一蒽油馏分的加工

《一蒽油馏分的加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一蒽油馏分的加工（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第七章一蒽油馏分的加工 一蒽油是含有许多组分的馏分之一。不同焦化厂的一蒽油、蒽油组成有所不 同，如表 7-1 所示。一蒽油（蒽油）加工的目的在于获得蒽、菲、咔唑。 蒽、菲、咔唑都是高沸点和高熔点烃类，主要存在于煤焦油蒸馏得到的的蒽 油馏分中。蒽、菲、咔唑在煤焦油中的含量与炼焦温度、煤的热解产物在焦炉炭 化室顶部的停留时间和温度等条件有关。一般在高温炼焦所产煤焦油中蒽占 1.2%1.8%，咔唑占 1.5%，菲占 4.5%5.0%。 这三种化合物都是有机化学工业的主要原料。蒽主要用于制造染料，杀虫剂， 高纯度蒽是一种半导体材料，在核物理的研究中具有重要作用。菲主要用于合成 树脂、植物生长激素、还原

2、染料和鞣料等。咔唑在染料和塑料工业中也有多种用 途，可做为生产咔唑酚醛树脂等的原料。 生产蒽、菲、咔唑的原料通常是粗蒽。粗蒽是黄绿色结晶，有一定毒性，对 人有刺激性，易引起皮肤发痒过敏等。过滤分离出粗蒽后剩下的油称脱晶蒽油， 是配制木材防腐油的主要成分。第一节蒽、菲、咔唑的性质及分布 蒽的分子式为 C14H10，相对分子量为 178.23，常压下沸点为 340.7，熔点为216.04，20相对密度为20 4d=1.250，标准燃烧热=7064.3kJ/mol，常温下为针状或片状单斜晶体，无论是固态还是液态都有明显的紫荧光，在空气中易 被氧化成蒽醌，因而为黄绿色。可升华。不溶于水，溶于苯、醇、醚

3、、四氯化碳 和二硫化碳等有机溶剂。表 7-1 蒽油组成（质量分数 /%）组 分A 厂一蒽油B 厂蒽油C 厂D 厂一蒽油二蒽油一蒽油二蒽油萘-甲基萘-甲基萘二甲基萘联苯苊氧芴芴硫芴咔唑菲蒽荧蒽芘2，3-苯并芴1，2-苯并芴1，2-苯并蒽4.15.3 0.71.0 0.40.6 1.21.3 1.53.6 1.43.2 2.86.5 1.82.3 3.34.0 22.926.6 6.39.2 1.95.4 0.52.0 2.33.1 0.50.6 0.40.7 0.3 1.72.41.41.5 2.52.9 1.92.5 2.03.9 19.225.9 5.17.1 10.911.0 6.07.4

4、 0.80.9 0.70.8 2.93.1 2.6 7.1 1.3 0.7 0.4 2.5 2.0 4.2 3.2 6.4 26.0 11.1 10.5 5.3 0.7 0.6 0.1 0.1 6.6 1.1 0.4 0.3 3.0 2.1 3.0 1.5 3.8 14.3 4.6 16.7 11.6 1.1 0.9 3.9 3.3 4.9 0.6 0.3 0.3 5.4 2.5 5.9 11.6 13.7 8.1 12.1 9.8 1.3 0.5 2.3 6.0 0.5 0.2 0.3 2.0 2.2 1.8 8.4 8.0 4.7 13.3 12.3 2.1 1.0 13.3 菲的分子式为

5、 C14H10，相对分子量为178.23，蒽和菲是同分异构体。常压下沸点为 338.4，熔点为 99.15，20时相对密度20 4d=1.172，固态菲油标准燃烧热=7054.48kJ/mol，是无色片状晶体，带有荧光，能升华，不溶于水，溶于乙醚、苯、氯仿、丙酮、二硫化碳、四氯化碳，微溶于甲醇、乙醇、醋酸和 石油醚。 咔唑分子式为C12H9N， 相对分子量为 167.21， 沸点为 354.76， 熔点为 244.8，相对密度20 4d=1.1035，是灰色的小鳞片状晶体， 在紫外光下有强烈的荧光。 不溶于水和无机酸，溶于吡啶、环己酮等，微溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯。 提取蒽、菲、咔唑的原料是粗

