. 低温煤焦油的化学组成及性质11.1低温煤焦油简介21.2低温煤焦油的性质33. 低温煤焦油加工前的预处理43.1脱水处理43.1.1加热静止脱水法43.1.2加压脱水法43.1.3机械脱水法44.低温煤焦油的加工利用55. 低温煤焦油产品55.1粗酚65.2柴油85.3渣油105.4沥青105.5沥青的改质工艺116、低温煤焦油的简易加工工艺116.1原料和催化剂.116.2催化剂的硫化和实验过程.126.3煤焦油的加氢.127. 煤焦油加工现状分析138. 职业危害及其预防158.1苯的毒性及其预防158.2萘的毒性及其预防17附录 煤焦油密度测定法20结 论21致 谢23参考文献2436前 言随着国内煤低温干馏的发展,低温煤焦油的产能也随之不断增加,低温煤焦油的来源主要是的阶级煤(褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤或气煤)等热解生成的产物。低温煤焦油的性质与其组成有密切关系,而低温煤焦油的组成不仅受煤的品位或煤化程度的影响,还受热解多种因素的影响,如加热终温、升温速度、热解压力和气氛等加热条件。年轻煤热解时,煤气、焦油和热解水产率高,煤气中CO、CO2和CH4含量高。中等变质程度类烟煤热解时,煤气和焦油产率较高,热解水少。年老煤如贫煤以上煤种,热解时煤气产率低,随着热解最终温度的升高,焦油产率下降,焦油中芳香烃和沥青增加,酚类和脂肪烃含量降低。煤的低温干馏始于19世纪,至20世纪在欧洲已有很大的发展。特别在20世纪40年代的第二次世界大战期间,德国利用低温干馏焦油制取动力燃料,以满足战时生产燃料的需要。日本在战时也曾采用类似的方法将低温焦油加工成战时用燃料。这些低温焦油加工生产厂的工艺过程与高温煤焦油加工生产厂完全不一样,也从未与高温焦油联合生产过。在1943年这些战时工厂曾生产和加工了约250万立方厘米的低温焦油,而当时焦炉生产的高温焦油在加工量上相当于低温焦油加工量的77%。中国低温煤焦油的生产基本上已经形成了一套相对比较完善的技术、工艺和设备体系,并且具有广阔的市场空间,更具有雄厚的的煤炭资源基础。煤制油有助于缓解石油供应日趋紧张的的局面,也是煤焦油产业发展的有效途径。在欧洲,目前低温焦油加工生产量大约为150立方厘米,采用加氢、蒸馏、萃取、裂解、脂化等工艺方法,生产汽油、柴油、酚类产品、盐基类产品、溶剂、石脑油、渣油等产品。在科技高效、节能环保的前提下,做强大低温煤焦油生产、加工利用产业,带动相关产业发展,为中国的丰富的煤炭资源增值转化,地区的经济发展发挥重要的作用。适合用于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤,如褐煤或高温挥发分烟煤。我国这类煤种储量丰富,是发展低温干馏的基础。低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多,加工条件温和。若能通过回收低温干馏煤气和焦油,并得到有效的综合利用,使低温干馏产品能找到较好的利用途径,将会具有很好的竞争力。第一章 低温煤焦油的性质1.1低温煤焦油简介煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体,简称焦油。煤焦油是一种碳氢化合物的复杂混合物,大部分为价值较高的稀有种类,是石油化工难以获得的宝贵资源。煤焦油作为一种基础资源,各国均把本国煤焦油作为重要资源加以保护。低温煤焦油是以不粘煤和弱粘煤等非主焦煤为原料,褐色有特殊臭味的油状液体,密度为0.851.05,粘度大。由煤或油页岩经低温干馏而得。主要成分是环烷烃和烷烃等。经分馏可得轻油、太阳油、瓦斯油、润滑油等馏分和残余物沥青。可制成各种液体燃料和化学工业原料低温焦油是极其复杂的有机化合物,基本上由烃类和非烃类有机化合物组成,非烃类化合物含量较高,主要是酚类,含量高达40%。