煤焦油产品

    煤焦油产品 : 将煤在 1000～1200℃高温干馏,生成煤气和焦炭,同 时产生煤焦油。煤焦油含有多种芳香族烃,在 工业上将这些成分分离后,得到煤焦油产品。
通常从一吨煤中可得到50～60kg煤焦 油,经蒸馏及其他处理可生得5～6kg焦油 产品。
煤焦油中含有的化合物在400种以上。但 用作合成原料,必须含量多、易于分离。因此, 现在实际利用的成分很少,仅有10种 左右。
煤焦油先用分馏法分离成几大成分。各 个成分根据需要,再进行碱洗 (萃取酸性成 分)、酸洗(萃取碱性成分)等处理,使各成 分分离。分馏为重要的工序,按蒸馏温度将成 分分为以下几个部分。
①轻油(～180℃) 继续分离,得粗苯、 粗甲苯、苯石脑油等。
②中油(180～250℃) 分离可得粗苯、 苯酚润滑油、中性油、萘油等。
③重油 (250～300℃) 含杂酚油等。
④蒽油 含粗蒽、咔唑(9-氮杂芴)等。
⑤沥青 (残馏物) 含沥青油、沥青 焦炭。
煤焦油产品中的主要化合物如下。
(1) 中性成分
由粗轻质油精制的成分中有苯、甲苯 (60%～70%)、二甲苯(10%～15%)、乙苯 (苯乙烷)。此外,中油成分中最重要的是萘。
萘[1]的沸点为218℃、熔点为80℃,易 挥发性固体。在煤焦油中的含量约10%。因为 从石油中几乎得不到萘,因此萘为重要的煤 焦油产品。萘经氧化可制成邻苯二甲酸酐,或 经磺化及其他反应可制成染料中间体。

[1]

[2]

蒽[2]也是焦油产品中重要的芳香族烃。 是熔点为218℃、沸点为342℃的固体。氧化后 变为蒽醌,用作染料中间体。
除萘、蒽外,在焦油中还含有其他多环 芳香族化合物,其中有联苯[3](0.4%,熔 点70℃)、芴 [4] (2%,熔点116℃)、苊 [5] (1.5%,熔点95℃)、菲 [6] (5%,熔 点100℃)、荧蒽[7](3%,熔点111℃)、芘 [8](2%,熔点152℃)、䓛[9](2%,熔点 256℃)等。这些化合物主要少量用作染料、颜 料的合成原料。

联苯 [3]

芴
[4]

苊
[5]

菲
[6]

荧蒽
[7]

芘
[8]

䓛
[9]

此外,还有几种含氧、硫或氮等的中性 杂环化合物。如苯并呋喃[10](沸点174℃)、 吲哚[11](熔点53℃)、硫茚[12](熔点32℃)、 二苯并呋喃[13] (熔点87℃)、咔唑[14] (熔点246℃) 等。

香豆酮
[10]

吲哚

[11]

硫茚
[12]

二苯并呋喃
[13]

咔唑
[14]

苯酚
[15]

甲酚
[16]

3,5-二甲酚
[17]

(2) 焦油酸
在煤焦油成分中,以碱洗萃取的酸性成 分,统称为焦油酸。其中有苯酚[15]、邻甲 苯酚、间甲酚、对甲酚 [16]及3,5-二甲 酚 [17]。
不言而喻,苯酚是酚醛树脂及其他树脂 的主要原料,现在主要来自石油化工。

吡啶
[18]

皮考啉
[19]

2,4-二甲基吡啶
[20]

2,4,6-三甲基吡啶
[21]

喹啉
[22]

异喹啉
[23]

喹哪啶
[24]

吖啶
[25]

由焦油酸得到的混合甲酚用作杀菌消毒 剂,在其他方面用量较少。
(3) 焦油碱
在焦油成分中,以稀硫酸洗涤萃取的碱 性成分,统称为焦油碱。其中含有吡啶[18]、 α-、β-及γ-皮考啉(甲基吡啶)[19]、2,4- 二甲基吡啶和2,6-二甲基吡啶[20]、2,4, 6-三甲基吡啶 [21]、喹啉 [22]、异喹啉 [23]、喹哪啶(2-甲基喹啉)[24]以及吖啶 [25]等。
焦油酸和焦油碱的物性见表。

表 焦油酸和焦油碱的物性

续表

成 分	沸点 ℃	熔点 ℃	煤焦油中 的含量 %(质量)
异喹啉 喹哪啶 吖 啶	243 247 346	26 -2 111