6、蒽。粗蒽是以煤焦油蒸馏工段得到的蒽油馏分 为原料提取的。 由表中数据分析知制取粗蒽的适宜原料是一蒽油或蒽油，现在许多厂家更多 地选择一蒽油。第二节工业蒽的制取工业蒽通常也叫做粗蒽。粗蒽的制取工艺可分为一段冷却结晶法和二段冷却 结晶法。 一一段冷却结晶法图 7-1 工业蒽生产工艺流程图 7-1 为一段冷却结晶法工艺流程。 一蒽油馏分送入一蒽油高位槽，其温度保 持在 8090，然后由高位槽送入一段机械化结晶机，结晶机内用带刮刀的搅拌器 搅拌，在搅拌过程中先自然冷却4 小时后大约可冷至5055，再在结晶机外用 冷却水喷洒冷却约12小时，冷却到 3840，得到含有结晶体的浆液，然后将该 浆液送入离心分

7、离机，分离出脱晶蒽油送往油库；分离出的粗蒽，用60脱晶洗 油洗涤，用刮刀刮下，经螺旋输送机送入仓库。离心机滤网上的孔易被结晶堵塞， 必须用热洗油清洗，洗网液自行流入中间槽，循环使用，当洗网液的蒽含量达到 8% 9%,全部更换，送回一蒽油馏分槽或原料焦油槽。分离出的脱晶蒽油流到中间 槽再送到油库。 二二段冷却结晶法 图 7-2 为二段冷却结晶法工艺流程图。 一蒽油馏分在一段结晶冷却器内冷却结 晶，温度控制在5560左右，形成带有结晶体的悬浮液。将此悬浮液送入离心分离机，分离出的滤饼用60的热洗油洗涤，进一步提高粗蒽质量。离心液送入 二段结晶冷却器内，控制温度3438，结晶液送入真空吸滤器，分离出

8、脱晶蒽油 后，用加热到150160左右的一蒽油馏分溶解吸滤器内的滤饼，然后通过油槽 返至一段结晶冷却器。图 7-2 蒽油二段结晶工艺流程1- 蒽油高置槽； 2-加热器； 3- 一段结晶冷却器；4-洗油槽；5- 离心分离机； 6-油槽； 7- 二段结晶冷却器；8- 真空吸滤器； 9-油槽二段冷却结晶法所得粗蒽含蒽40%，一蒽油中蒽回收率可达80%。 粗蒽除用于生产精蒽外，还可直接用于生产炭黑和鞣革剂。 粗蒽的质量标准如表7-2 所示。用于生产碳黑的焦化原料油应符合表7-3 所示 的技术指标。表 7-2 工业蒽的质量标准（YB/T5085 1996）指 标 名 称指标特级一级二级蒽含量 /% 不小

9、于油含量 /%不大于水分 /%不大于36 6.0 2.0 32 11 3.0 25 5.0 表 7-3 碳黑用焦化原料油技术指标（GB835387）指标名称指标一级二级密度（ 20） /（g3）甲苯不溶物 /% 馏程210前馏出量 /%（体积分数）360前馏出量（体积分数）水分 /% 黏度（50E）1.07 0.2 5.00 65.0 1.00 1.9 1.04 0.30 5.00 60.0 1.50 1.9 注： 1.本标准适用于分馏煤焦油所得的碳黑原料油。2.50E=1.9，运动黏度为6.67cSt。脱晶蒽油是制造木材防腐油的原料，按 YB/T516893规定，木材防腐油的技术指标应符合表

10、 7-4 的规定：表 7-4 木材防腐油的技术指标指标名称指标一级二级密度（ 20） /g3 不小于甲苯不溶物 /% 不大于水分 /% 不大于210前馏出量 /% 不大于235前馏出量 /% 不大于360前馏出量 /% 不大于40结晶物不大于闪点 /不小于1.06 0.3 1.5 5 10 75 1.06 0.3 1.5 5 10 65 10颗粒95 95 注：闪点只作生产控制指标，不作考核依据。第三节精蒽的制取 以粗蒽或一蒽油为原料制取精蒽有许多方法，工业上生产精蒽的方法主要有 溶剂萃取法、溶剂萃取精馏法、共沸精馏法和吸附法。 一溶剂萃取法 蒽、菲和咔唑在不同的溶剂中溶解度不同，在制取粗蒽后

