煤焦油(Coal Tar,简称焦油)是一种在烟煤干馏时的副产品,它的产率、质量和组成取决于炼焦配煤的性质和炼焦过程的技术操作条件,一般情况下煤焦油的产量为装炉煤的3%~4%,可以分为高温煤焦油、中温煤焦油、低温煤焦油等几种。[1][2][4]煤焦油是一个多种成分的芳香类化合物的混合物,成分复杂,为近似黑色的比水重的粘稠液体,有特殊臭味,并有与萘[nài]相似的气味,微溶于水,溶于苯、乙醚、二硫化碳、氯仿、乙醇、丙酮和甲醇,弱碱性,放在舌上有剧烈的灼烧感。[2][4]煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料,也可直接利用,如作为工业型煤、型焦和煤质活性炭用的粘结剂的配料组分,还可用作燃料油、高炉喷吹燃料以及木材防腐油和烧炭黑的原料,也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。[4]但是煤焦油对环境有很大的影响,尤其是对水环境的危害最大,对大气会造成污染,是致癌物。[1] 发现历史
在1665年,煤焦油由德国哲学家、化学家约翰·贝彻(Johann Becher)发现,16年后,他与英国人亨利·塞尔(Henry Serle)一起通过煤得到了沥青和焦油,从而获得了英国的第214号专利。[3][5]19世纪40年代人们在欧洲进入狂热的铁路建设时期发现了煤焦油的重要用途,煤焦油是一种很好的铁路枕木防腐材料,而且用量很大。与此同时德国化学家霍夫曼(A.W.Hofmann)这时也开始对煤焦油进行深入研究,并于1841年由于他对煤焦油化学的研究获得了博士学位。[6] 组成成分
煤焦油中估计含有上万种有机物质,绝大部分为带侧链或不带侧链的多环,稠环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物,并含有少量的脂肪烃、环烷[wán]怪和不饱和烃,可以从中分离并认定的单种化合物有500余种,约占煤焦油总量的55%,其中包括苯、二甲苯、萘等174种中性组分,酚、甲酚等63种酸性组分和113种碱性组分。[4]