工业萘的生产

1、李 新,煤焦油深加工知识讲座 三、工业萘的生产,萘,萘是由两个苯环稠合而成的 ，分子式C10H8 萘是有机化学工业的重要原料，广泛用于生产合成纤维、橡胶、树脂、增塑剂、碱水剂、苯酐以及制取农药和医药等。 萘在煤焦油中的含量与炼焦温度、煤热分解产物在焦炉碳化室顶部空间的停留时间和温度条件有关。一般高温炼焦萘在煤焦油中的含量约为812%。,第一节、生产工业萘的原料及产品 1、 制取工业萘的原料为焦油蒸馏所得的富含萘馏分。按焦油蒸馏生产工艺及馏分切取情况不同，含萘馏分有萘油馏分、萘洗二混馏分及酚萘洗三混馏分等。在这些馏分中均含有酚类、吡啶碱及不饱和化合物，其中有的沸点与萘的沸点相近，精馏时易混入工业

2、萘中而影响产品质量。为提高工业萘的质量并回收这些产品，原料馏分在精馏前需进行碱洗和酸洗（详见馏分洗涤部分）。经酸、碱洗涤后的已洗含萘馏分可用于制取工业萘。 2、已洗含萘馏分的质量指标 名称 萘洗馏分 萘洗混合物 酚萘洗混合分 酚萘洗混合分 比重 1.011.02 1.0281.032 1.0281.032 1.0281.04 初馏点 215 217 200 200 干点 230 270 270275 280290 含酚 % 0.5 0.5 0.5 0.5 含萘 % 75 5767 4555 4555 含水 % 0.5 0.5 0.5 0.5,在实际生产中，因吡啶碱类及不饱和化合物大部分进入酚油

3、和洗油中，故可视需要情况，用只经碱洗脱酚后的含萘馏分生产工业萘。 大多数工厂以蒸馏法生产含萘量大于95%的工业萘，工业萘中含有的其它组分主要是与其沸点相近的硫茚（含量为1.72.6%）及微量的四氢化萘、苯甲腈、酚类（0.10.2%）。 工业萘的生产技术和生产规模，在很大程度上取决于对萘的需求和对萘质量的要求，萘的应用范围将不断扩大。萘的利用方向过去不只一次改变过，将来也还需改变。过去大多数国家焦化萘主要用于生产苯酐，现在萘用于苯酐的原料路线由工业萘改为石油邻二甲苯，新建设的苯酐装置大多数采用石油邻二甲苯进行生产，工业萘现在用于生产水泥减水剂和精萘，再以精萘制取染料等。,第二节、工业萘的生产 煤

4、焦油蒸馏时切取的不同含萘馏分性质差别很大，各工厂根据技术装备、原料市场、产品路线和能源供应等情况，采用不同的生产工艺，工业萘大多采用精馏法进行生产。 1、精馏法生产工业萘可分为间歇式和连续式两种方法。大规模工厂多采用管式炉连续精馏法制取工业萘，目前多采用的是双炉双塔和单炉单塔等生产工艺，现分述如下： A、双炉双塔工艺流程适用于大规模生产和原料含萘低的情况，产品质量好。这种工艺比较成熟，是国内采用最多的一种流程。,双炉双塔工艺流程,加热 炉,初 馏 塔,精 馏 塔,加热 炉,已洗混 合份,换热器,汽化冷凝冷却器,满 流 槽,工业 萘,转鼓结晶机,冷却器,洗油 槽,油水 分离 器,酚油 槽,双炉双

5、塔工艺流程操作,经静置脱水的含萘馏分，由原料泵送至工业萘换热器，温度由8090升至200左右，进入初馏塔。初馏塔顶逸出的酚油蒸汽经冷凝冷却和油水分离后进入回流槽。在此大部分作为初馏塔的回流，少部分采出。已脱除酚油的含萘塔底油用热油泵送往初馏塔管式炉加热后返回初馏塔底，供给初馏塔热量。同时在热油泵出口分出一部分含萘塔底油作为精馏塔进料打入精馏塔。精馏塔顶逸出的工业萘蒸汽在热交换器中与原料换热后进入汽化冷凝冷却器，冷凝冷却后的液态工业萘流入回流槽，一部分作为精馏塔回流，另一部分进入工业萘贮槽后，再经转鼓结晶机冷却结晶成片状结晶，即工业萘产品。精馏塔底的残油（原料为萘洗二混油和三混时，塔底残油为洗油

6、）用热油泵送至管式炉加热后返回塔底，以供给精馏塔热量。同时在热油泵出口分出一部分残油经冷却后进入贮槽（产品）。,B、单炉双塔工艺流程 单炉双塔流程与双炉双塔流程差别仅在于，单炉双塔管式加热炉辐射段分为两组。初馏塔底油用热油泵送入管式炉对流段和辐射段的其中一组加热后，再返回初馏塔塔底蒸发段以循环供热。精馏塔底油用热油泵送入管式炉辐射段的另一组加热后，再返回精馏塔蒸发段以循环供热。其余完全与双炉双塔流程相同。 由于两个塔靠一台加热炉供热，当工业萘原料的温度、组成等发生变化时，加热炉向两个塔供给的热量不好平衡，操作难度大，逐渐被双炉双塔工艺取代。,单炉双塔工艺流程图,加热 炉,初 馏 塔,精 馏 塔