11、，对粗蒽进行加热 溶解、冷却结晶和离心过滤，将易溶组分富集到滤液中，难溶组分富集到结晶里， 从而使目的产物纯度提高。蒽、菲和咔唑在某些溶剂中的溶解度见表7-5。表 7-5 蒽、菲、咔唑在某些溶剂中的溶解度溶剂15.5305080100蒽咔唑菲蒽咔唑菲蒽咔唑菲蒽咔唑菲蒽咔唑苯1.5 0.72 16.7 2.10 1.01 40.1 5.05 8.35 （75）甲苯0.53 0.42 13.8 1.19 0.78 29.1 3.10 1.60 7.88 2.9 12.2 4.78 二甲苯0.68 （17）0.41 （22）24.2 （ 16.1 ）1.3 （35）0.76 （42）48.23 （3

12、5）2.19 1.12 （55）87.88 5.79 （80.8）1.99 （ 75）397.35 重苯（165185）0.32 0.48 11.94 1.35 0.75 21.3 3.10 1.62 60.3 7.65 3.63 19.3 10.53 4.70 轻吡啶盐基（125150）0.85 12.45 25.54 2.15 16.9 38.0 4.10 26.74 78.9 11.22 66.8 241.0 16.72 重吡啶盐基（202247）0.38 2.72 20.0 1.40 4.1 24.5 2.98 10.57 64.7 7.87 16.54 182.0 8.82 22.8

13、7 含水吡啶（9496）0.0 0.42 0.43 0.0 0.81 1.32 0.001 1.9 7.4 1.53 4.7 11.0 溶剂油（145165）0.46 0.48 12.5 1.42 0.78 22.42 2.90 1.37 31.8 6.58 3.0 84.8 10.10 3.72 重质苯（152179）0.50 0.54 15.3 1.71 0.94 31.8 3.25 1.70 74.2 7.20 3.84 243.0 8.82 7.0 200 号汽油0.16 （ 16.3）1.36 （16）0.4 （ 37.5）2.86 （29）0.64 9.03 1.8 （ 79.9）

14、34.48 （ 70）三氯甲烷0.83 18.70 1.64 0.6 29.2 7.10 1.08 二硫化碳0.52 26.42 1.62 0.44 丙酮0.55 6.12 15.08 1.42 9.74 18.4 2.48 62.4 四氯化碳0.58 （20）0.10 14.0 0.79 0.15 19.0 乙醚0.70 2.54 8.93 1.03 2.90 15.24 乙醇4.3 5.8 9.5 0.45 10 （78）糠醛1 4.5 2 6.75 （57）3.7 （ 70）11.5 （ 70）汽油0.12 0.11 4.53 0.37 0.12 6.3 0.76 0.16 N-甲基吡咯

15、烷酮3.75 (15.8）65.04 (17）96.0 (15.8 ）5.94 (35）70.57 (35）144.54 (36）8.46 75.43 205.34 17.27 (81）89.48 (80.8）327.29 (64.8）环己酮1.41 （ 16）16.5 （16）56.52 （16）3.23 （38）13.0 （35）96.64 （35）4.07 （46.4）15.12 （46）126.42 （46）10.65 23.99 （75）264.23 （66）1.重质苯 -糠醛法生产精蒽 由表 7-5 可见，在不同温度下，菲在重质苯中的溶解度远比蒽、咔唑大；而在 糠醛中，咔唑的溶解度

16、均较蒽大2 倍以上。据此，开发出了以粗蒽为原料，以重 质苯和糠醛为溶剂的精蒽生产方法。我国主要采用此法。 生产流程如图 7-4，采用重质苯糠醛为溶剂萃取粗蒽，将重质苯和粗蒽按 一定的比例加入溶解釜加热至8090溶解，然后放入结晶釜， 在结晶釜的蛇管和 夹套内通水冷却，析出结晶后，进行真空抽滤。得到含蒽量较高的一次滤饼及一 次母液。一次滤饼用三次母液和离心母液洗涤，加热溶解，再降温进行二次结晶， 真空过滤得到二次滤饼和二次母液。二次滤饼中蒽含量进一步升高。二次滤饼用 糠醛在一定温度下溶解，进行三次结晶，抽真空过滤得到三次滤饼和三次母液。 三次滤饼经干燥得到含蒽大于90%的精蒽。三次母液用作二次溶解的溶剂。一次 母液和二次母液经预热脱水后在蒸发器内回收溶剂，余渣放入蒸馏釜进行简单的 减压蒸馏，回