工業(yè)萘顏色深的原因分析及應(yīng)對措施

武軍安

(山西焦化股份有限公司 )

·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·

工業(yè)萘顏色深的原因分析及應(yīng)對措施

武軍安

(山西焦化股份有限公司 )

介紹了導(dǎo)致焦油加工主導(dǎo)產(chǎn)品工業(yè)萘顏色深的主要原因，指出影響工業(yè)萘顏色的主要原因是酚的氧化和酚與鐵的絡(luò)合，指出了工業(yè)萘原料加工前應(yīng)采取降低含酚的措施。

工業(yè)萘；顏色深;原因;酚；氧化；絡(luò)合；措施

山西焦化股份有限公司30萬 t焦油加工裝置投產(chǎn)以來，其主導(dǎo)產(chǎn)品工業(yè)萘顏色較深，為白色帶紅色或鐵銹色，比正常工業(yè)萘顏色白色略帶微黃色深，其顏色直接影響了產(chǎn)品的銷售價格，根據(jù)市場銷售價格，每噸價格低于市場價格50元，該公司30萬 t焦油加工每年可生產(chǎn)工業(yè)萘2.1萬余 t,因?yàn)楣I(yè)萘顏色而產(chǎn)生的差價直接使該公司每年損失100余萬元。為了解決工業(yè)萘顏色深影響產(chǎn)品價格的問題,通過對工藝流程的檢查和分析，確定原因，制定改造方案，解決了困擾生產(chǎn)系統(tǒng)的難題，工業(yè)萘顏色達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 工藝現(xiàn)狀

該公司工業(yè)萘蒸餾工藝為傳統(tǒng)的雙爐雙塔工藝，蒸餾塔塔板為浮閥塔，具體工藝：焦油蒸餾分離的萘油餾分經(jīng)稀堿洗滌脫酚后，成為脫酚萘油，脫酚萘油作為制取工業(yè)萘的原料，依次進(jìn)入初餾塔和精餾塔，經(jīng)兩次蒸餾分離后，生產(chǎn)出酚油、工業(yè)萘、甲基萘油，裝置投產(chǎn)后，產(chǎn)品工業(yè)萘的顏色比合格品的顏色深，直接影響了產(chǎn)品的價格，為了改善工業(yè)萘的顏色，擴(kuò)大該產(chǎn)品的利潤空間，該公司分析了導(dǎo)致工業(yè)萘產(chǎn)品的顏色深的原因，提出了解決措施。

2 原因分析

經(jīng)過一系列的對比試驗(yàn)分析，特別是經(jīng)過與該公司化產(chǎn)車間的工業(yè)萘顏色進(jìn)行苯溶后的對比試驗(yàn)，同時，對工業(yè)萘蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行逐步排查，確定導(dǎo)致該公司30萬 t焦油加工所產(chǎn)工業(yè)萘顏色深的原因?yàn)檩劣拖礈煜到y(tǒng)脫酚效果不好，脫酚萘油含酚高，其中一部分與工業(yè)萘沸點(diǎn)相近的酚類物質(zhì)未被脫除，蒸餾時隨工業(yè)萘一起蒸餾出系統(tǒng)，導(dǎo)致工業(yè)萘產(chǎn)品的顏色深，不揮發(fā)物含量高，工業(yè)萘品級率低。

3 理論分析

酚類物質(zhì)混入工業(yè)萘導(dǎo)致工業(yè)萘顏色深的原因是: 酚類物質(zhì)能夠在空氣中氧化；與鐵反應(yīng)生成絡(luò)合物。以上兩方面的原因?qū)е鹿I(yè)萘顏色變深。具體反應(yīng)機(jī)理如下：

1) 酚的氧化。純凈的酚無色，由于酚容易被空氣中的氧所氧化而產(chǎn)生有色雜質(zhì)，所以酚一般帶有不同程度的黃色或紅色。苯酚被氧化可生成對苯醌，鄰苯二酚氧化可生成鄰苯醌，具有對苯醌和鄰苯醌結(jié)構(gòu)的物質(zhì)都有顏色，這就是酚常帶有顏色的原因。其具體的化學(xué)反應(yīng)式為：

苯酚生成對苯醌：C6H5OH+[O]→C6H4O2

鄰苯二酚氧化成鄰苯醌：C6H4(OH)2+[O]→C6H4O2

2) 酚與三氯化鐵的顯色反應(yīng)。酚可與三氯化鐵發(fā)生顏色反應(yīng)，不同的酚與三氯化鐵產(chǎn)生不同的反應(yīng)，苯酚與間苯三酚與三氯化鐵反應(yīng)呈藍(lán)紫色，鄰苯二酚與對苯二酚與三氯化鐵反應(yīng)顯示綠色，甲苯酚顯藍(lán)色。

