利用热等离子体高温、高焓和高反应活性的特点，可实现碳氢类物质直接向乙炔高效转化的毫秒级反应过程.目前，本研究组将氢等离子体应用于煤裂解制乙炔过程已取得重要进展，深入研究了煤向乙炔转化的规律和定向控制.为进一步拓宽热等离子体技术的工业应用，本文研究了煤焦油在热等离子体中的热解过程.煤焦油是煤炼焦工业重要中间产品，可进一步用于制造炭黑和加氢制汽柴油等，但重质煤焦油深加工难度大，一般直接用作廉价燃料.从元素组成角度，煤焦油作为重质液态烃，从原理上适用于热等离子体裂解制乙炔过程，这为难加工煤焦油的高效利用提供了思路.基于上述考虑，本研究组搭建了实验室等离子体煤焦油裂解装置，包括等离子体炬、煤焦油给料、混合段、反应段及淬冷段等单元.实验针对低温煤焦油，考察了(1)等离子体输入功率(2)等离子体气氛(3)反应时间(4)淬冷等参数对过程转化率和乙炔收率的影响.结果表明，该过程气相产品组分具有低氧和高碳氢质量比的特点，原料转化率可超过70％，乙炔质量收率可达30％，表明煤焦油作为裂解原料的优越性.本文实验条件下，最优原料比焓为4.2×104 kJ/kg.进一步，通过控制结焦等方式，对重质煤焦油，等离子体过程具有良好前景.