低温焦油也是用蒸馏、洗涤等方法分离成各种燃料油、酚类、沥青等。通过低温干馏所得的产物,是一种优质的原料油,可以生产成品油,也是燃烧油的替代产品。运用低温干馏工艺生产半焦和低温煤焦油是拓展不粘煤和弱粘煤的应有领域、提高产品附加值和应用效率的重要途径之一,也是煤化工替代石油化工的重要发展方向。 1.2低温煤焦油的性质 低温煤焦油的性质,如密度、馏分组成、含量、酚类组分、碱性组分以及焦油的元素组成都不一样。高挥发分烟煤和褐煤的低温焦油的一般性质:烟煤低温焦油的一般性质(干基)性质烟煤A烟煤B烟煤C密度(20)/(g/cm3)恩氏黏度(E50)凝固点/恩氏蒸馏实验/初馏点蒸出10%蒸出20%蒸出30%蒸出40%蒸出50%沥青质(石油醚不溶物)%石蜡含量/%苯不溶物/%碱性组分/%酚类组分/%焦油元素组成/%CHONSC/H原子1.0083.68322562863123373533.159.254.236.584.410.364.320.610.310.681.002894.22222012632703003303505.945.50.612.540.684.368.856.000.480.320.791.0425.32-378.51852372863313509.180.420.84.083.068.536.030.821.560.81褐煤低温焦油的一般性质(干基)性质褐煤A褐煤B性质褐煤A褐煤B密度(20)/(g/cm3)恩氏黏度(E50)凝固点/闪点/蒸馏实验初馏点/300前/%330前/%380前/%沥青质(石油醚不溶物)%0.91.0334615018025030047182240 0.98222914421.867(350)7.0石蜡含量/%苯含量/%酚类含量/%碱性组分/%元素分析CHSONC/H原比16.518.8111480.5283.269.1510.551.972.032.693.79 (O+N) 0.660.739.73.44.06.180.849.860.647.750.910.681、 烟煤低温焦油的组成王树东等在500550条件下,对陕西神府烟煤进行了热解,并对其煤焦油的基本性质进行了测定,相对密度(d204)1.18,凝固点16,康氏残炭18.2%,灰分0.21% 焦油420馏分的相对密度(d204)0.9769,凝固点6.1,恩氏黏度(E20)2.79. 低温煤焦油由于由于热解原料和条件的差异,在化学组成上有很大的不同。特别是非烃类含量很高,酚类化合物占干基焦油的一半左右。以下是我国大同、抚顺烟煤的低温焦油的化学组成:大同煤低温焦油的化学组成:项目170馏分170230馏分170230馏分170230馏分300馏分产率(质量分数)/%酸性组分(体积分数)/%碱性组分(体积分数)/%中性油组分(体积分数)/%芳烃烷烃环烷烃0.712.453.42.16.9143.94 49.1510.753.42.16.9143.9449.158.327.13.56.5952.0941.3267.6抚顺烟煤低温焦油的化学组成:项目200馏分200325馏分325400馏分全部馏分中性油组分(无水基)(体积分数)/%酸性组分(体积分数)/%碱性组分(体积分数)/%4993.070.2616.011.01.0213.85.20.834.819.32.1总计8.3228.0219.856.2中性油组分(体积分数)/%烷烃烯烃芳烃单环芳烃多环芳烃非烃类29.22042.38.220.514.424.128.812.236.713.030.519.8总计100100100 王树东等人对神府烟煤低温焦油的化学组分进行了测定,其结果如下。 (1)酸碱性组分含量的测定 对420馏分的酸碱性组分进行了测定,结果可见酸性组分和较高。