蒸馏是化学生产中最常用且高效的分离和纯化方法，在煤化工、石油化工、精细化工和制药化工等行业中有广泛应用。然而，蒸馏过程中处理的原料中含有少量杂质，这些杂质最终会作为废渣排放。特别是石油、煤焦油和粗酚精炼产生的蒸馏残渣属于典型的有机有害废物，因其复杂的成分和生物毒性而被《中国国家危险废物名录（2025年版）》正式列为危险废物[1,2]。据统计，中国煤化工行业每年处理约1500万吨煤焦油，其中蒸馏残渣超过500万吨，占工业危险废物的4%[3]。蒸馏残渣主要由焦油残渣和沥青组成，同时也含有丰富的酚类化合物。除了酚类化合物外，杂酚和二甲酚的含量在粗酚混合物中可达到4.6%[4]。
粗酚蒸馏残渣（CPDR）来源于煤气化技术中含酚废水在洗涤、冷却和净化过程中的后续处理环节。含酚废水首先经过过滤去除大颗粒杂质，然后通过多级溶剂萃取获得粗酚。粗酚再经过脱水和重质组分去除柱处理，去除残留水分和高沸点组分，最终得到精制酚。重质组分去除柱塔釜中的残渣即为CPDR。精制酚进一步进入后续处理单元，根据沸点差异分离出高价值化学品，如酚、邻甲酚、间/对甲酚等。这些酚类化合物是有机合成的重要原料[5]。酚类化合物广泛用于树脂、双酚A和工程塑料的制造；而杂酚和二甲酚则广泛应用于酚醛树脂、增塑剂、农药、药品、抗氧化剂和防腐剂的制备[6],[7],[8],[9]。然而，由于CPDR成分复杂、毒性高且气味刺鼻，目前主要通过焚烧或填埋处理[10,11]。焚烧过程会产生含有多种污染物的废气，填埋处理则面临土工膜破裂等挑战。这些处理方法不仅浪费了部分高附加值化学品，还会通过释放酚类化合物、多环芳烃（PAHs）、氮氧化物杂环化合物（NOHCs）等有害物质造成二次环境污染。
Zhou等人[12]使用深度切割真空蒸馏技术从酚类残渣中分离出低沸点组分（<280°C），并将其与酚混合制备混合酚醛树脂，这些树脂成功应用于镁碳耐火砖的生产。Ma等人[4]利用氮掺杂的酚类残渣（与乙醇/水溶液）在无氧条件下制备了高性能的CO2吸附材料，制备的活性炭比表面积为528 m2 g−1，最大吸附容量为2.94 mmol g−1。Gao等人[13]结合KOH活化及三种模板剂（CaCO3、Al2O3和MgO）从酚类残渣中制备了多孔活性炭，其中PCAl2O3对酚（238 mg g−1−12捕获和水处理方面具有广泛应用潜力。因此，深入研究CPDR的组成特性有望为其提供更有效和增值的利用途径。
与针对煤焦油中酚类化合物提取的广泛研究[5,7,[14],[15],[16],[17],[18],[19]相比，对CPDR等工艺副产品的处理研究相对较少。我们的研究团队在煤炭转化[20],[21],[22],[23],[24],[25],[26],[27],[28],[29]和固体废物资源利用[1,2,[30],[31],[32],[33],[34]方面具有丰富经验。本研究采用的方法已在煤液化产品的提取分离和分馏中得到应用和验证。鉴于此背景以及CPDR与以往研究材料的组成相似性，将该方法应用于CPDR的研究是合理且技术可行的。
本研究对中国新疆某粗酚蒸馏厂产生的CPDR进行了开创性研究。通过结合真空蒸馏和GC/MS、TG-DTG、Py-GC/MS等分析技术，系统地表征了各组分的组成，并评估了CPDR及其蒸馏残渣（CPDR-R）的热化学转化行为。这些发现为这种研究不足的工业副产品的增值、高效和无害利用提供了基础支持。
