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闪电/℃ |
110-115 |
||
| 相对分子质量 |
约145 |
燃点/℃ |
127-130 |
|
密度(20℃)/g*cm-3 |
1.040-1.060 |
自然点/℃ |
478-480 |
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蒸发热/kJ*kg-1 |
约290 |
洗油馏分利用毛细管气相色谱分析出149个组分。利用色谱、质谱和光谱联用分析出洗油馏分存在60种含氮盐基，其中主要是喹啉及其同系物、吲哚及其同系物。洗油馏分的酚类化合物中高级酚约占50%，如三甲基酚、α-萘酚及β-萘酚等。此外在洗油馏分中还含有硫化物，如噻吩、硫醚、硫杂茚、甲基硫杂茚以及有机二硫化物。洗油馏分的性质和组成与焦油蒸馏的切取制度有关，各组分含量波动范围很大，见表2。
| 组分名称 |
在洗油馏分中的质量分数/% |
||
| 1 |
2 |
3 |
|
| 中性组分 |
|||
| 本类高沸点同系物 |
0.48 |
||
| 萘 |
19.10 |
14.56 |
12.0 |
|
α-甲基萘 |
5.48 |
9.74 |
7.85 |
|
β-甲基萘 |
8.11 |
16.98 |
15.66 |
| 二甲苯 |
7.45 |
14.93 |
14.85 |
| 联苯 |
2.54 |
3.31 |
3.69 |
| 苊 |
12.73 |
12.11 |
19.0 |
| 芴 |
6.04 |
8.71 |
5.58 |
| 氧芴 |
4.49 |
7.34 |
14.22 |
| 蒽 |
0.79 |
||
| 菲 |
0.96 |
||
| 咔唑 |
0.52 |
||
| 吲哚 |
1.73 |
1.1 |
1.0 |
| 酸性化合物 |
|||
| 酚 |
0.14 |
0.26 |
0.13 |
| 邻甲酚 |
0.24 |
0.18 |
0.08 |
| 间甲酚 |
0.32 |
}0.35 |
|
| 对甲酚 |
0.19 |
0.49 |
|
| 二甲酚 |
0.76 |
0.70 |
0.40 |
| 高沸点酚 |
1.95 |
0.86 |
1.40 |
| 碱性化合物 |
|||
| 吡啶同系物 |
0.24 |
0.25 |
0.048 |
| 喹啉 |
1.15 |
1.20 |
5.57 |
| 喹啉同系物 |
1.39 |
1.45 |
1.90 |
| 其他盐基 |
2.02 |
2.10 |
|
| 含硫化合物 |
3.22 |
||
| 硫茚 |
0.16 |
||
洗油馏分是多组分恒沸系统，同时又是多组分低共熔系统。吲哚和联苯、吲哚和苊、吲哚和沸点大于244.8℃的单甲基萘及沸点低于269.2℃的二甲基萘、2-甲基吲哚和沸点大于244.8℃的单甲基萘及沸点低于269.2℃的二甲基萘都可以组成恒沸系统。洗油馏分中的低共熔混合物的熔点见表3。
| 低共溶物 |
低共熔物/℃ |
熔点/℃ |
|
|
萘-β-甲基萘 |
26 |
β-甲基萘-α-甲基萘 |
-41 |
|
萘-α-甲基萘 |
-34.6 |
苊-芴 |
65 |
|
萘-苊 |
51 |
苊-氧芴 |
52 |
|
萘-2,7-二甲基萘 |
53 |
α-甲基萘-联苯 |
-40 |
|
萘-2,3-二甲基萘 |
54 |
β-甲基萘-联苯 |
27 |
|
萘-2,3-二甲基萘 |
60 |
2,6-二甲基萘-联苯 |
50 |
|
萘-芴 |
57 |
2,6-二甲基萘-氧芴 |
57 |
|
萘-吲哚 |
41.8 |
洗油用作吸收煤气中苯族烃的吸收剂，在循环使用过程中，逐渐叠合使其相对分子质量增大，粘度提高，吸收率降低。研究表明最容易造成上述现象的主要因素是洗油中沸点高于270℃的苊、氧芴和芴等的存在。
洗油中各组分吸收苯族烃的能力依次是甲基萘＞二甲基萘＞吲哚＞联苯＞苊＞