对420馏分的酸碱性组中性油的含量(质量分数%)酸性组分碱性组分中性油25.942.2071.86对间碱洗后的酸性组分进行了色谱-质谱联用分析,主要组分含量列于下表:420馏分的酸性组分组成(质量分数%)峰号化合物含量峰号化合物含量1234567891011苯酚邻甲酚间甲酚对甲酚2,6-二甲酚乙基甲酚2,4-二甲酚2,5-二酚3,5-二甲酚3,5-二甲酚3,5-二甲酚30.030.6916.3716.190.740.247.073.202.631.720.37121314151617181920212、3、5-三甲酚甲基乙基酚异丙基酚2,4,6-三甲酚3,4,5-三甲酚甲基羟基茚满萘酚-甲萘酚-甲萘酚共计0.991.260.360.671.440.451.410.450.660.6987.61由表的酸性组分组成中的数据可见,苯酚的含量占酸性组分的30.03%,邻甲酚、间甲酚、对甲酚共占33. 25%,二甲酚占15.73%,此外还含有一些三甲酚、萘酚、-甲萘酚、-甲萘酚和乙基萘酚。由于苯酚、甲酚和二甲酚的喊来那个较高,共占酸性组分的79.01%,所对酚类化合物加工精制,可制取高价值的酚类产品。(2)脱酚后420馏分的色谱分析 碱洗脱酚后420馏分的柱色谱的分析结果列于脱酚后420馏分的色谱分析结果中,可见脱酚后该馏分的链烷烃和芳香烃含量较高,极性化合物含量较低,适合加工成燃料油。脱酚后420馏分的色谱分析结果链烷烃芳烃极性化合物36.2556.317.17为了对煤焦油组分有更全面的了解,对脂肪族和芳香族组分进行了色谱-质谱分析。正构烷烃的组成含量数列于脂肪族中正构烷烃的组成含量(质量分数%)表中,由此可见C13C25的正构烷烃的含量几乎呈均匀分布,C9C12 和C26 的含量较低,正构烷烃占整个脂肪族的分布相差较大,卢奇炉焦油脂肪族中正构烷烃的含量也呈均匀分布。脂肪族中正构烷烃的组成含量(质量分数%)表化合物含量化合物含量C9C10C11C12C13C14C15C16C17C180.761.111.531.382.162.002.432.162.372.48C19C20C21C22C23C24C25C26共计2.112.362.072.332.442.292000.9234.9芳香族中主要化合物的含量(质量分数%)表峰号化合物含量峰号化合物含量1二甲苯0.3133丙基萘1.762二甲苯0.2834氧茐2.33三甲苯0.3835三甲萘2.344三甲苯0.253639三甲基和/甲基乙基萘1.325乙甲苯0.51.476苯并呋喃0.320.447三甲苯0.41 40茐0.978茚满酮0.3741丙烯基萘2.449-茚满酮0.58423,3-二甲基联苯1.110三甲苯并呋喃1.69439-甲基茐0.8911甲基茚满酮0.4444、4-二甲基联苯0.6912-三甲基茚满酮1.05459,10-二氢菲1.291.09462-甲基茐0.9313萘4.48471-甲基茐1.1514二甲苯呋喃1.9748硫茐1.1315二甲苯0.2149四甲基菲0.6216甲基二氢萘0.8250菲0.5617二甲基茚满1.3751蒽1.191852咔唑1.3119-甲基萘4.0653苯基萘0.4420-甲基萘2.7754甲基菲0.421联苯0.8955甲基菲0.3722乙基萘0.5956甲基菲0.2723乙基萘1.235761二甲基或乙基菲或蒽0.78242,6/2,7-二甲基萘1.630.61251,3/1,7-二甲基萘3.840.95261,6-二甲基萘2.290.41271,4-二甲基萘0.9162荧蒽0.5828苊烯0.6563芘0.44291,2-二甲基萘1.7364苯并氧茐0.2301,8-二甲基萘0.965苯并二苯或/甲基芘0.6531苊2.2966苯并菲或蒽1.4632甲基联萘1.77670.37 芳香族组分中,主要化合物的含量及其在色谱图上的对应封号见上表。