苯酚與三氯化鐵的顯色反應(yīng)：

6C6H5OH+FeCl3[Fe(OC6H5)6]3-+6H++3Cl-

以上酚的性質(zhì)是工業(yè)萘中含酚導(dǎo)致工業(yè)萘顏色變深的主要因素。根據(jù)95萘油液體在系統(tǒng)中運(yùn)行情況的不同，以上因素的作用不同，成品工業(yè)萘液體在系統(tǒng)中連續(xù)運(yùn)行結(jié)晶，則第一個反應(yīng)為變色的主要原因，如果成品工業(yè)萘液體在系統(tǒng)中循環(huán)后再結(jié)晶，則第二個反應(yīng)就成為主要原因。

4 改造方案

針對工業(yè)萘顏色變深的原因分析，該公司從兩個方面對系統(tǒng)進(jìn)行了改造，一方面改善萘油洗滌系統(tǒng)的洗滌脫酚效果；另一方面在工業(yè)萘原料槽底部增加放酚鹽管線。脫酚萘油進(jìn)入蒸餾系統(tǒng)前將工業(yè)萘原料槽底部的酚鹽放凈，防止酚類物質(zhì)隨酚鹽一起進(jìn)入萘蒸餾系統(tǒng)。

1) 改善萘油洗滌系統(tǒng)的洗滌脫酚效果的措施是萘油洗滌系統(tǒng)增加管道混合器。

原萘油洗滌系統(tǒng)萘油和稀堿在噴射混合器內(nèi)進(jìn)行混合反應(yīng)，進(jìn)入洗滌塔后澄清分離，生成合格的脫酚萘油和中性酚鹽。在系統(tǒng)運(yùn)行中，由于萘油和稀堿只在噴射混合器接觸反應(yīng)，時間短，反應(yīng)效果低，為增加反應(yīng)時間，增強(qiáng)反應(yīng)效果，在1#、2#萘油洗滌塔的噴射混合器后，另增加管道混合器，以增強(qiáng)脫酚效果。根據(jù)系統(tǒng)工藝運(yùn)行條件，選擇管道混合器的型號為： TYK-25/50-10-1000BB，其有關(guān)性能參數(shù)為：公稱通徑： 50 mm，水力半徑：25 mm，流量Q：3.5～7 m3/h，材質(zhì)為不銹鋼。

2) 工業(yè)萘原料槽增加放酚鹽管線。為了保證工業(yè)萘蒸餾時酚鹽不被帶入蒸餾系統(tǒng)，對工業(yè)萘原料槽增加放酚鹽管線到地下放空槽，投用前將底部酚鹽放凈，避免酚鹽進(jìn)入蒸餾系統(tǒng)影響工業(yè)萘顏色。

5 效果對比

系統(tǒng)經(jīng)過改造，增加的管道混合器能夠滿足工藝要求，工業(yè)萘原料槽增加的放酚鹽管線也運(yùn)行正常，產(chǎn)品的質(zhì)量和顏色得到明顯改善，下面分別從脫酚萘油含酚和工業(yè)萘成品的質(zhì)量指標(biāo)兩個方面改造后對產(chǎn)品質(zhì)量的影響進(jìn)行對比。

1) 脫酚萘油含酚(見表1)。

2) 工業(yè)萘質(zhì)量(見表2)。

表1 改造前后脫酚萘油含酚質(zhì)量對比:標(biāo)準(zhǔn)≤0.7%

表2 改造前后工業(yè)萘質(zhì)量對比

從表1，表2可看出，脫酚萘油含酚和工業(yè)萘質(zhì)量均有明顯的提高。脫酚萘油含酚降低了0.03%。這說明多回收了0.03%的酚類物質(zhì)；工業(yè)萘的不揮發(fā)物下降了0.016%，使工業(yè)萘的一級品率有了明顯的提高。

6 結(jié)束語

通過對工業(yè)萘產(chǎn)品進(jìn)行定性地分析，確定了導(dǎo)致工業(yè)萘顏色變深的主要原因，并制定實(shí)施了與之相對應(yīng)的措施，增加了萘油洗滌的脫酚效果，提高了酚類產(chǎn)品的回收率，工業(yè)萘產(chǎn)品的顏色得到了較大的改善。提高了產(chǎn)品的品級率，這對于擴(kuò)大該產(chǎn)品的利潤空間，為公司創(chuàng)造更高的效益創(chuàng)造了條件。同時通過系統(tǒng)的優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的質(zhì)量運(yùn)行。

[1] 水恒福，張德祥，張超群.煤焦油分離與精制[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:74-78, 150-164.

[2] 郭樹才.煤化工工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009:122-123.

[3] 肖瑞華.煤焦油化工學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004:85-89.

[4] 王芹竹,楊增家.有機(jī)化學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版,2000:230-240.

ReasonAnalysisandCountermeasuresonDullColorofIndustrialNaphthalene

WuJun-an

Introduces the primary causes of color deep of the tar processing leadership product industry naphthalene, points out that the primary cause of the influence of industry naphthalene color the is the phenol oxidation and the phenol and the hard complexing, had points out before the industry naphthalene processing of raw material, should adopt measure of reducing the including phenol.

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武軍安 男 1971年出生 1996年畢業(yè)于太原工業(yè)大學(xué) 工程師 洪洞 041606

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1672-0652(2010)08-0016-03

2010-07-24