7、,换热器,汽化冷凝冷却器,满 流 槽,工业 萘,转鼓结晶机,洗油 槽,冷却器,油水 分离 器,酚油 槽,已洗混 合份,C、单炉单塔工艺流程 此流程采用一台管式炉和一个精馏塔，从塔顶采出脱酚油，从侧线切取工业萘，从热油循环泵出口采出塔底油（原料不同，塔底产品也不同）。 单炉单塔工业萘连续蒸馏流程 已洗含萘馏分于原料贮槽加热、静置脱水后，用原料泵送往管式炉对流段，然后进入工业萘精馏塔。由塔顶逸出的酚油蒸汽，经冷凝冷却，油水分离后，流入回流槽。由此，一部分酚油送往塔顶回流，剩余部分作为产品采出。塔底油用热油循环泵送至管式加热炉辐射段加热后返回塔底，以此供给精馏塔热量。同时从热油泵出口分出一部分作为产

8、品采出，经冷却后进入产品槽。工业萘由精馏段侧线采出，经汽化冷凝冷却器冷凝冷却后进入工业萘产品槽，然后放入转鼓结晶机结晶包装。 单炉单塔流程是在单炉双塔流程基础上发展起来的新工艺，它具有流程简单，操作简便，技术先进等优点，目前国内还有部分工厂采用这种流程。单炉单塔流程要求原料含萘高，从侧线切取工业萘，需要理论塔板数多，工业萘含萘量相对低一些，但也可以达到工业萘的萘含量大于95%的要求。,单炉单塔工艺流程图,馏 分 塔,加热 炉,洗油 槽,汽化冷凝冷却器,工业萘,油水 分离 器,酚油 槽,已洗混 合份,工业萘的生产工艺要点,1、原料预热温度的稳定 原料进料温度稳定并与进料塔板上的汽相温度相一致，即

9、沸点进料。因此，原料应预热后入塔。否则将影响精馏效果。 2、原料组成，原料处理量和合理采出量的稳定 原料含水量的变化会引起精馏操作紊乱。原料含萘量的变化会引起加热制度和产品采出量的波动。所以除原料槽应有足够的容积和个数外，还应尽量减少换槽、停泵次数，以免将吹扫蒸汽冷凝水带入系统中。另外，原料槽的原料抽出口应比槽底高0.8米，酚钠盐抽出口则应设于槽底，以满足操作时原料含水小于0.5的要求。 原料处理量的变化直接影响温度制度、压力制度、塔底液面及产品采出量的改变。因此，在操作时应保持进料量稳定，不宜频繁大幅度调整。工艺和生产调整处理时，应注意操作，稳定相关工艺参数。 在塔稳定运行情况下，用回流量稳

10、定塔温度，用塔底产品采出量稳定塔底液位。,3、塔底温度和洗油含萘量的控制 塔底温度和洗油含萘量的指标应以热油循环量一定时，切取质量合格的工业萘为原则来确定。塔底温度升高，洗油含萘随之降低。在其它各项操作指标稳定的前提下，用煤气量调节管式炉出口温度以达到塔底温度的稳定。 4、塔底液面的控制 引起塔底液面波动的因素较多，如原料处理量的变化；塔底产品采出量的变化；热油循环量的波动；管式炉加热温度的变化等。增加原料处理量，减少（或不变）洗油排出量，减少热油循环量或降低管式炉出口温度均能使塔底油温降低，或使塔底液面上升甚至淹塔。故热油在塔底循环油槽的停留时间宜为810分钟。用可靠的液位计显示塔底液位，保

11、持各参数稳定，用塔底产品采出量来稳定塔底液位。,当塔底液位波动时，应首先查明液位波动的原因，确定是由于什么参数变化引起液位的波动，再采取相应的控制方法。如由于进料量增加引起塔底液位升高时，进料量是为提高产品增加的，应稳定其它参数不变，加大塔底产品采出量来稳定液位；进料量是由于波动增加的，应恢复进料量来稳定液位。又如由于塔底温度降低使塔底液位升高时，首先应恢复塔底温度来降低液位，而不要用增加塔底产品采出量的方法来降低液位，以免塔底产品含轻组分。,正常操作 （1）按技术规定操作好蒸馏塔的进料、产品流量、塔底液位、各控制好温度、压力。 （2）按操作标准控制好换热器、工业萘汽化冷凝冷却器、酚油冷凝冷却器、洗油冷却器的物料温度。 （3）根据工业萘及酚油质量，用调节回流比的方法控制好塔顶温度。 （4）根据塔底产品质量，用调节炉出口温度的方法控制好塔底温度。 （5）双炉双塔流程要保证两塔物料平衡，无特殊情况，两个塔进料量须尽量稳