同高温焦油相比,低温热解焦油的组成分布较为分散,鉴定出发的化合物大部分是甲基、乙基、丙基及多烷烃取代的芳香烃衍生物,纯缩合芳香烃含量则较少,仅占芳香族组分的8.67%,而高温煤焦油的纯缩合芳香烃含量占30%左右,以萘系为列,萘在芳香族组分中占4.48%,占420前馏分的10.88%。 何国峰等以天竺煤为原料,在650条件下用多段回转炉(MRF)进行热解,对其产生的低温煤焦油做了分析研究。 (1)焦油常规分析及元素分析 焦油常规分析及元素分析结果见下表,由表可知,天竺煤MRF低温热解工艺焦油与高温焦油常规物性及元素组成有明显的差别,和高温焦油相比,具有较低的密度和残碳量以及较高的H/C原子比和凝固点。焦油常规分析及元素分析项目天竺煤低温焦油高温焦油密度(20)/(g/cm3)凝固点/残炭/%灰分/%元素分析(质量分数)/%HCNH/C原子比1.0512.006.60.068.1778.041.131.261.231.0033.820.054.6582.240.960.68(2)焦油的馏分分布 焦油切割为IBP170、170210、210230、230300、300360、360,其收率分别为7.2%、10.3%、11.4%、11.5%、16.5%、40.2%,损失2.9%。360以前,轻油和中油馏分约占焦油的59.8%,而一般高温焦油IBP170轻油馏分产率仅约0.5%,沥青(360)产率高达55%左右。(3)IBP360馏分组成分析 将煤焦油切割为较窄沸程的馏分分别进行色谱分析,分析共定性定量了103种化合物,化合物占各馏分和焦油的质量百分含量结果列于焦油及馏分组成分布表。由 焦油及馏分组成分布表可见,定性定量酚类化合物13种,其中的沸点酚类为苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚,主要分布在230以前的馏分中,占焦油总量约13.7%;高沸点酚类为二甲酚、三甲酚、萘酚、萘酚衍生物。碱性组分喊来那个较少,色谱分析定性定量较为困难,能定性定量的化合物只有吡啶类、喹啉类、异喹啉。和高温焦油相比,MRF工艺热解油的组分更为复杂,其芳烃化合物分布均匀,大部分是甲基、乙基、丙基等多烷基取代衍生物,“纯缩合芳烃”含量则很少,以萘为列,天祝煤焦油含萘量约为0.66%,萘的烷基衍生物含量约5%,而高温煤焦油萘的含量一般在10%左右,其衍生物含量较少,组成比较简单,分布比较集中。脂肪族长链烷烃和烯烃喊来那个较高,是天祝煤MRF工艺焦油的重要特征,其含量约占焦油总量的13.4%.C15以上的长链烷烃和烯烃主要分布在260360馏分中。焦油及馏分组成分布(毛细管色谱)序号化合物化合物在焦油馏分中的含量(质量分数)/%IBP170170210210230230300300360焦油1甲苯1.80440.12092-甲基吡啶0.06630.00483-甲基吡啶0.11830.00854-甲基吡啶0.12180.00875 辛烯0.21750.01576辛烷0.28260.02037乙苯1.18020.0858-甲基乙苯1.5810.18320.13279间二苯4.81360.26430.373810对二苯2.14090.15420.129711异丙苯0.8220.13170.072812间(对)甲基乙基苯2.82340.30020.234113邻甲基乙苯1.22540.13730.21330.126714 