煤沥青(coaltarpitch)
煤焦油深加工的产品之—,为多种碳氢化合物的混合物,常温时为黑色高黏度半固体或固体。煤沥青在炭素工业中作为黏结剂和浸渍剂使用,其性能对炭素制品生产工艺及产品质量影响极大。
煤沥青源于煤焦油,经深加工而得到产物组成和分类煤沥青的组成十分复杂,20世纪80年代末已查明的化合物有70余种,其中大多数为3个环以上的高分子芳香族碳氢化合物,以及多种含氧、氮、硫等元素的杂环有机化合物和无机化合物,还有少量直径很小的炭粒。煤沥青在常温下是体积密度为1.25~1.35g/cm的黑色固体,加热到—定温度即呈软化状态,根据软化点的不同,中国焦化企业生产4种规格的沥青:
(1)低温沥青(软沥青),环球法软化点为35~75℃:
(2)中温沥青,环球法软化点为75~95℃;
(3)高温沥青(硬沥青),环球法软化点为95~℃;此外,根据用户要求,焦化厂可生产软化点为~℃特高温沥青。
(4)改质沥青,环球法软化点-℃;可根据客户要求定制生产。
用途低温沥青(软沥青)主要用于筑路材料、加工防水油毡纸、建筑用防水涂料、生产沥青漆(如沥青环氧树脂漆)、干电池的密封材料等;
软沥青还是延迟焦化法生产沥青焦的原料,经过特殊处理后可作为生产炭纤维的原料。
中温沥青主要作为生产炭素制品的黏结剂和浸渍剂,如生产石墨电极、冶金炉用炭块、炼铝用的阳极糊及冶炼铁合金、电石所需的电极糊等。
高温沥青可作为生产沥青焦或活性炭的原料,目前生产—些细颗粒结构的特殊炭素制品如电火花加工所用的高密高强石墨、作为机械密封件使用的耐磨炭和耐磨石墨及高温模压炭砖等产品;可以采用高温沥青(磨成粉状)和炭质骨料及粉料—起混合后直接模压成型。高炉堵出铁口的泥炮材料也需要用软化点为℃以上的高温沥青做黏结剂。
改质沥青,条状、柱状、颗粒、液体生产煤沥青来自煤焦油,煤焦油则是煤干馏过程中得到的—种黑色黏稠液体,在20℃时的体积密度为1.15~1./cm。
煤焦油的成分极为复杂,到年已经被鉴定出的芳香族碳氢化合物和杂环碳氢化合物多达余种,焦化厂将煤焦油用蒸馏方法按沸点范围分割为各种馏分。
煤焦油蒸馏的方法有间歇式(蒸馏釜)及连续式装置(管式加热炉、蒸发器加蒸馏塔)两种:
(1)间歇式(蒸馏釜)加工煤焦油设备简单,所需投资少,生产灵活性大,但生产能力小,质量不稳定,只适用于焦油处理量较小的中、小型焦化厂,如—台容量为20t的蒸馏釜,—个生产周期16~20h内可得到轻油、洗油、蒽油共8~10t,最后残留在蒸馏釜中的煤沥青约为10~12t,取样分析沥青的软化点达到要求时即停止加热,将沥青从蒸馏釜中取出放人冷却池,冷却成固态。
(2)连续式加工装置生产能力大、操作稳定、适用于大型焦化厂,生产流程如下:经过均匀混合及初步脱水的焦油用泵打人管式加热炉的对流段加热到℃后,送入—次蒸发器,进行蒸发脱水,脱水后的无水焦油再打入管式加热炉的辐射段,加热至℃,送人二次蒸发器,使轻质馏分与沥青分离,从底部排出的沥青进入冷却池冷却成固态,顶部逸出的轻质馏分进入蒽塔及蒸馏塔,分别得到轻油、酚油、蒽油及洗油等产品。