二甲基萘馏分聚合性能最小，用作吸收剂可降低耗用量。二甲基萘馏分甲基萘含量低，但甲基萘和二甲基萘总含量高，并且苊、芴和氧芴含量低，所以对苯族烃吸收性能好。另外二甲基萘馏分含萘低，用作吸收剂还可以降低洗苯塔后煤气含萘量。综上所述，从洗油中提取宝贵的化合物，同时又改善了洗油作吸收剂的质量，因此，是洗油综合利用的有效途径。
洗油馏分分别用酸和碱洗涤，提取喹啉类化合物和酚类化合物后，其质量指标见表4：
| 指标名称 |
指标 |
指标名称 |
指标 |
|
密度（20℃）/g*cm-3 |
1.035-1.055 |
酚含量/% |
﹤3 |
|
萘含量/% |
﹤10 |
初馏点/℃ |
＞230 |
|
270℃前馏出量/% |
＞85 |
2
从煤焦油分离的化学品及其进一步加工的产品，在农药、医药、染料、加工助剂及工程塑料等领域有着广泛的应用，其中有些产品如咔唑、菲、芘及苊等是石油化工产品不能替代的，因此煤焦油深加工对资源综合利用及精细化工发展具有重要意义。
煤焦油洗油是煤焦油蒸馏时切取的230～300℃（GB-3064 )馏分段，全国洗油年产量在100万t以上。洗油主要组分是中性组分（约90%），其余是碱性、酸性组分，其中富含α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、联苯、吲哚、苊及芴等化工原料，这些产品均具有广泛的后续开法前景。
2.1工业甲基萘
甲基萘馏分，占洗油的25%以上，主要组分是α-甲基萘和β-甲基萘，主要用来生产扩散剂和减水剂，此外还可用作油墨溶剂、合成多烷基萘、作压敏复写纸的溶剂。工业甲基萘作油墨溶剂与同类石油产品相比具有更好的渗透性好；作轿车漆溶剂，比四氢萘价格便宜。
洗油馏分经蒸馏切取α-甲基萘和β-甲基萘混合的甲基萘馏分，再将混合甲基萘通过冷冻结晶法或共沸蒸馏分离、蒸馏与结晶分离及精馏分离，将α-甲基萘和β-甲基萘分离。
β-甲基萘是一种重要的精细化工原料。以β-甲基萘为原料制得的β-萘甲酸、β-萘酚及2,6-萘二甲酸等，被广泛用于感光材料、还原性染剂、橡胶、植物生长调节剂、表面活性剂及新型高聚材料的合成。高纯度β-甲基萘是合成维生素K类药物和饲料添加剂的原料。目前，β-甲基萘的生产，只有宝钢是引进日本的技术，国内尚无成熟的煤焦油分离β-甲基萘技术。攀钢正和清大合作，只完成实验室的生产研究。
α-甲基萘在洗油中的质量分数约为10%，也是一种重要的化工原料，可用来合成植物生长激素、厌药中间体和高性能树脂。同时，α-甲基萘还可作为金属加工的探伤剂、静电喷漆溶剂及纤维助染剂等。目前，α-甲基萘在我国只有鞍钢等少数企业在生产。α-甲基萘还没得到充分的开发，市场不够稳定，因此加强α-甲基萘下游产品的开发，形成稳定的市场，对于降低β-甲基萘的提取成本有很大的帮助，并使资源能够得到更充分的利用。
2.2喹啉和异喹啉
生产喹啉的常用制法是斯克洛甫合成法，这种方法存在着工艺复杂、产品成本高的不足。从煤焦油中分离喹啉比合成法成本低。从洗油中分离喹啉和异喹啉，只需将喹啉和异喹啉馏分用硫酸洗涤，再经碱中和，即可得到工业级喹啉和异喹啉。目前喹啉的提取主要采用硫酸氢铵作萃取剂，同时能够避免吲哚在强酸条件下发生低聚反应而损失
喹啉在洗油中的质量分数为2%～4%。是重要的医药原料，在医药上主要用于制烟酸系、8-羟基喹啉系和奎宁系三大类药物。8-羟基喹啉是新近开发的农药，可用于生产高效低毒的杀虫剂。此外，喹啉在染料、感光色素及橡胶行业也有广泛用途。
异喹啉是从生产工业喹啉的残油中进一步分离提取的，可制得治疗血吸虫病的喹啉酮。
2.3芴
洗油馏分经蒸馏切取290～310℃的芴馏分，然后再蒸馏切取293～297℃窄馏分，冷却结晶并过滤制得粗芴，用溶剂洗涤结晶得到纯度大于95%的芴。
芴主要集中在洗油馏分（约6%）。可用于合成各种非银感光材料，与各种过渡金属化合制备多种金属茂，制多肽试剂用作生化药物，还可以用来生产洗涤剂、润湿剂、液体闪光剂、杀虫剂、感光材料和液晶化合物等。
芴氧化制芴酮是利用芴资源的重要途径。芴酮经还原、酯化生成双酚芴。双酚芴在电导体绝缘体、光电导体、高性能聚合体、各种膜和耐高温涂料等方面具有良好的应用前景。成为当今高性能材料、新型工程塑料的重要单体和改性剂。
2.4苊
