本书在介绍煤焦油特别是我国中低温煤焦油的资源、生产情况及煤焦油加工利用技术现状的基础上，结合作者十余年的研究成果，对中低温煤焦油组分定性定量分析、组分分离、酚类化合物的提取、催化加氢制备轻质芳烃和针状焦等进行了深入分析，阐释了针对煤焦油复杂有机混合物基础研究与加工利用的创新学术思想，为煤焦油复杂有机混合物的高效清洁转化利用提供了方法及理论支撑。

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（1）2002.09-2006.07在西安科技大学攻读硕士学位，应用化学； （2）2006.09-2009.07在西安科技大学攻读硕士学位，应用化学，导师：周安宁教授； （3）2009.09-2012.07在西北大学攻读博士学位，能源化工，导师：马晓迅教授； （1）2019/07-至今，西北大学，化工学院，教授（特别评审，破格）； （2）2016/05-2019/07，西北大学，化工学院，副教授（2017年遴选为博士生导师）； （3）2012/07-2016/05，西北大学，化工学院，讲师（博士毕业后留校任教）。煤化工发表论文 65 篇，其中SCI检索 50 篇，EI检索 8 篇，其他核心期刊检索 7 篇。 （1）Lei He, .. Ming Sun*, Mechanism of coal pyrolysis to produce aromatics and phenols under H2 atmosphere: Multi-step pyrolysis by Py-GCMS and DFT calculations, Fuel, 2025, 393: 134130, IF: 7.4, Q1. （2）Ziwen He, .. Ming Sun*, Thermal oxidation degradation mechanism under the rust-catalyzed condition of CO2 absorbent monoethanolamine and the DFT analysis of pathway, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2025, 13 (3): 116189, IF: 7.4, Q1.（1）国家科技专家库评审专家 （2）国家自然基金委化学科学部/地球科学部项目网评专家 （3）陕西省、安徽省、江西省科技项目网评专家 （4）陕西省科学技术协会评审专家 （5）北京市自然科学基金项目评审专家 （6）教育部学位中心研究生学位论文通讯评议专家 （7）全国煤化工标准化技术委员会-炼焦化学分技术委员会委员

目录
前言
化合物及术语缩写
第1章 绪论 1
1.1 概述 2
1.1.1 中低温煤焦油的性质与组成 2
1.1.2 中低温煤焦油的用途 4
1.2 中低温煤焦油的生产与加工利用 5
1.2.1 典型的陕北低温干馏工艺 5
1.2.2 中低温煤焦油加工利用现状 6
1.3 存在的问题 10
参考文献 11
第2章 中低温煤焦油组分定性定量分析 14
2.1 概述 14
2.2 溶剂萃取法分离中低温煤焦油组分 14
2.2.1 原理及方法 15
2.2.2 中低温煤焦油石油醚萃取物的GC-MS 16
2.2.3 中低温煤焦油石油醚萃余物的GPC 21
2.2.4 中低温煤焦油石油醚萃余物的TG-FTIR 21
2.3 基于TG 和GC-MS 的中低温煤焦油组分定性定量分析 25
2.3.1 原理及方法 26
2.3.2 LTCT、HTCT、L-PE和H-PE的GC-MS 27
2.3.3 LTCT、HTCT、L-PE和H-PE的TG与GC-MS可分析组分含量 28
2.3.4 基于Py-GC-MS的300LTCT和300HTCT组成 30
2.3.5 煤焦油组分含量定量测定方法构建 33
参考文献 37
第3章 中低温煤焦油的组分分离 39
3.1 概述 39
3.1.1 模拟蒸馏分离方法 39
3.1.2 柱层析分离方法 40
3.1.3 六组分分离方法 41
3.2 基于热重法的煤焦油模拟蒸馏 42
3.2.1 基本原理和计算方法 42
3.2.2 模拟蒸馏和蒸馏的结果与校正 46
3.2.3 TG-蒸馏与TBP、GC-MS、Py-GC-MS 结果的比较 63
3.3 中低温煤焦油柱层析分离 68
3.3.1 实验仪器、原料及基本原理 68
3.3.2 F1～F7 的GC-MS 与GPC分析方法 70
3.3.3 F1～F7 的洗脱收率及GC-MS结果 71
3.4 中低温煤焦油六组分分离 80
3.4.1 实验原料及基本原理 80
3.4.2 分析方法 82
3.4.3 研究结果分析 83
3.5 煤焦油各组分含量的测定——溶剂萃取-柱层析分离重量法构建 94
3.5.1 范围及规范性引用文件 94
3.5.2 试剂和材料 94
3.5.3 仪器和设备 95
3.5.4 取制样 95
3.5.5 实验步骤 96
3.5.6 结果计算 96
3.5.7 精密度 97
参考文献 97
第4章 中低温煤焦油中酚类化合物的提取 101
4.1 概述 101
4.2 硅胶对中低温煤焦油中酚类化合物的吸附规律 102
4.2.1 基本原理及性质 102
4.2.2 溶剂萃取研究 103
4.2.3 煤焦油重油正己烷萃取物及萃余物组分 105
4.3 煤焦油溶剂萃取——柱层析分离工艺优化 107
4.3.1 压力与硅胶粒径对层析柱流量的影响 107
4.3.2 洗脱工艺条件优化 109
4.3.3 各洗脱组分分析 111
4.4 产品浓缩过程工艺模拟分析与设计 114
4.4.1 各精馏塔模拟组分的确定 114
4.4.2 精馏塔的模拟流程建立 118
4.4.3 精馏塔设计参数设定 120
4.5 煤焦油组分分离工艺设计与优化 125
4.5.1 煤焦油组分分离工艺设计 125
4.5.2 煤焦油组分分离工艺装置优化 125
参考文献 128
第5章 煤焦油催化加氢 129
5.1 概述 129
5.1.1 研究背景及意义 129
5.1.2 研究思路和总体方案 130
5.2 富多环芳烃馏分催化加氢脱烷基 132
5.2.1 加氢工艺条件对W/HY 催化性能的影响 133
5.2.2 不同载体催化剂的反应性能 135
5.2.3 不同催化剂物理化学性质表征 140
5.3 煤焦油催化加氢制轻质芳烃 146
5.3.1 煤焦油模型化合物催化加氢制轻质芳烃 146
5.3.2 催化剂催化性能评价 147
5.3.3 催化剂物理化学性质表征 157
5.3.4 催化剂的物理化学性质与产物产率之间的结构-活性关系 161
5.3.5 S-CMCs/M-CMCs可能的催化转化途径 167
5.4 煤焦油中芳香族化合物催化加氢和烷基化 167
5.4.1 萘催化加氢制四氢萘 168
5.4.2 菲催化加氢烷基化 175
参考文献 192
第6章 中低温煤焦油制备针状焦 195
6.1 概述 195
6.1.1 研究背景及意义 195
6.1.2 研究思路和总体方案 196
6.2 精制煤沥青与针状焦理化性质 200
6.2.1 精制煤沥青理化性质 200
6.2.2 生焦与针状焦理化性质 209
6.3 添加模型化合物制备针状焦 223
6.3.1 原料关联针状焦的演化规律 223
6.3.2 添加方法 224
6.3.3 模型化合物生焦及针状焦的理化性质 225
参考文献 233