苯酚13.60623.38267.32754.3243151,2,3-三甲苯1.65020.38720.17690.1788161,2,4-三甲苯1.04710.23270.17690.1138171,3,5-三甲苯3.05990.65290.14020.300718壬烯0.80790.058119壬烷0.91520.065820亚异丁苯1.065290.41130.2820.197321茚0.68230.1831.11810.081322邻甲基苯酚0.837314.1016.73813.096723正丁基苯0.49260.12230.046124葵烯1.46690.105625葵烷2.06890.108926甲基丙基苯0.32020.1110.033127间甲基酚8.1250.2515.06424.669928对甲基酚5.70161.247710.0251.681929异丁苯0.86130.28680.1181.10530萘烷0.4610.30930.09980.070631十一烯0.20840.92070.109732十一烷2.07550.37840.07590.197332、4-二甲苯3.61928.30855.6742.1204342、3-二甲苯1.76992.24124.31274.02651.3143352、6-二甲苯1.75944.10141.30164.64551.23136萘1.54361.97911.7591.25440.6537十二烯1.21630.72080.59330.255238十二烷2.19281.73310.63550.408939喹啉0.30250.15991.65990.7380.312340异喹啉0.29520.6590.56790.54310.21541-甲基萘0.57890.83492.23633.61850.798342-甲基萘0.51880.69281.00363.3340.606543十三烯0.1770.29530.129244十三烷2.09250.89040.511445十四烯0.89980.28110.196846十四烷0.9210.65770.271147乙基萘0.97581.0210.273148三甲酚0.7481.4690.254249三甲酚0.98341.53980.289250三甲酚0.44081.31510.2051512,7-二甲酚1.91012.72110.16910.5467521,4-二甲酚4.97150.29840.5717532,6-二甲酚1.96070.29840.267254萘2.10710.69870.115255三甲萘1.29891.76510.7560.36156三甲萘2.37890.8740.283657三甲萘1.18660.6790.176558氧茐1.35970.25370.198759十五烯0.23961.0530.167760十五烷0.77581.11020.25461苊烯0.70540.35790.150562四甲基萘0.18551.70570.77910.345963四甲基萘0.7620.20980.122364四甲基萘1.43480.89880.313365十六烯0.25291.26550.32920.228766十六烷0.37161.70530.24180.278567联苯0.09210.39460.0559681-甲基氧茐1.0741.06790.299769甲基联苯0.47610.2110.054970十七烯0.23990.1020.044571十七烷2.46983.08570.794872甲基茐0.86291.05670.273673甲基茐0.72090.28070.129374-甲基萘0.56761.3450.221975-甲基萘0.77871.9740.325776五甲基萘0.84261.02450.26677五甲基萘1.25370.86570.287778五甲基萘0.18450.39920.087179菲1.07841.43930.246580蒽0.23340.95170.183981十八烯0.34860.66920.129782十八烷1.17711.65430.391483十九烯0.16811.49130.323184十九