粗酚工艺.doc

粗酚工艺一、性质性质苯酚邻甲酚间甲酚对甲酚2,6-二甲酚2,4-二甲酚2,5-二甲酚2,3-二甲酚3,5-二甲酚3,4-二甲酚沸点，181.8191202.2201.9201210210217.1219.5225熔点，40.913112.2234.69482675756465密度，g/cm31.0711.041.031.0541.041.20.9680.98粘度（50），mp.s3.493.064.174.48折射率1.5371.531.5271.527熔融热，kj/mol11.4415.810.7112.72汽化热，kj/mol49.7645.247.4347.58燃烧热，kj/mol3056369637063701闪点，79.5818686二、用途可用于生产合成纤维、农药、工程塑料和染料中间体。主要用于提取苯酚、邻甲酚、间对甲酚、二甲酚、3,5-二甲酚等，是高级绝缘漆的溶剂，也是塑料、医药、防霉剂等行业的重要原料。三、酚分类1、低级酚苯酚、甲酚（邻甲酚、间甲酚、对甲酚）、二甲酚(1,2-二甲酚、1,3-二甲酚、1,4-二甲酚、1,5-二甲酚)2、高级酚三甲酚、乙基酚、丙基酚、丁基酚、苯二酚、萘酚、菲酚、蒽酚。四、组成1、粗酚粗酚组成比较复杂，含有苯酚及甲酚类，甲酚包括一甲酚、二甲酚和三甲酚；一甲酚有邻甲酚、间甲酚和对甲酚；二甲酚有2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚、3,5-二甲酚，其中用量最大的是2,6-二甲酚；三甲酚主要包括2,3,6-三甲酚和2,4,6-三甲酚。由于粗酚组成复杂，各组份之间沸点非常接近，对其进行加工分离工艺比较复杂。目前我国粗酚的加工量还比较低，主要是从中分离出苯酚、间甲酚、邻甲酚等单组份以及混合甲酚、二甲酚。1、苯酚苯酚又名名石炭酸，是重要的基本有机化工原料。主要用于生产酚醛树脂、已内酰胺、双酚A、已二酸、烷基酚、苯胺、环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜等，也可作为生产农药、医药、有机化工中间体和精细化学品等的原料。2、邻甲酚邻甲酚用于生产农药除草剂2甲4氯、塑料加工的增塑剂、粘胶纤维的增塑剂和防腐剂等，还可用于生产树脂、抗氧剂、阻聚剂等。我国二甲四氯（钠盐）的产量在6000吨左右，对邻甲酚的需求在3500吨左右。邻甲酚可生产邻羟基苯甲醛和邻羟基苯甲酸，邻羟基苯甲醛可合成香料香兰素，邻羟基苯甲酸主要用于生产酸性媒介质漂蓝B（年产量200吨，需要邻甲酚100吨）；由邻甲酚和甲醛制得的酚醛树脂可用于电子元件，特别是计算机元件中环氧模型化合物的固化剂；邻甲酚还可生产抗氧剂、阻聚剂等。3、间甲酚间甲酚是合成农药、染料、橡胶、塑料、抗氧剂、医药、感光材料、维生素E及香料等重要的精细化工中间体。五、燃料及公用工程需求量年操作时间按330天计。六、工艺流程简述1、馏分洗涤由于酚类化合物带有酚羟基，具有弱酸性，能同碱反应生成酚钠盐，因而可用氢氧化钠水溶液将酚从焦油馏分中萃取出来。工业上粗酚的提取都是采用10%15%的NaOH水溶液洗涤焦油馏分而得到粗酚。理论上每千克粗酚需用100% NaOH 0.4千克，实际上生产中性酚钠只需0.36kg。碱洗过程中得到的中性酚钠，游离碱小于1.5%，含酚20%25%。馏分洗涤工艺有间歇洗涤和连续洗涤两种工艺。间歇洗涤采用分批在反应器内处理馏分，工艺操作灵活方便，洗涤次数和反应时间可以灵活掌握，因而国内大多数生产企业均采用间歇洗涤工艺。连续洗涤工艺处理量大，占地面积小，而且是采用酸碱交替洗涤，以脱除馏分中酚类和盐类化合物，但相对间歇洗涤工艺，其酸碱耗量稍高。根据装置原料供应情况和工艺技术特点，本方案采用间歇式洗涤工艺，流程图见图3-12、酚钠溶液净化碱洗脱酚后得到中性酚钠溶液，经酚钠精制以洗去含量约13%的中性油、萘和吡啶碱等杂质。酚钠精制工艺有蒸吹法和轻油洗净法，一般采用蒸吹法。工艺流程见图3-2：中性酚钠溶液依次与脱油塔底约110的净酚钠和塔顶约100的馏出物换热到案90，进入第一层淋降板，经过汽提从塔底得到净酚钠。