乙烯焦油

乙烯裂解焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解過中原料及產品高溫縮合的產物。乙烯裂解焦油組成極其複雜，其中含量較高的茚、甲茚及其同系物，萘 、甲基萘、乙基萘、二甲基萘以及蒽、厄 、菲等組分均為有機化工合成重要原料

基本介紹

• 中文名：乙烯焦油
• 外文名：Ethylene tar
• 執行標準：Q/SHYZ-01
• 質量控制指標：20℃密度不小於1030 kg/m3

定義

根據燃料油網的說明，乙烯焦油（Ethylene tar）是烴類裂解生產乙烯得到的副產品，可用於生產碳黑原料，也可作工業鍋爐燃料。

裂解焦油是裂解過程中的一種副產品 ,產量約占乙烯產量的 1/5 。國外裂解焦油主要用作生產炭黑的原料。我國裂解焦油主要用於生產道路瀝青 ,也作為燃料使用 ,只有很少部分裂解焦油利用引進的裝置生產炭黑 ,在國內延遲焦化裝置上的套用。整體上綜合利用率不高 ,產品附加值有待提高 。

性質

裂解焦油350 ℃以前的餾分約占 30%～40 %,稱為輕質燃料油;350 ℃以後的餾分是焦油瀝青 ,常溫下是黑色固體,約占 60 %～70 % 。裂解焦油密度1.02，初餾187℃，50 %380℃，99 %483℃。

從乙烯焦油中提取萘及其系列產品

在乙烯焦油的輕餾分中含有大量的萘及同系物，特別是對於乙烯裝置的輕焦油比例數值較大的，如果從輕焦油中提取萘及系列產品，其收率更高，經濟效益更好。為了從焦油中提取萘，可以利用其特性從混合物中分離出來，萘的常壓沸點為218℃ ，冰點為80．5℃ ，α-甲基萘沸點245℃，凝點為一30．5℃ ，β-甲基萘沸點241℃、凝點34．6℃ ，萘、β-甲基萘與分子量相同或相近的其他烴類相比，有異常高的凝固點。利用這一特性，就可以將它們從混合液分離出來，工業上通常採用精餾、結晶、重結晶的聯合工藝從焦油中得到純淨的萘、α-甲基萘、β-甲基萘等重要化工產品。

、用乙烯焦油的輕組份合成石油樹脂

乙烯焦油中的120～300℃餾分可以做為合成石油樹脂的原料，杭州化工實驗廠在1984年就已經開發生產，國內有多家化工廠都相繼投產，這種用寬餾分生產的石油樹脂顏色較深，產品在國際市場上價格較低。近年來青島琴波化工廠利用140～220℃ 窄餾分 做原料，聚合前加入定量的祛色劑，再加入定量的抗氧劑，從而得到超淺色石油樹脂 這種樹脂具有廣泛的套用領域和良好的經濟效益 。青島琴波化工廠已建成生產3000t/a的超淺色高級石油樹脂的生產裝置，其質量已趕上或超過了國外同類產品，這種樹脂是高級油墨、油漆、粘合劑等理想原料，在國際市場上價格很高，約為1美元/磅(18280元/t)，因此，這對輕焦油的窄餾分開發是個有益的啟發。

製取碳纖維瀝青及碳纖維

乙烯焦油中加入10Wt%左右的無水AlCl3後，可在<300℃的溫度條件下進行催化縮聚反應；進一步熱縮聚就能得到各向異性組織發育良好的中間相瀝青，其總碳化收率可達30-40Wt% 。在高性能中間相瀝青碳纖維的製備過程中，中間相瀝青的調製是一個關鍵性的步驟。中間相瀝青的分子結構和流動特性決定著它的成纖性能、纖維結構及最終的力學性能近些年來又出 現了用Alcl3和BF3為催化劑，對多種石油重質油和煤焦油組分進行改質處理， 經縮聚反應，得到了各向異性組織發達的高可溶性中間相瀝青。

從乙烯焦油生產針狀焦的研究

從1978年Shell公司首次採用乙烯焦油為原料在工業裝置上生產出了針狀焦產品 。由於乙烯焦油的特殊性，此項技術被高度保密，儘管許多學者在實驗室進行了加氫等研究 ，但由於成本太高及工藝條件的苛刻要求均不能實現工業化。我國從70年代末開始了針狀焦生產技術的研究與開發，並以熱裂化渣油和催化裂化澄清油為原料在工業裝置上生產出了合格的針狀焦產品。而在以乙烯焦油為原料生產針狀焦的中型試驗研究中，發現爐管嚴重結焦．裝置被迫停工，所得焦炭的CTE值為3．10×10-5 /℃無法得到CTE值合格(<2．60×10-6/℃)的針狀焦產品。

現狀

我國每年的乙烯焦油產量很大，大部分被當作燃料燒掉。因此，開發以乙烯焦油為原料的針狀焦生產工藝技術，不僅可以緩解針狀焦生產原料不足的矛盾，也為乙烯焦油的合理利用提出可行途徑。中間相成焦機理 是針狀焦生產的理論基礎。重油在液相碳化過程中，其中的稠環芳烴逐漸經熱解及縮聚形成不溶於母液(油)的球狀塑性物，即所謂的中間相小球體。中間相小球體充分長大、融並、定向，最後固化為纖維狀結構的焦炭產物即針狀焦。因此，只有能生成中間相小球體並且小球體可充分長大為域狀結構中間相的原料，才可生產針狀焦。5以乙烯焦油為原料製備優質活性碳。

以乙烯焦油為原料除去540℃ 前餾分，得到活性炭瀝青，軟化點225℃ ，碳含量94% ，碳氫原子比為0．61．將該瀝青與分散劑、軟化劑、增強劑及溶劑等混和，在高溫、高壓下快速攪拌成球再經過氧化、碳化、活性等工序得到高強度、低灰分球狀活性碳。此項技術工藝對原料要求不苛刻，是利用乙烯焦油最重的部分，起到了變廢為寶的作用。