烷0.66933.70680.6886852-甲基苯蒽0.88340.1458861-甲基苯蒽1.00090.165187二十烯0.06640.65920.116488二十烷0.36683.95680.695189二十一烯1.16830.192890二十一烷5.30630.8755919,10-二甲基蒽0.49070.080992二十二烯1.0380.171393二十二烷6.89710.134794二十三烯1.04570.172595二十三烷7.10080.171796二十四烯0.72920.120397二十四烷6.97691.151298二十四烯0.80520.132999二十五烷6.14151.6134100二十六烯0.22870.0378101二十七烷2.99570.4943102二十七烯103二十七烷1.20450.1988天祝煤热解焦油产率、组成性质与热解温度的关系图如下。(1)焦油产率与热解温度的关系 在回转炉热解过程中,煤粒进入恒温热解炉内进行热解反应,挥发初期经历类似等温导出的过程,而在其后长期的停留时间里经历渐次导出的过程。低温时(550),随温度升高,煤中参加反应的化学健增加,约在550时,焦油产率岁温度升高而下降。焦油产率与热解温度的关系实验表明,高于550时,部分焦油蒸汽析出发生二次裂解反应,当二次裂解反应消耗的焦油量大于热解反应生成时,焦油产率呈下降趋势,且温度越高,参加反应的焦油比例越大。焦油的二次裂解反应受半焦的加热作用,发生在煤粒析出途中,或发生在热解炉内壁的转热过程中,从而该反应不但与温度有关,而且与焦油在加热区停留时间、流动方向等有关。(2)煤焦油元素的组成与温度的关系 焦油元素组成列于表焦油元素组成分析(质量分数),焦油中杂原子S、N的含量随热解温度的升高而增加,热解温度低于600时,焦油中氧含量下降。当温度升高到某一点时(天祝煤600),焦油中不稳定含氧基团发生二次裂解反应。不稳定脂肪烃的裂解使氢含量下降,碳含量上升,焦油中H/C原子比随热解温度的上升而下降。焦油元素组成分析(质量分数)实验编号热解温度/C/%H/%N/%S/%O/%H/C原子比T-1T-2T-3T-450055060065081.6680.580.1882.438.828.117.486.940.770.891.091.310.220.250.470.588.510.2510.788.741.31.211.121.01从以上分析可知,煤热解反应与焦油二次裂解反应的温度范围有关,天祝煤焦油约在550600发生显著二次裂解反应,与焦油产率温度变化一致。第三章 低温煤焦油加工前的预处理3.1脱水处理煤焦油脱水指初步脱除煤焦油所含水分的过程。是煤焦油蒸馏的准备工作之一。分离出氨水和焦油渣的煤焦油,尚含水4% 左右。在煤焦油间歇蒸馏过程中,水分会延长蒸馏时间,降低设备处理能力,增加热量消耗,并使煤焦油产生泡沫而导致窜油事故。在煤焦油连续蒸馏过程中,水分会增加系统压力,破坏正常工艺操作制度,严重时会引起管道和设备破裂而导致火灾事故.同时,随水分带入的腐蚀性物质,还会腐蚀设备和管道。因此,煤焦油蒸馏前,必须脱水。 脱水有加热静置脱水法、加压脱水法和机械脱水法三种。3.1.1加热静止脱水法加热静止脱水法是,在贮槽中将煤焦油加热并维持在7080,静止36h以上,水与煤焦油因密度不同而分离。加热有利于乳化液的分离,但温度过高,对流作用增强,会影响澄清,并引起轻油挥发。静置脱水可使煤焦油中水分降到2%左右。3.1.2加压脱水法加压脱水法是煤焦油在专设的贮槽中,在压力0.490.98Mpa、 温度130150的条件下静止4h,煤焦油中水分可降到12%。3.1.3机械脱水法机械脱水法是用离心机进行煤焦油脱水,煤焦油中水分可脱至1%。上述三种方法只能脱除煤焦油中乳化状水分,但不能脱除焦油中溶解水和化合水,这部分水分需在煤焦油蒸馏初期的最终脱水阶段脱除。