工业萘颜色深的原因分析及应对措施

武军安

(山西焦化股份有限公司 )

·技术经验·

工业萘颜色深的原因分析及应对措施

武军安

(山西焦化股份有限公司 )

介绍了导致焦油加工主导产品工业萘颜色深的主要原因，指出影响工业萘颜色的主要原因是酚的氧化和酚与铁的络合，指出了工业萘原料加工前应采取降低含酚的措施。

工业萘；颜色深;原因;酚；氧化；络合；措施

山西焦化股份有限公司30万 t焦油加工装置投产以来，其主导产品工业萘颜色较深，为白色带红色或铁锈色，比正常工业萘颜色白色略带微黄色深，其颜色直接影响了产品的销售价格，根据市场销售价格，每吨价格低于市场价格50元，该公司30万 t焦油加工每年可生产工业萘2.1万余 t,因为工业萘颜色而产生的差价直接使该公司每年损失100余万元。为了解决工业萘颜色深影响产品价格的问题,通过对工艺流程的检查和分析，确定原因，制定改造方案，解决了困扰生产系统的难题，工业萘颜色达到了标准要求。

1 工艺现状

该公司工业萘蒸馏工艺为传统的双炉双塔工艺，蒸馏塔塔板为浮阀塔，具体工艺：焦油蒸馏分离的萘油馏分经稀碱洗涤脱酚后，成为脱酚萘油，脱酚萘油作为制取工业萘的原料，依次进入初馏塔和精馏塔，经两次蒸馏分离后，生产出酚油、工业萘、甲基萘油，装置投产后，产品工业萘的颜色比合格品的颜色深，直接影响了产品的价格，为了改善工业萘的颜色，扩大该产品的利润空间，该公司分析了导致工业萘产品的颜色深的原因，提出了解决措施。

2 原因分析

经过一系列的对比试验分析，特别是经过与该公司化产车间的工业萘颜色进行苯溶后的对比试验，同时，对工业萘蒸馏系统进行逐步排查，确定导致该公司30万 t焦油加工所产工业萘颜色深的原因为萘油洗涤系统脱酚效果不好，脱酚萘油含酚高，其中一部分与工业萘沸点相近的酚类物质未被脱除，蒸馏时随工业萘一起蒸馏出系统，导致工业萘产品的颜色深，不挥发物含量高，工业萘品级率低。

3 理论分析

酚类物质混入工业萘导致工业萘颜色深的原因是: 酚类物质能够在空气中氧化；与铁反应生成络合物。以上两方面的原因导致工业萘颜色变深。具体反应机理如下：

1) 酚的氧化。纯净的酚无色，由于酚容易被空气中的氧所氧化而产生有色杂质，所以酚一般带有不同程度的黄色或红色。苯酚被氧化可生成对苯醌，邻苯二酚氧化可生成邻苯醌，具有对苯醌和邻苯醌结构的物质都有颜色，这就是酚常带有颜色的原因。其具体的化学反应式为：

苯酚生成对苯醌：C6H5OH+[O]→C6H4O2

邻苯二酚氧化成邻苯醌：C6H4(OH)2+[O]→C6H4O2

2) 酚与三氯化铁的显色反应。酚可与三氯化铁发生颜色反应，不同的酚与三氯化铁产生不同的反应，苯酚与间苯三酚与三氯化铁反应呈蓝紫色，邻苯二酚与对苯二酚与三氯化铁反应显示绿色，甲苯酚显蓝色。

苯酚与三氯化铁的显色反应：

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

以上酚的性质是工业萘中含酚导致工业萘颜色变深的主要因素。根据95萘油液体在系统中运行情况的不同，以上因素的作用不同，成品工业萘液体在系统中连续运行结晶，则第一个反应为变色的主要原因，如果成品工业萘液体在系统中循环后再结晶，则第二个反应就成为主要原因。

4 改造方案

针对工业萘颜色变深的原因分析，该公司从两个方面对系统进行了改造，一方面改善萘油洗涤系统的洗涤脱酚效果；另一方面在工业萘原料槽底部增加放酚盐管线。脱酚萘油进入蒸馏系统前将工业萘原料槽底部的酚盐放净，防止酚类物质随酚盐一起进入萘蒸馏系统。

1) 改善萘油洗涤系统的洗涤脱酚效果的措施是萘油洗涤系统增加管道混合器。

原萘油洗涤系统萘油和稀碱在喷射混合器内进行混合反应，进入洗涤塔后澄清分离，生成合格的脱酚萘油和中性酚盐。在系统运行中，由于萘油和稀碱只在喷射混合器接触反应，时间短，反应效果低，为增加反应时间，增强反应效果，在1#、2#萘油洗涤塔的喷射混合器后，另增加管道混合器，以增强脱酚效果。根据系统工艺运行条件，选择管道混合器的型号为： TYK-25/50-10-1000BB，其有关性能参数为：公称通径： 50 mm，水力半径：25 mm，流量Q：3.5～7 m3/h，材质为不锈钢。

2) 工业萘原料槽增加放酚盐管线。为了保证工业萘蒸馏时酚盐不被带入蒸馏系统，对工业萘原料槽增加放酚盐管线到地下放空槽，投用前将底部酚盐放净，避免酚盐进入蒸馏系统影响工业萘颜色。

5 效果对比

系统经过改造，增加的管道混合器能够满足工艺要求，工业萘原料槽增加的放酚盐管线也运行正常，产品的质量和颜色得到明显改善，下面分别从脱酚萘油含酚和工业萘成品的质量指标两个方面改造后对产品质量的影响进行对比。

1) 脱酚萘油含酚(见表1)。

2) 工业萘质量(见表2)。

表1 改造前后脱酚萘油含酚质量对比:标准≤0.7%

表2 改造前后工业萘质量对比

从表1，表2可看出，脱酚萘油含酚和工业萘质量均有明显的提高。脱酚萘油含酚降低了0.03%。这说明多回收了0.03%的酚类物质；工业萘的不挥发物下降了0.016%，使工业萘的一级品率有了明显的提高。

6 结束语

通过对工业萘产品进行定性地分析，确定了导致工业萘颜色变深的主要原因，并制定实施了与之相对应的措施，增加了萘油洗涤的脱酚效果，提高了酚类产品的回收率，工业萘产品的颜色得到了较大的改善。提高了产品的品级率，这对于扩大该产品的利润空间，为公司创造更高的效益创造了条件。同时通过系统的优化，提高了系统的质量运行。

[1] 水恒福，张德祥，张超群.煤焦油分离与精制[M].北京:化学工业出版社,2008:74-78, 150-164.

[2] 郭树才.煤化工工艺学[M].北京:化学工业出版社,2009:122-123.

[3] 肖瑞华.煤焦油化工学[M].北京:冶金工业出版社,2004:85-89.

[4] 王芹竹,杨增家.有机化学[M].北京:清华大学出版,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.

Industry naphthol; Dull color;Reason; Phenol; Oxidation; Complexing;Measure

武军安 男 1971年出生 1996年毕业于太原工业大学 工程师 洪洞 041606

TD84

B

1672-0652(2010)08-0016-03

2010-07-24