概述^[1]

松焦油是松根干餾在240~400℃的高分子碳?xì)浠衔锏囊簯B(tài)混合物。它的主要成分為樹脂酸、松香酸、創(chuàng)愈木酚、甲酚、苯酚、松節(jié)油、瀝青等,為深褐色至黑色粘稠液體,具有較濃的焦糊氣味。相對密度為1011.06,易溶于乙醚、乙醇、氯仿、揮發(fā)性油等有機(jī)溶劑,溶于冰醋酸氫氧化鈉等溶液,難溶于水。松焦油是橡膠工業(yè)制品通用的軟化劑,粘著性好,它不僅有防止焦燒的作用,且有助于配合劑的分散,延緩橡膠壓延和硫化作用,提高成品彈性、撓曲性能和使用期限。亦可作為再生橡膠的脫硫劑和軟化劑松焦油還可以作丁二烯單體的阻聚劑。另外,松焦油還可以用在木材防腐、制造船舶、魚網(wǎng)纜索和電器的制造。

作用^[2]

松焦油主要用作橡膠工業(yè)制品的軟化劑能增加橡膠膠料的塑性利于配合劑在橡膠料中的分散,便于加上各種所需要的形狀;它能加速橡膠的混煉過程的進(jìn)行,便于壓延、壓出、模壓等;它能改善豪膠膠料的加工性能,提高硫化膠和成品的彈性和耐磨性,延長使用壽命松焦油在橡膠上不僅有軟化作用,而且有較好的防止焦燒作用,能增加混煉作業(yè)的安全性,既不發(fā)生早期硫化現(xiàn)象,又不妨礙在硫化溫度下發(fā)揮促進(jìn)劑的作用。松焦油還用于木材作防腐劑,也用于船舶、電器及魚網(wǎng)纜索等的制造。

生產(chǎn)方法^[2]

松焦油的生產(chǎn)主要由松根干餾、原油分餾和配制松焦油三個(gè)部分組成。

1、松根干餾

將挖來的松根,收集起來的松枝,除去泥土和樹皮等雜質(zhì),鋸成長度為70厘米左右的小段,再劈成5~7厘米粗的方塊,裝滿炭籠,再用吊車吊入干燥釜中,整齊地堆碼起來,裝滿釜后蓋上釜蓋,用黃泥封閉好釜口縫隙,而后生火進(jìn)行加熱干餾。用約2小時(shí)由室溫加熱至100C左右,這個(gè)階段的餾出物主要為水分,有少量的低沸點(diǎn)松節(jié)油逐步提高溫度,用2~2.5小時(shí)將溫度升至約200C,使木材由預(yù)熱而F燥,餾岀物含α蒎烯、β-蒎烯、雙戊烯、雄刈萱醇、松根油等,還有少量的醛、酮、酚類物質(zhì)。木材在干餾過程中,隨溫度不斷上升,由干燥逐漸變黑而被炭化,經(jīng)4~6小時(shí),溫度從200C至280C,再至400C,餾出物的油水比由7:3升至8:2,餾出量不斷減少直至沒有,其餾出物主要為松根油、樹脂酸、松香酸和瀝青等高分子碳?xì)浠衔锏幕旌衔?。?dāng)溫度升至400~450C,此時(shí)已無物餾出,讓木炭煅燒1.5~2小時(shí),使其充分炭化,干餾進(jìn)行到終點(diǎn)。在干餾進(jìn)程中,水蒸汽、油汽等經(jīng)冷凝,不能冷凝的木煤氣返回作干餾的燃料也叮作其它燃料;冷凝液經(jīng)油水分離器分離岀木醋液,用于提取醋酸或醋酸鈉等產(chǎn)品,分岀萜烯和萜烯醇類等即原油。由釜底排出的焦油收集起來與原油混合在一起稱為混合原油,送去加工。

