1.4.2 研究内容 . 8
2 实验部分 .. 9
2.1实验原料及实验仪器和设备 9
2.1.1 实验原料 . 9
2.1.2 实验仪器与设备 11
2.2 主要仪器设备简介 . 11
2.2.1 红外光谱仪 . 11
2.2.2 台式核磁共振仪 12
2.2.3 EM 电子显微镜 . 12
2.2.4 运动粘度计 . 12
2.4 实验过程 13
2.4.1 煤焦油和溶剂油的组分与结构特征分析 . 13
2.4.2 煤焦油和溶剂油的粘度测定 .. 13
2.4.3 煤焦油自然沉降法净化 13
2.4.4 煤焦油中 QI的测定 15
3 实验结果分析 . 16
3.1 煤焦油和溶剂的组分及粘度分析 . 16
3.2 沉降实验分析 .. 19
3.3 SEM电镜扫描结果表征 22
4 结论 .. 24
致 谢 . 25
参考文献 . 26
1 绪论 1.1 煤焦油 1.1.1 概述 煤焦油又称为煤馏油,是煤在热解过程中(煤干馏或者煤焦化)产生的液态产物,比重大于水,具有一定溶性和特殊的臭,可燃并有腐蚀性,相对密度(水=1):1.02~1.23,开口闪点(℃)≤23℃左右,自燃点为 580~630℃,燃烧热为35.7~39.0MJ/kg。煤焦油中还含有2%~5%的氨水,故它呈碱性反应。一般根据热解温度的不同把煤焦油分为 3类,低温煤焦油(450~600℃),中温煤焦油(600~800℃)和高温煤焦油(1000℃)。煤焦油是一种具有刺激性臭的黑色或褐黑色的粘稠状的液体,煤焦油之所以具有深暗的黑色或者褐黑色,是因为炭黑状物质和高分子树脂存在于煤焦油中,它们是由芳烃高分子组成的。这些细小分散在煤焦油胶体系统中的黑色颗粒或絮状物质,不溶于苯、甲苯、吡啶和喹啉等有机溶剂中,统称为喹啉不溶物(QI)或甲苯不溶物(TI),它们对煤焦油的性质和质量产生很大的影响[1]。 煤焦油的化学成分有很多,据 1945年测定的煤焦油化学成分为 190 种。由于测定方法的进步,目前已测定出 480种化合物。估计煤焦油中的总的化合物种类约有一万种[2]。尚未查明的化合物主要是含于沥青中的多环芳烃和杂环芳烃,他们约占 45%。近几年来,通过核磁共振光谱的研究可知:煤焦油含碳量为 90%~93%,约有95%是芳烃化合物。苯、萘、三环芳环和多环芳烃、杂环芳烃及其衍生物,都是煤焦油的特有组分。
1.1.2 煤焦油的生产过程 煤焦油是焦化化工的重要产品,关于煤焦油的形成,主要是煤焦化产生的,煤焦油是炼焦化学工厂煤气中的冷凝液产物,煤焦用的烟煤为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤等煤种,按适当比例配合,经粉碎成颗粒度小于 3mm,其比例占 80%左右粉状煤料,输送到焦炉炭化室进行高温干馏炼焦。煤料在炭化室加温至 1000℃,发生热分解变化,当煤层被加热至300~500℃产生的热分解产物称为初焦油,逐步加热至 800~1000℃的条件下,发生深度热分解,所得二次热分解产物称为高温焦油[3]。二次分解产物为稠环芳香烃族化合物,伴随分布在煤气中进入炉顶空间。这就是煤焦油的生产过程,主要产物就是焦炭、煤焦油和煤气。这是生产过程中过程。 从化学方面来看,煤料在碳化室内经干燥、析出吸附在煤中的水、二氧化碳和甲烷等(物理解析)。随着煤料的温度越来越高,煤中含氧多的分子结构分解源Y自Z751W.论~文'网·www.751com.cn 为二氧化碳和水。当煤层温度达到300~550℃, 煤的大分子基团和侧链会发生断裂,形成胶质体,生成半焦,经进一步炭化而形成焦炭。在成层结焦过程中,胶质体内发生激烈的热解反应,形成大量的初级热解产物(初焦油,500~550℃)。初焦油中芳烃主要有甲苯、二甲苯、甲基萘、甲基联苯、菲、蒽、及其甲基同系物,酸性化合物多为甲酚和二甲酚,还有少量的三甲酚和二甲基吡啶、甲苯胺、甲基喹啉等。在这个过程中,初次煤热解产物受炉墙、焦饼中心和炉顶空间的高温作用,发生一系列二级热解反应,生成二级热解产物(800~1000℃)。也就是说,高温煤焦油实质是初温焦油在高温作用下进热化学转化形成的。这个转化过程非常复杂,包括裂解、脱氢、聚合、缩合、歧化和异构化等反应[4]。 煤焦油的净化+文献综述(2):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_61571.html