第四章 低温煤焦油的加工利用低温煤焦油和高温煤焦油的性质和组成有根本的区别,而低温煤焦油与一石油在应用上十分相似。至今,世界上绝大部分的低温煤焦油是作为液体燃料(如汽油、柴油和燃料油)的生产原料,而且也是化学品的生产原料。大量的酚和甲酚从低温煤焦油中回收并用于塑料、树脂和农药的生产。和石油产品一样,像萘这类芳环化合物在低温焦油中并不能得到。以低温焦油为原料生产化工产品为主要应用的近代化工厂中,典型的有英国的波尔索维尔(Bolsober)厂和法国的马里诺(Marienau)的洛林厂。波尔索维尔厂的初级主要产品是:沸点42175,辛烷值为75的汽油(占焦油的3%),主要用于航空燃料:柴油(占焦油的22%)辛烷值25,用于市内公共汽车:燃料油(占焦油的20%),用于加热燃料:酚和甲酚以及高沸点焦油酸(占焦油13%)用于生产酚醛树脂、增塑剂、药品浸溃剂、防腐剂、防锈剂、消毒剂、杀虫剂、选矿浮选剂:邻苯二酚及同系物和间苯二酚及同系物,用于制造抗氧化剂、防锈剂、照相显影剂、偶氮染料、药品、人造胶水、粘结剂、制革:沥青(占焦油25%),作粘结剂、筑路油、油毡乳化剂、橡胶、填充剂:杂酚油,用于木材防腐:浮选油,主要用于选煤厂选煤:橡胶溶剂,从汽油组分中分出的90150馏分,主要含有50%的烯烃,用于特效橡胶溶剂。 法国马里诺低温煤焦油精炼厂的主要产品是:酚、甲酚、二甲酚等,占焦油10%,用于化学工业制造消毒剂、杀虫剂、染料中间体、药品、塑料、树脂:酚油,占焦油8%,含有高烷苯酚、茚满酮、萘酚和二羟基酚,用作木材浸渍和皂液乳化的消毒剂:邻苯二酚、甲基间苯二酚,用于化学工业:脱酚油,占焦油1%左右,用作筑路油添加剂或生化杀虫剂和农用杀菌剂的溶剂:脱萘洗油,占焦油5%,用作焦炉煤气脱萘洗油:重油,占焦油32%,可作燃料油,也可作筑路油添加油:沥青,占焦油31%,性能与石油沥青相似,用于防水和密封及配制筑路油。低温煤焦油加工产品用途广泛,特别是在生产液体燃料和提取酚类产品方面,优于高温煤焦油。低温煤焦油的精炼方法,不同于高温煤焦油的加工方法,而与石油炼制和加工很相似。第五章 低温煤焦油产品5.1粗酚定义式:羟基(-OH)跟苯环(C6H5-)直接相连的化合物属于酚类。其中苯酚(C6H5OH)是组成最简单的酚,俗称石炭酸。殊气味的无色晶体,熔点为43摄氏度左右,暴露在空气中因部分被氧化而呈现粉红色。常温下苯酚在水中的溶解度不大,温度高于65摄氏度时,则能与水任意比互溶。苯酚具有一定的杀菌消毒能力,可以用作杀菌消毒剂。因苯酚有毒,其浓溶液对皮肤具有强烈的腐蚀性,使用时要小心,如果不慎沾到皮肤上,应立即用酒精清洗。酚(phenol),通式为ArOH,是芳香烃环上的氢被羟基(OH)取代的一类芳香族化合物。最简单的酚为苯酚。分类:依分子中羟基数分为一元酚、二元酚及多元酚; 羟基在萘环上的称为萘酚,在蒽环上称为蒽酚。 酸性:与普通的醇不同,由于受到芳香环的影响,酚上的羟基(酚羟基)有弱酸性,酸性比醇羟基强。 如苯酚(C6H5OH)自身在水中的部分电离: 酚可与强碱生成酚盐,如苯酚钠。 易被氧化:在空气中无色的晶体酚易被氧化为红色或粉红色的醌。 配合物:酚在溶液中与三氯化铁可形成配合物,并呈现蓝紫色,可以鉴定三氯化铁或酚。反应:酚羟基的邻对位易发生各种亲电取代反应; 酚羟基可发生烷基化及酰基化反应。制备:酚一般可由芳烃磺化1后经碱熔融制得; 酚也可由卤代芳烃与碱在高温高压催化下反应制得; 异丙苯氧化可制得苯酚与丙酮;由芳烃制成的格氏试剂与硼酸酯反应,过氧酸氧化后水解可制得酚;1,3,5三甲苯与1,2,3,5四甲苯可与过氧三氟乙酸在低温BF3与CH2Cl2中反应制得相应酚;芳烃与三氟醋酸铊反应,产物与醋酸高铅、三苯膦先后反应,在加HCl使铅、铊离子沉淀后加NaOH水解制得酚;芳香伯胺经重氮盐水解也可制得酚。 