2、原油分餾

混合原油中含有部分水分,需脫水后,才能用泵注入分離器進(jìn)行分離,原油裝入量為釜的總?cè)莘e量的~33,根據(jù)原油含水量的多少決定裝多裝少。裝完料后,開蒸汽加熱升溫,由室溫至100(,持續(xù)約4小時(shí),可蒸出約占原油量3%左右的水分。當(dāng)溫度達(dá)到85C時(shí),便有少量餾出物餾出,此時(shí)注意不要加熱過快,控制溫度緩慢上升。因油中含有水分,受熱蒸發(fā)時(shí)會產(chǎn)生大量氣泡,形成泡沫,容易發(fā)生沖鍋或溢鍋現(xiàn)象。要讓原油平穩(wěn)地加熱至105℃左石,使油中的水分在此溫度下充分蒸發(fā)出來。隨水分的不斷蒸發(fā),泡沫減少,當(dāng)冷凝器器壁上的水滴回流滴入釜中,馬上汽化而產(chǎn)生爆炸聲時(shí),表明油中水分已基本跑盡,可逐漸升溫加熱,用約2小時(shí)達(dá)到210C,餾出約占原油量18%的粗松節(jié)油。繼續(xù)加熱,用約3小時(shí)加熱至400C,此時(shí)有約占原油量78%的輕焦油餾出,至釜中瀝青炭化,從冷凝器排岀黃色煙塵,繼而溫度明顯下降,分離結(jié)束。金內(nèi)為瀝青焦炭,冷卻之后,由人孔取出。

若在分離過程中,溫度達(dá)到270C時(shí)便停止加熱,冷卻降溫至150℃以下,放出釜中黑色粘稠性液態(tài)殘油,即為重焦油。粗松焦油蒸出松節(jié)油以后的殘油、焦油和混合原油分餾生產(chǎn)重焦油時(shí),能得到6%、7%、13%的粗松節(jié)油,80%、74%、74%的重焦油;生產(chǎn)輕焦油時(shí),能得到6%、7%、13%的粗松節(jié)油,74%、64%66%的輕焦油和6%、10%、8%的瀝青焦炭,其余為損耗率。輕焦油重焦油同在一個(gè)釜內(nèi)生產(chǎn),每次只能生產(chǎn)一種,只有在生產(chǎn)輕焦油才有瀝青焦炭。

3.松焦油配制

將重焦油和輕焦油按約65:35的比例加到混合加熱釜中,加熱到約100C,開啟攪拌充分混合勻,取樣在一定溫度下測定其粘度,若粘度偏小,可適量加些重焦油,加入5%左右的重焦油,其粘度將提高約7秒;若粘度偏大,可適當(dāng)加些輕焦油,加入5%左右的輕焦油,其粘度將降低約10秒。根據(jù)測定的粘度,確定應(yīng)加的重焦油或重焦油的量,直至粘度合格為止。粘度調(diào)好后,加熱升溫至155~165℃,使殘存于松焦油中的150℃以下的低沸點(diǎn)輕質(zhì)油蒸發(fā)掉。因松焦油的著火點(diǎn)約為172C,只有將輕質(zhì)油揮發(fā)后,才能將著火點(diǎn)控制在極限以內(nèi)讓松焦油在此溫度下,靜置沉淀約3小時(shí),使機(jī)械雜質(zhì)沉淀下來,然后把松焦油用壓濾機(jī)過濾,得到松焦油成品。

松焦油生產(chǎn)工藝流程如圖1.17-1所示。將備好的木塊裝入干餾釜1,加熱進(jìn)行干餾,汽(氣)體經(jīng)分離器2分離焦油,進(jìn)入冷凝器4冷凝,液體流入原油槽5中,不凝性氣體排入木煤氣罐12作燃料氣用;經(jīng)分離器分離的焦油與干餾釜底流出的焦油并入焦油槽3。原油經(jīng)齒輪泵注入脫水罐6,脫水后的原油與焦油由齒輪泵打入分餾釜7中,餾出物經(jīng)冷凝器8冷凝,流入油水分離器9分去水分。焦油由泵打入焦配制加熱釜10中配成合格的松焦油產(chǎn)品

參考文獻(xiàn)

[1]詹益興主編,現(xiàn)代化工小商品制法大全（第1集）,湖南大學(xué)出版社,1999年08月第1版,第137頁

[2]潘長華,實(shí)用小化工生產(chǎn)大全 第二卷  林化制品·農(nóng)化制品·生化制品·天然色素·有機(jī)中間體·涂料,化學(xué)工業(yè)出版社,1997年12月第1版,第70頁