工业萘生产技术现状综述

工业萘生产技术现状一、生产工业萘的原料与产品质量（一）生产工业萘的原料从焦油蒸馏的各种流程中所得到的含萘较高的馏分均可作为生产工业萘的原料，常见的原料如表1-1所示的前三种馏分表1-1含萘馏分质量及组成不管哪种馏分，均含有酸性组分、碱性组分、中性组分等。

其中有的费电于萘的沸点相近，精馏时易混入工业萘中而影响产品质量。

为保证工业萘的质量，在精馏前都需要进行碱洗和酸洗处理。

经过碱洗和酸洗处理的馏分叫做已洗萘洗二混馏分或已洗酚萘洗三混馏分。

这些已洗馏分均可做工业萘生产的原料。

但在实际生产中，若用只经过碱洗不经酸洗的混合馏分进行精馏，原料中的吡啶碱类大多转入酚油和精馏残油（洗油）中，而工业萘中仅有0.1%左右，基本上不影响萘的质量，因此某些焦化厂采用碱洗后的馏分精馏生产工业萘，对切取出酚油、洗油，再分别进行酸洗提取重吡啶碱类。

当生产规模较小不需要提取吡啶类产品时，也可不用硫酸洗涤。

由于目前工业萘大部分用于支取邻苯二甲酸酐（苯酐），随着苯酐生产的工艺改进，含有少量不饱和化合物的工业萘，对苯酐产品质量及触媒催化剂性能均无不良影响。

因此，现在许多焦化厂都用只经过碱洗的原料馏分提取工业萘。

（二）工业萘的质量工业萘的质量标准如1-2所示。

表1-2 工业萘的质量标准二、工业萘生产工艺流程（一）双炉双塔工业萘连续精馏流程所谓双炉双塔，是指该流程中采用了两台管式炉、两座精馏塔（初馏塔和精馏塔）。

其生产工艺流程如图1-3所示。

1—原料槽；2—原料泵；3—原料与工业萘换热器；4—初馏塔；5—精馏塔；6—管式炉；7—初馏塔热油循环泵；8—精馏塔热油循环泵；9—酚油冷凝冷却器；10—油水分离器；11—酚油回流槽：12—酚油回流泵；13—酚油槽；14工业萘汽化冷凝冷却器；15—工业萘回流槽；16工业萘回流泵；17—工业萘贮槽；18—转鼓结晶机；19—工业萘装袋自动称量装置；20—洗油冷却器；21—洗油计量槽；22—中间槽图1-3 双炉双塔工业萘连续精馏过程经碱洗后温度为80-90℃的原料，经静置脱水后，由原料泵2从原料槽1中抽出，打入原料与工业萘换热器3，与从精馏塔5顶部来的温度为218℃的萘蒸汽尽兴热交换使温度升至210-215℃，再进入初馏塔4。

原料在初馏塔中得出不分离，是靠管式炉6提供热量产生沿塔上升的蒸汽，靠冷凝冷却器9，油水分离得到的酚油作回流进行分馏的，原料中所含的酚油以190-200℃气态从初馏塔顶部逸出，进入酚油冷凝冷却器9被水冷凝冷却至30-35℃，再进入酚油油水分离器10，冷凝液中的分离水从分离器底部排入酚水槽（用来等待脱酚），冷凝液中的酚油则从分离器上部满流入酚油回流槽11，由回流泵12抽出，打入初馏塔4的顶部，以控制塔顶温度，其余酚油从回流槽上部满流入酚油槽13，送洗涤供需回收加工。

原料中所含的萘油和洗油馏分以液态混入热循环油，一起流入初馏塔底贮槽，再由初馏塔热油循环油泵7抽出，一部打入初馏塔管式炉6，被燃料燃烧加热至265-270℃部分气化后，再回到初馏塔下部，供作初馏塔的热量，另一部分则以230—235℃的温度打入精馏塔5。

精馏塔中的萘油、洗油混合馏分靠管式炉6循环加热而进行分馏，其中的萘以218℃的气态从精馏塔顶部逸出，经换热器3进行热交换后，在进入工业萘汽化冷凝冷却器14被水冷却至100—110℃，以液态进入工业萘回流槽15，不分工业萘由回流槽底被工业萘回流泵16抽出，打入精馏塔5的顶部，以控制塔顶温度，其余工业萘从回流槽上部满流入工业萘贮槽17，再放入转鼓结晶机18，便得到含萘＞95%的工业萘。