塔底净酚钠与原料粗酚钠换热后，温度为70，泵入净酚钠槽，作为酚钠分解的原料。经与中性酚钠换热后的塔顶馏出物进入冷凝器，冷凝液流入分离槽进行油水分离。脱油塔需要的热量由重沸器循环加热塔底油供给，热源为蒸汽。为了吹出油分离槽油水分离的效果，可将密度较小的焦油轻油加入吹出油中，并用泵进行由吹出油槽到油水分离槽的循环，当分离效果较差时，还可以直接向油水分离槽加入新轻油，以改善油水分离效果。酚钠溶液经蒸吹净化后，送往下一步分解工序。3、酚钠分解酚钠盐属于强碱弱酸盐，可以通过采用比酚酸性强的酸将其分解，工业上一般采用硫酸分解法和二氧化碳分解法。硫酸分解法得到和产品不易磺化，反应不激烈，分解完全，烟雾逸出较少，操作环境较好。但设备与管道腐蚀严重，且硫酸钠废水处理困难。二氧化碳分解法无废液排放，碱液可循环使用，只是工艺路线较长，相对于硫酸法较烦琐。由于二氧化碳可由焦炉烟道气或石灰窑中获得，也可从高炉煤气燃烧的废气中获得。为充分合理利用资源，发展循环经济，本项目推荐采用二氧化碳分解法，分解率高（可到95%左右），产生的碳酸钠溶液可用于焦油蒸馏装置。来自上步工序的净酚钠盐进入气泡分解塔中与二氧化碳气体并流接触并发生化学反应，生成粗酚和碳酸钠。（2）CO2分解净酚钠的分解条件1）烟道废气：温度：60-65、含CO2：17%、含尘0.15g/m32）净酚钠：温度：70-80、含酚：20-30%（3）、分解：一次分解温度：65、二次分解温度：484、粗酚预处理主要是脱水脱渣，其目的是为了缩短精馏时间和避免高沸点树脂状物热聚合。其工工艺流程如图3-3所示：粗酚置入脱水釜内，在常压下用蒸汽间接加热脱水，脱出的酚水经冷凝冷却和油水分离后，继续加热进行脱渣操作，直至苯酚、甲酚、二甲酚全部馏出为止。馏出的馏分作为精馏原料。5、粗酚精馏精馏分常压精馏和减压精馏，粗酚精馏有间歇精馏和连续精馏。为防止粗酚在高温下分解和高沸点酚的聚合结渣，本方案选用粗酚间歇减压精馏工艺，以降低热量消耗、防止酚聚合、提高产品质量。其工艺流程见图3-4：脱水脱渣后的粗酚，进入精馏塔，进行精馏提炼得苯酚、间甲酚、邻甲酚和混二甲酚等产品。七、主要设备八、酚类产品的质量指标1、苯酚指标名称一级二级外观白色或略带颜色的结晶结晶点（无水），4039水分，%0.20.3中性油，%0.10.1注：1、苯酚含量97%2、苯酚含水与熔点的关系含水，%015熔点，40.937242、工业酚指标名称指标外观白色或略带颜色的结晶结晶点（无水），31水分，%1.5中性油，%0.5吡啶碱，%0.3注：苯酚含量93%、甲酚约为7%。3、邻甲酚指标名称指标邻甲酚含量，%96苯酚含量，%22,6-二甲酚含量，%2水分，%0.5注：苯酚含量为0.89-1.2%、间对甲酚含量为1.69-2.8%。4、间对甲酚指标名称一级二级外观无色至褐色透明液体间甲酚含量，%5045水分，%0.30.5中性油，%0.20.3195-205流出量，%95注：间对甲酚组成如下表：组分中性油苯酚邻甲酚对甲酚间甲酚2,4-二甲酚2,5-二甲酚2,3-二甲酚3,5-二甲酚质量分数，%0.051.66-5.675.27-9.927.16-31.1250.77-58.83.09-6.060-0.240-0.142,3-二甲酚3,5-二甲酚0-0.240-0.145、工业二甲酚指标名称一级二级外观无色至褐色透明液体间甲酚含量，%5045水分，%1.0中性油，%1.01.5205前流出量，%5225前流出量，%9590注：工业二甲酚组成如下表：组分苯酚邻甲酚间对甲酚2,45-二甲酚3,5-二甲酚质量分数，%0.46-1.370.41-1.613.09-6.0613.75-20.4336.87-55.576、粗酚质量指标名称指标酚含量（无水），%83210前流出量，%60230前流出量，%85水分，%10中性油，%0.8吡啶碱含量，%0.8PH值5-6灼烧残渣，%0.4九、酚渣1、酚渣的主要组成中性油、树脂状物质、游离碳、酚类化合物(二甲酚、3-甲基-5-乙基酚、2,3,5-三甲基酚及萘酚等高级酚)。2、酚渣处理（1）酚渣配入蒽油作位生产炭黑的原料油。（2）酚渣和防腐油按1:8的比例混合，可提高防腐油的防腐能力。（3）酚渣在700-800温度