洗油馏分经蒸馏切取苊馏分，再经冷却、结晶、分离可得工业苊，或是洗油馏分经二次精馏而得。
苊在洗油中的质量分数约为15%，具有耐热、耐晒及耐侯性，是煤焦油洗油中分离和利用最早的产品之一。可作为合成树脂、工程塑料、医药、染料、杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、植物生长激素的中间体以及用于制造光电感光器或有机场致发光设备所用导电材料等。苊经高温气相脱氧可得苊烯。苊烯可用作电绝缘材料、离子交换树脂和染料等。苊烯经溴化、氯化可制得溴代和氯代苊烯，经进一步聚合可得耐燃性极好的树脂，故可广泛用于高分子材料工业。
苊及其衍生物与酚、醛类反应可制得耐热性优越，耐酸、耐碱性能及电绝缘性能良好的改性酚醛树脂，以代替酚醛树脂制造电木粉、层压绝缘板、粘结剂等。另外，苊还可以制造耐高温的聚酞亚胺、聚苯并咪唑代酮树脂，用作制造宇宙飞船降落伞的纤维。
苊经气相氧化可得1,8-萘二甲酸酐，是染料中间体，可用于生产BG灰，还可作为生产附加值更高、用途更广的有机中间体3,4 ,9,10-芘四甲酸二酐的原料。
2.5吲哚
（1）医药
（2）农药
（3）香料
（4）染料
（5）色氨酸
2.6
氧芴的主要分离方法是以重质洗油为原料，截取280～286℃的精馏馏分，宽馏分再精馏截取氧芴窄馏分，其氧芴含量可达80%。精制高纯度的氧芴主要采用溶剂结晶法，所用的溶剂有乙醇、甲苯、乙二醇和α-甲基萘馏分等。氧芴在洗油中的质量分数约10%，在重质洗油中质量分数高达30%以上。氧芴的工业应用非常广泛，氧芴经反应合成得氧芴-2,3-酸、3-氨基烷基氧芴及2,2-联苯二酚，用于生产染料、止痉挛剂及消毒剂等。氧芴还可生产兽药硝氯酚，用于治疗牛、羊等的肝部吸虫病。与脂肪酸、脂肪、醇类、酚类或烷基卤化物一起磺化缩聚得润湿剂、纺织助剂；氯化得到的氯化氧芴是电绝缘材料添加剂，磺化缩聚物可用作纺织助剂和湿润剂等。氧芴还可用作热载体，以及食品和木材防腐剂等。
2.7
联苯的制备方法有利用热解制联苯等的化学合成法，也有加工各煤焦油馏分制联苯的分离提取法。联苯在洗油中的质最分数为4%～6%，热稳定性好，被广泛用作热载体，可用于化工、塑料和染料等工业的原料。联苯在印染工业中作为印染剂，也可用作柑橘包装纸的浸渍剂。
联苯与联苯醚的混合物载热温度可达300～400℃，也可用作核电站汽轮机体系的工作介质。联苯的加氢产物联环己烷是喷气式飞机的燃料。
由联苯、三联苯等组成（以质量计联苯13%，三联苯61%）的山都蜡能有效地吸收放射线，适宜作为核电站的载热体。三联苯同时是苯热解制联苯时的副产物。
3
目前，煤焦油市场的主流价格为2750～3050元/吨，洗油市场主流报价3600元/吨左右，而由其分离出的下游产品的价格分别为：甲基萘5000元/吨；喹啉30000元/吨；苊5200元/吨；吲哚70000元/吨；芴2700元/吨；联苯14000元/吨。可见进行煤焦油深加工，得到高附加值的产品，具有良好的市场前景。
3.1
2011年，国内工业萘总产量大约在124.14万吨左右，设计总产能在140万吨左右。在深加工企业地区分布上，山西、河北等传统产煤地区的煤化工企业分布最多，产能和产量也最高。相比之下，西北、西南地区由于所处区域的限制，产品多数当地消化，产量和产能并不高。华东沿海地区主要以石油加工为主，对煤化工产品的需求量有限。国内工业萘的主要消费区域集中在华北、华中地区、华南地区和华东地区（同样也是外加剂主要的生产地区）。因此，工业萘的销售和生产与萘系高效减水剂的兴旺密不可分。
目前，国内工业萘的主要消费领域在于外加剂市场，其余部分销往染料中间体企业（精萘、二萘酚）。其中，萘系高效减水剂的市场份额最多，每年要消耗国内工业萘的产量的70%以上，而剩余的30%工业萘被进一步深加工。随着国内萘系高效减水剂的市场份额在不断缩减，工业萘在外加剂中的消耗比率在不断下滑，而进一步深加工或成未来主流趋势，显然精萘和二萘酚的利润率更高，市场前景也更好。
3.2
3.3
3.4
目前全球吲哚生产主要集中在美国、西欧、日本等工业发达国家与地区，煤焦油提取法和化学合成法并存，年生产能力约7000
3.5