流入精馏塔底贮槽的残油为245—250℃温度，被精馏塔热油循环泵抽出，一部分打入精馏塔管式炉6，被加热至275—282℃部分气化后，又回入精馏塔内部，供作精馏的热量。

多余的另一部分残油打入洗油冷却20，被水冷却后的洗油放入油库。

其生产操作指标如1-4所示。

对于常压和真空精馏，生产操作指标与当地大气压强及生产中采用的设备和管路的阻力密切相关。

表中给出的一些指标是中国东南沿海地区焦化厂的指标。

为了稳定管式炉的操作和工业萘的质量，还需注意以下几点：1）进料量要均匀稳定2）原料水分稳定并小于0.5%，为了减少水分，操作中尽量避免停泵换槽。

3）初馏塔和精馏塔残也应连续稳定排放，保持塔底液位稳定，排放量不宜频繁改变，一般为原料量的20%-25%。

若排放量过少，塔底液位上升，会造成物料和热量不平衡；反之亦然。

4）严格控制初馏塔温度，若塔顶、塔底温度偏低，则酚油切割不尽，影响就留他操作；若塔顶、塔底温度偏高，则酚油中含萘量增加，既降低了萘的精制率，又容易堵塞分油管道，一般按初馏塔切割的酚油含萘量应小于10-15% 5）严格控制精馏塔温度。

从塔顶切割工业萘中萘含量应大于95%，从塔底侧线切割而得低萘洗油中含萘量应小于5%，从塔底排出的残油含萘量应小于2%。

该工艺流程的特点是：从初馏塔切取酚油，从精馏塔顶切取含萘＞95%的工业萘及低萘洗油，萘的精制率达90%左右，热效率高，操作费用和成本较低，而且操作简便。

（二）单路塔生产工业萘精馏流程图1-5 单炉单塔生产工业萘精馏流程1-原料槽；2-原料泵；3-管式炉；4-工业萘精馏塔；5-馏分冷凝冷却器；6-油水分离器；7-酚油回流槽；8-酚油槽；9-酚油回流泵；10-工业萘汽化冷凝冷却器；11-工业萘贮槽；12-转鼓结晶机；13-工业萘装袋自动称量装置；14-中间槽；15-热油循环泵；16-洗油冷却器；17-洗油计量槽已洗的萘油、洗油混合分在原料槽1中间加热至80-90℃，再静置脱水，然后由原料泵2抽出送入管式炉3的第一组炉管中预热至240-250℃，从第26曾塔盘进入精馏塔4.，塔顶气相温度控制在199-201℃，塔顶逸出的气体经酚油冷凝冷却器5冷凝冷却后进入油水分离器6，与水分离后的分又进入回流槽7，所得含酚10%一下，含萘35%以下的酚油从回流槽底部用酚油回流泵9进行塔顶回流。

从油水分离器6的地步间歇排出少量的酚油和水至酚油槽8，酚油槽中积累的油水混合物倒油泵倒入洗涤器脱水后，既得酚油，再将其与焦油蒸馏所得的酚油混合脱酚，脱酚后的精酚油送往油库酚油成品槽。

塔底的洗油用热油循环泵15抽出，经管式炉3的第二组炉管加热到297-300℃后打回塔内，从热油循环泵15的出口分出一部分洗油，经冷却器16冷却后通过计量槽17流入洗油油库。

成品洗油含萘量应小于10%，供粗苯工段煤气洗苯用。

从工业萘精馏塔的第46层塔盘侧线采出温度为219℃(含萘大于95%)的液体工业萘，经工业萘汽化冷凝冷却器10冷却至120℃左右，流入工业萘贮槽11，在经转鼓结晶机12冷却结晶，即可得到白色片状结晶—工业萘、开停工时，塔内油及水可从塔底放至地下放空槽。

