闊葉樹材幹餾得到的黑色粘稠油狀物。幹餾的液體產物在澄清時沈在下層的油狀物質稱為沈澱焦油;木醋酸脫醇、脫焦蒸餾時得到的釜殘稱為溶解焦油。
成分
木焦油是復雜的有機化合物的混合物。以酚類化合物為主(含10~20%),包括:苯酚、甲酚、二甲酚;鄰苯二酚、愈創木酚及其衍生物;連苯三酚及其衍生物。還有酸類、酯類和內酯、醇類、酮類、醛類、呋喃化合物、吡喃衍生物、胺類、烴類、碳水化合物等。
餾分
木焦油蒸餾時,按溫度(常壓)收集下述餾分:110℃以下為酸水餾分;110~190℃為輕油餾分;190~230℃為雜酚油餾分;230~310℃為抗聚劑餾分。蒸餾完畢後放出的釜殘為瀝青。木焦油蒸餾得到的酸水餾分可以和木醋液壹道進行加工。輕油餾分可用作燃料或有色金屬選礦用的浮選起泡劑。其余的餾分以及釜殘瀝青可進壹步加工制造木焦油抗聚劑、木焦油抗氧劑、工業雜酚、藥用木餾油和木瀝青增塑劑等。
加工
木焦油經過加工可制成木焦油抗聚劑、木焦油抗氧劑、工業雜酚、藥用木餾油和木瀝青增塑劑。
木焦油抗聚劑
木焦油的230~310℃餾分,先用稀碳酸鈉溶液中和,洗滌數次,除去酸類物質,使油層的pH值達到6.5左右。除去水層以後,將油層再進行減壓精餾,選取在常壓下為230~310℃餾分,得到木焦油抗聚劑。產品用於合成橡膠工業。規格如下:總酚含量不低於65%(體積)。水分不大於6%(體積)。酸值,壹級品不大於20毫克KOH/克,二級品不大於30毫克KOH/克。比色不深於3%的碘的甲醇(不含丙酮)溶液的顏色。餾分組成(體積):240℃以前餾分,壹級品不大於20%,二級品不大於25%;260℃以前餾分,壹級品不少於50%,二級品不少於55%;壹級品在300℃以前的餾分不少於90%;二級品在310℃以前的餾分不少於90%。
木焦油抗氧劑
木焦油240~310℃的餾分中含有醋酸、丙酸、丁酸等,pH值偏高,酸類在油和水之間的分配系數較大,水洗時酸值的降低較慢,如用稀堿液洗滌,酸值降低快,但餾分中酚類物質損失大,使抗氧劑的穩定效能降低。制造抗氧劑時,宜用冷水多次洗滌,使酸值達到指標為止。汽油用的木焦油抗氧劑規格如下:最初穩定效能,壹級品不小於0.95,二級品不小於0.9。最初穩定效能是指在加入木焦油抗氧劑或α-萘酚以後,汽油的氧化誘導期之比,即
式中X為抗氧劑試樣的最初穩定效能(%);a為不加抗氧劑時裂化汽油的氧化誘導期(分);b為每100毫升裂化汽油加入10毫克的α-萘酚後,裂化汽油的氧化誘導期(分);c為每100毫升裂化汽油加入50毫克木焦油抗氧劑後,裂化汽油的氧化誘導期(分)。膠質增加值,100毫升汽油加入50毫克木焦油抗氧劑後,壹級品不大於1毫克,二級品不大於1.5毫克。酸值,壹級品不大於20毫克KOH/克,二級品不大於30毫克KOH/克。水分,不大於6.0%(體積)。壹級品用於航空汽油,二級品用於車用汽油。
工業雜酚
將木焦油190~230℃的餾分用碳酸鈉溶液中和除去酸類物質。分離酸鹽溶液後,再用水洗滌,除去水層。然後加氫氧化鈉溶液,使其中的酚類轉變成能溶於水的酚鈉鹽類。中性油在堿液中的溶解度小,浮出液面。使用堿液濃度為10~15%(堿液用量比理論量高20%左右)。將混合液攪拌均勻,然後靜置(50~60℃),使中性油分層。除去中性油層之後,酚鹽溶液中仍含4%左右的中性油,可用直接蒸汽吹蒸或用苯萃取去除。凈化後的酚鹽溶液,用硫酸分解並分離粗酚,再用碳酸鈉溶液中和,除去硫酸鈉溶液後用熱水洗滌。中和過的粗酚進行蒸餾,收集180~220℃餾分即為工業雜酚。工業雜酚是深色油狀液體,成薄層時為深紅色,有苯酚的氣味,用作木材防腐劑,也可作為有機合成原料。
藥用木餾油
以雜酚油餾分作原料。分離和凈化制粗酚方法與工業雜酚相同,只是在粗酚蒸餾時,選取200~220℃較窄範圍的餾分,用濃硫酸在攪拌下處理1小時,靜置24小時,除去酸液,再用熱水和2%碳酸鈉溶液洗滌,除去水溶液後進行蒸餾,收集200~220℃餾分,再用占原料重量3%的濃硫酸和0.25%的重鉻酸鉀處理,靜置分出油層,用熱水洗滌並再蒸餾,收集200~220℃餾分,即為藥用木餾油。產品為透明、淡黃色的油狀液體,有強烈的折光性和刺激性氣味。在冷水中難溶,在沸水中的溶解度為1∶120。易溶於醇、醚及二硫化碳中。化學組成是二元酚的不完全醚,如愈創木酚、甲氧基甲酚和壹元酚如甲酚、二甲酚和苯酚等的混合物。沸點範圍為200~220℃。220℃以上的殘留物不應高於3%,不應含遊離烴類。藥用木餾油用於醫藥工業和香料工業。中性油可用作燃料油等。
木瀝青增塑劑
100千克熔化的木瀝青(軟化點為70~90℃)在低於140~150℃的溫度和不斷攪拌的條件下逐漸加70~75千克20%苛性鈉溶液,然後加8~12升沸水,使混合物成為均勻的乳漿。加熱混合物,攪拌1小時得到黑色糊狀成品。質量檢查時將75克增塑劑溶於1升水中並加熱到80℃,要求在5分鐘內溶解,溶液比重(20℃)不低於1.015,溶液中不應含有肉眼能見的不溶瀝青質點。木瀝青增塑劑加入混凝土中,可降低水泥耗用量,改善混凝土澆灌性和耐凍性,也可加入石灰壹砂漿中以節約石灰。木瀝青還可作鑄造用型芯粘結劑、瀝青漆和鞋用瀝青等。