苯乙烯焦油的基本性质
苯乙烯焦油是苯乙烯生产过程中在提浓和精馏阶段因其自聚产生的残液，其组成主要是生产苯乙烯的原料苯乙烷、苯乙烯、苯乙烯二聚体、三聚体、四聚体、未消耗掉的游离阻聚剂、阻聚产物以及其他芳烃等热反应产物，因其中含有苯乙烯低聚物，常温粘度较高，因而被成为焦油。苯乙烯焦油过去的处理方法基本都是经生产厂家的三产部门销售给燃油锅炉用户作为燃料油使用，现在之所以受到保护部门的关注，个人认为原因可能有以下几方面，作为燃料油使用时其中的游离阻聚剂和阻聚产物是产生环境问题的主要根源，因此合规化处置的核心应该是除掉含硫含氮的游离阻聚剂和阻聚产物，其他组分作为燃料处理不存在任何环境问题。
因苯乙烯焦油中含有大量（小于2%）阻聚剂，致使其燃烧速度大幅降低，燃烧不完全，燃烧时冒黑烟。
苯乙烯生产过程中使用的阻聚剂多为含硫含氮含氧的有机化合物，燃烧使用会产生大量的SOX和NOX，燃油锅炉的脱硫脱硝技术不过关或者处理容量有限时排放严重超标。
我国早期引进的苯乙烯生产工艺中还在沿用上世纪开发的阻聚剂技术，所用阻聚剂多为毒性较大、具有致癌、致不孕，西方国家已经明令禁止或者限制使用的化学试剂，而且使用技术落后投放剂量较大。至少中石化的燕山石化、青岛炼化和齐鲁石化存在这样的问题。
近年来中石化对各厂使用的化学助剂也以招投标框架协议的形式进行采购，苯乙烯蒸馏厂家普遍使用的NSI系列阻聚剂并不体现低毒、环保、绿色。
苯乙烯本身具有自聚性能，受温度影响较大，在高温较高条件下自聚速度更快，这样得到的的自聚产物没有任何实际用途。在350℃以上高温苯乙烯低聚物、高聚物又可解聚得到以苯乙烯为主的小分子化合物。而为了保证安全生产和提高苯乙烯产率在提浓和精馏阶段加入的阻聚剂大多对热比较稳定，加氢也只可能将有机含氮化合物转变为有机胺，所以我院目前提出的催化裂化、加氢处理、焦化等技术方案可能不是解决苯乙烯焦油合规使用的理想方案，单纯的热处理轻质化技术还可能会对装置的后系统产生严重影响。
目前全国年产苯乙烯近700万吨，最少副产近40万吨焦油，如果将芳烃抽提产生的焦油也计入其中，至少有近50万吨甚至更多的焦油产量。焦油中苯乙烯的含量随采用精馏技术的先进程度变化，一般在10% ~45%之间。个人掌握的不完全资料中石化目前大约有10个苯乙烯生产厂家，其产能没有超过200万吨，如此加上工艺操作失误因素，系统内年产苯乙烯焦油应该在15万吨以内，若将芳烃抽提产生的焦油并入计算估计也不会超过30万吨。但是如果需要生产苯乙烯焦油的厂家提供合规性燃料油，各厂家都需建处理装置，这个市场也不小，全国已有30多家苯乙烯生产企业，大多分隔较远无法集中处理。
苯乙烯焦油合规化、无害化处理的文献资料极其稀少，但比较幸运的是我在1室的时候曾经长时间关注过苯乙烯行业阻聚剂的配方及使用和苯乙烯焦油的组成分析等问题，手头积累了一些资料和试验分析数据。对阻聚剂的成分、性质及配方变化情况比较了解，分析数据中除了阻聚剂与苯乙烯游离基生成的阻聚产物没有分析完整结果，其余数据还比较齐全。
目前苯乙烯行业使用的阻聚剂有两种类型，一种是苯乙烯产品存储阻聚剂即所谓的含氧阻聚剂对叔丁基苯酚，与焦油没有任何关系。另一种阻聚剂是苯乙烯提浓和精馏用阻聚剂，用量较大而且多为含硫含氮的有机化合物（目前倾向于使用无硫阻聚剂，真阻聚剂和缓聚剂都是如此），使用结束后留在釡底与其他高沸点组分一起构成苯乙烯焦油做燃料油使用，此类阻聚剂又分为真阻聚剂和缓聚剂两类，可以单独使用也可以复配使用，其中阻聚剂和缓聚剂复配使用可以获得最佳效果，这个代表目前的最新技术，仅有近期投产的苯乙烯厂家才使用，老厂基本都是单独使用真阻聚剂或者缓聚剂。提浓或者精馏用阻聚剂，是产生环境问题的主因。
真阻聚剂是受阻胺型氮氧游离基与活性自由基以等摩尔反应，耐温性较好，缓聚剂是含其他取代基的二硝基苯酚类物质，是苯乙烯单体精馏过程中最常用的聚合控制添加剂。它同样适用于二乙烯基苯。经多年使用，业已证明其单独使用时是一种有效而可靠的缓聚剂，适用于所有装置结构，并适用于精馏工序中所有温度条件。此类物质的阻聚、缓聚作用因活性基团较多而呈现多样化，而且不会像真阻聚剂那样随时间的延长就会完全消耗掉，苯乙烯焦油中的游离阻聚剂大都有此类物种构成，使焦油的颜色加深变黑。
缓聚剂的结构中含有两个硝基，致使酚的酸性大幅增强，因而可以通过简单的酸碱洗涤将其完全脱除并回收重复使用或者采用其他有机溶剂抽提的方式回收缓聚剂。试验结果表明苯乙烯焦油中的缓聚剂含量最高可达3%左右，但使用酸碱洗涤技术这部分含氮物质的脱除率可达100%。当使用单一缓聚剂作为提浓或者精馏阻聚剂时，苯乙烯焦油中的氮含量有90%以上是由游离缓聚剂贡献的，其余10%由阻聚产物中的氮贡献。这意味着通过简单处理即可将苯乙烯焦油中的总氮含量脱除90%，操作成本极低而脱氮效率极高。
阻聚产物是阻聚剂与体系中的活性游离基构成的中性化合物，可能因其结构中的羟基也参与了反应，导致其丧失了酸碱性，不能经简单的酸碱洗涤脱除，但因其结构中含有极性基团与其他芳烃的性质差异较大，所以更换溶剂体系比如使用低共熔盐绿色溶剂可以将其转移到极性相中然后通过反萃取手段将其脱除。真阻聚剂一般与活性游离基以等摩尔反应，得到的阻聚产物基本是中性物质，但其结构中含有氮氧极性基团，因此对由真阻聚剂与活性游离基反应构成的阻聚产物可以通过类似的手段处理。
脱除阻聚剂和阻聚产物的苯乙烯焦油需要立刻处理，否则因苯乙烯的自聚可能会使其很快失去流动性而损毁存储设备甚至因聚合放热引起自燃而产生新的环境问题。