工业萘不合格时，可由汽化冷凝冷却器后窥视镜切换至中间槽。

中间槽中的油可用倒油泵倒回原料槽处理。

单炉单塔生产工业萘是操作指标规定如：中国东部沿海地区焦化厂特定设备的指标1)原料槽温度 80-90℃2)原料泵出口压力 200-300kPa3)热油循环泵出口压力 200-250kPa4)原料出管式炉油温度 240-250℃5)循环油出炉温度 297-300℃6)管式炉炉膛温度＜850℃7)煤气支管压力＞800Pa8)萘精馏塔顶温度 199-201℃9)精馏塔第46块塔板温度 218-220℃10)精馏塔底循环油槽温度 268-272℃11)馏分冷凝冷却器出口温度 75-85℃12)工业萘汽化冷凝冷却器后工业萘温度 100-120℃13)精馏塔第12块板气相压力 60kPa14)塔底压力 90-100kPa除了以上操作指标外，还要控制如下几点：（1）在精馏塔操作中应将温度控制在199-201℃，使塔顶采出的酚油中含萘量保持在26%-30%。

若塔顶温度过低，则酚油中萘含量可降至26%以下，这样有可能导致工业萘质量不合格；若塔顶温度过高。

则酚油含萘量将有可能上升，这样有可能使工业萘的产量有所下降。

塔顶温度可用酚油的回流量来进行调节。

（2）在精馏塔操作中，应将塔底温度控制在270-273℃，使塔底温度采出的洗油中的萘含量保持在3%-8%。

若塔底温度过低，则洗油含萘量大幅上升；若塔底温度过高则工业萘质量也会不合格，塔底温度可用控制循环油槽的液面高度来进行调节。

（3）淡塔生产时，由于同时连续的采出酚油、工业萘和洗油三种产品，因此，按原料组成中各产品的含量比例采出，以稳定生产，保持萘塔操作的稳定和较高的萘精制率。

（4）精馏塔在稳定状态下，塔顶、塔底和侧线各处温度波动范围不大，由塔底至塔顶70层浮阀塔盘的温度降为75-78℃。

既每块塔盘的温度将平均在1℃左右，因此塔底或者塔顶的温度波动会影响全塔温度梯度的变化。

因此，在操作中调节单一因素要考虑全塔温度的影响，切勿单向大幅调节，而应该精心细调，仔细观察全塔的变化情况。

该工艺流程的特点是采用萘油或混合馏分为原料，在设有管式炉的精馏塔的设备系统中进行精馏，从精馏塔中切取酚油、含萘大于95%的工业萘和低萘洗油。

它与双炉双塔工艺比较，简化了流程，降低了劳动消耗，减少了设备，但操作稳定性略差一些，同时操作控制难度较大。

（三）单炉双塔加压连续径流因采用的原料馏分不同，各厂具备的条件不同，单炉双塔加工工艺有所不同，对于以萘油馏分为原料，且有氮气供给条件的加工厂所用工艺流程如1-6所示。

其特点是，精馏塔（萘塔）在加压条件下操作，以萘蒸汽冷凝冷却器作为初馏塔的再沸器——被称之为双效精馏。

图1-6 单炉双塔加压连续精馏流程1-初馏塔；2-初馏塔回流液槽；3-第一换热器；4-第二换热器；5-初馏塔第一凝缩器；6-初馏塔第二凝缩器；7-冷凝器；8-重沸器；9-初馏塔回流泵；10-初馏塔底抽出泵；11-初馏塔重沸器循环泵；12-萘塔；13-加热炉；14-萘塔底液油抽出泵；15-安全阀喷出气凝缩器；16-萘塔排气冷却器；17-萘塔回流也槽；18-萘塔回流泵；19-工业萘冷却器；20-甲基萘油冷却器脱酚后萘油经换热器3、4后进入初馏塔1。

由初馏塔顶逸出的酚油气经初馏塔的第一冷缩器5.，将热量传递给锅炉给水使其产生蒸汽。

冷凝液在经初馏塔第二凝缩器6而进入初馏塔回流槽2。

在此，大部分作为回流返回初馏塔塔顶，少部分经冷却后作脱酚的原料。

初馏塔底液体被分成两条路，一部分用泵送入萘塔12.，另一部分用循环油泵11送入重沸器8，与萘塔顶逸出的蒸汽换热后赶回初馏塔，以供初馏塔热量。

为了利用萘塔顶萘蒸汽的热量，萘塔采用加压操作。

压力是靠调节阀自动调节加入系统内的氮气量和向系统外排出的气体量而实现的。

从萘塔顶逸出的萘蒸汽经初馏塔重沸器8，冷却后入萘回流槽17。

在此，一部分送到萘塔顶作回流，另一部分送入第二换热器4和甲基萘油冷却器20冷却后作为产品排入贮槽。