[发明专利]一种连续蒸馏制备工业萘的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续蒸馏制备工业萘的工艺方法，具体是指利用从煤焦油所提取的含萘馏分作为原料，来制备工业萘的连续蒸馏工艺方法。

背景技术

萘及萘系衍生物是最基本的稠环芳烃，系有机化工重要原料之一，广泛应用于合成树脂、涂料、医药、农药、轻工、塑料、助剂等行业，可用于制取苯酐、β-萘酚、甲萘胺、H酸、丁腈橡胶、增塑剂、扩散剂、抗凝剂等产品。萘及萘系衍生物通常可由煤焦油与石油裂解焦油中提取，有工业萘、精萘和甲基萘之分。

工业萘一般是指结晶点不小于77.5℃，萘含量不小于95.13％，其他指标符合国家质量指标GB6700-86的萘产品。工业萘主要消费领域是减水剂，其次是生产精萘进而生产2-萘酚及H-酸等染料中间体、农药甲萘威、2，6-二异丙基萘等。我国现有60多家工业萘生产企业，其中95％以上采用煤焦油为原料，大多数企业是冶金系统的焦化厂。

随着焦油加工的集中化和大型化趋向，工业萘加工工艺也相应采用大型化和连续精馏工艺流程。我国目前大多采用双炉双塔、单炉单塔和单炉双塔等工艺(水恒福，张德祥，张超群.煤焦油分离与精制.化学工业出版社，2010)。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)，管式炉作为塔釜加热的热源；单炉单塔只采用一台管式炉和一座精馏塔；单炉双塔采用一台管式炉和两座精馏塔。在这三种工艺中，首先需要进行原料的预处理，含萘馏分(可以是萘油馏分、萘洗二混馏分、酚萘洗三混馏分等)用碱液或酸液进行化学洗涤处理，脱除原料中的酚类或吡啶类化合物，经化学处理后的馏分称为己洗萘油馏分或己洗萘洗二混馏分或己洗酚萘洗三混馏分。这些己洗馏分就可以进行下一步的蒸馏分离。

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，是国内采用最多的一种流程，具体流程：经静置脱水的己洗馏分，由原料泵送至换热器，温度由80～90℃升温到200℃，然后进入初馏塔进行精馏，比萘轻的较低沸点组分，如四氢化萘、1，2，4-三甲苯、对甲酚、茚等组分作为酚油馏分蒸出，经酚油冷却器冷却，再经酚油油水分离器，进入酚油回流槽，大部分打回流控制初馏塔顶温度，另一少部分采出到酚油槽。初馏塔的塔釜油富集了萘及沸点比萘高的组分，如硫杂茚、二甲酚、喹啉、β-甲基萘、二甲基醇、苊等化合物。初馏塔釜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来作为精馏塔进料。在精馏塔的塔顶采出工业萘蒸汽，并与原料油换热后经汽化冷凝冷却器冷却，自流到工业萘回流槽，一部分作精馏塔顶回流，另一部分进入工业萘接受槽，经转鼓结晶切片打包得到工业萘产品。精馏塔底残油(原料为萘洗二混和三混时，残油主要为洗油，也称为低萘洗油)由热油泵抽出，一部分经管式炉加热后回到精馏塔底，以热油循环的方式供给精馏塔热量，另一部分残油经冷却器冷却后进入产品贮槽。此工艺的优点是萘的提取率高，工艺成熟，生产稳定，操作简单，产品质量容易保证等。但能耗高以及设备费用过多是其主要缺点。

单炉单塔工艺中，从精馏塔顶采出脱酚油，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)。该工艺具有流程简单、能耗较低等优点，但是要求原料含萘量高，从侧线切取工业萘，需要理论塔板数多，分离效率低，得到的工业萘产量少，且侧线萘浓度相对要低一些，因为无论侧线位置在精馏段或提馏段，都会受到轻组分或重组分的干扰，从而使得侧线工业萘浓度不高；而且单炉单塔工艺在操作上不稳定。

单炉双塔工艺，其实也就是双效精馏。初馏塔常压操作，精馏塔进行加压操作，使得其塔顶蒸汽温度升高从而可以作为第一个塔(初馏塔)的塔底加热源，最终只采用一个管式炉。该工艺能耗较低，但是两个塔之间的耦合程度加大，使其控制和操作难度增加。

中国专利CN200910308048.8中提出一种工业萘的生产方法，类似于单炉双塔工艺。通过热量耦合的方式，采用一台加热炉和两个精馏塔，初馏塔采用减压精馏，精馏塔在常压下操作，精馏塔的塔顶和塔底物流其热量都用来预热原料、加热初馏塔塔釜等，所以能耗可以降低，但设备费用没有大幅度减少。

综上所述，现存的各种工业萘制备工艺流程都有所缺陷，不能满足当前环保节能、降低成本的需求，需要对现有工业萘的生产技术进行革新和改进。