用途:酚是重要的化工原料,可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等。 苯酚及其类似物可制做杀菌防腐剂。 邻苯二酚、对苯二酚可作显影剂。 生物作用:自然界存在有2000多种酚类化合物,他们是植物生命活动的产物,在植物生长发育、免疫、抗真菌、光合作用、呼吸代谢等生命活动中起重要作用 污染:酚污染会给生态系统带来很大危害。 环境酚污染:环境酚污染主要来自焦化厂、煤气发生站、炼油、木材防腐、绝缘材料的制造、制药、造纸以及酚类化工厂的废水、废气。酚类化合物挥发到空间可使大气受污染,含酚的废水流入农田会使土壤受污染,流入地下则会造成地下水污染。 土壤酚污染:被酚污染的土壤会使农作物减产或枯死。 水体酚污染:水体酚污染会使水生生物受到抑制,繁殖下降、生长变慢,严重时导致死亡。 对人体的危害:酚侵入人体,会与细胞原浆中蛋白质结合形成不溶性蛋白,使细胞失去活性。 酚对神经系统、泌尿系统、消化系统均有毒害作用。 酚是公认的有毒化学物质,一旦被人吸收就会蓄积在各脏器组织内,很难排除体外,当体内的酚达到一定量时就会破坏肝细胞和肾细胞,造成慢性中毒,使人出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、精神不安、腹泻等症状。在权威的化学试剂目录手册中特别强调,“酚接触皮肤或吞入时有毒,应防止儿童接近。” 饮用水中挥发酚:0.002mg/L 地面水中挥发酚:0.010mg/L 渔业水体挥发酚:0.005,mg/L 居住区大气一次测定值最高限:0.02mg/m 废水排放限度:0.5mg/L 急性中毒 :吸入高浓度蒸气可引起头痛、头昏、乏力、视物模糊、 肺水肿等表现。误服可引起消化道灼伤, 出现烧灼痛, 呼出气带酚气味, 呕吐物或大便可带血,可发生胃肠道穿孔,并可出现 休克 、肺水肿、肝或肾损害。一般可在 48 小时内出现急性肾功能 衰竭 ,血及尿酚量增高。皮肤灼伤:创面初期为无痛性白色起皱,继而形成褐色痂皮。常见浅度灼伤。可经灼伤的皮肤吸收,经一定潜伏期后出现急性肾功能衰竭等急性中毒表现。眼接触:可致灼伤。急性中毒处理:立即脱离现场至新鲜空气处。皮肤污染后立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少20分钟; 面积小也可先用50%酒精擦试创面或用甘油、聚乙二醇或聚乙二醇和酒精混合液 (7:3) 抹皮肤后立即用大量流动清水冲洗。再用饱和硫酸钠溶液湿敷。口服者给服植物油 1530ml, 催吐, 后温水洗胃至呕吐物无酚气味为止,再给硫酸钠1530mg。消化道已有严重腐蚀时勿给上述处理。早期给氧。合理应用抗生素。 防治肺水肿、 肝、肾损害等对症、支持治疗。糖皮质激素的应用视灼伤程度及中毒病情而定。病情(包括皮肤灼伤)严重者需早期应用透析疗法排毒及防治肾衰。口服者需防治食道瘢痕收缩致狭窄。 眼接触:用生理盐水、冷开水或清水至少冲洗10分钟,对症处理。酚污染对健康的影响有多种化合物,按其化学结构可分为单元酚和多元酚;也可按其性质分为挥发性酚和不挥发性酚。酚在自然界中能被分解。当酚负荷超过自然界的自净能力时,不仅会污染环境,危害各种生物的生长和繁殖,还会危害人体健康。污染来源:境中的酚主要来自炼焦、炼油、制取煤气、制造酚及其化合物和用酚作原料的工业排放的含酚废水和废气等。不经处理的含酚废水如通过明渠进行灌溉,酚便会挥发进入大气或渗入地下,污染大气、地下水和农作物。目前,苯酚、甲酚等挥发性酚类的污染,特别引起人们的重视。危害和机理:及其化合物是一种有中等毒性的物质。它们可经皮肤、粘膜、呼吸道和口腔等多种途径进入人体。酚及其化合物是一种细胞原浆毒,
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