一蒽油餾分

一蒽油餾分

一蒽油餾分(anthracene oil I)是含有許多組分的餾分之一。不同焦化廠的一蒽油、蒽油組成有所不同。一蒽油(蒽油)加工的目的在於獲得蒽、菲、咔唑。蒽、菲、咔唑都是高沸點和高熔點烴類,主要存在於煤焦油蒸餾得到的的蒽油餾分中。蒽、菲、咔唑在煤焦油中的含量與煉焦溫度、煤的熱解產物在焦爐炭化室頂部的停留時間和溫度等條件有關。一般在高溫煉焦所產煤焦油中蒽占1.2%~1.8%,咔唑占1.5%,菲占4.5%~5.0%。

簡介

一蒽油餾分(anthracene oil I)是含有許多組分的餾分之一。不同焦化廠的一蒽油、蒽油組成有所不同。一蒽油(蒽油)加工的目的在於獲得蒽、菲、咔唑。蒽、菲、咔唑都是高沸點和高熔點烴類,主要存在於煤焦油蒸餾得到的的蒽油餾分中。蒽、菲、咔唑在煤焦油中的含量與煉焦溫度、煤的熱解產物在焦爐炭化室頂部的停留時間和溫度等條件有關。一般在高溫煉焦所產煤焦油中蒽占1.2%~1.8%,咔唑占1.5%,菲占4.5%~5.0%。

這三種化合物都是有機化學工業的主要原料。蒽主要用於製造染料,殺蟲劑,高純度蒽是一種半導體材料,在核物理的研究中具有重要作用。菲主要用於合成樹脂、植物生長激素、還原染料和鞣料等。咔唑在染料和塑膠工業中也有多種用途,可做為生產咔唑酚醛樹脂等的原料。生產蒽、菲、咔唑的原料通常是粗蒽。粗蒽是黃綠色結晶,有一定毒性,對人有刺激性,易引起皮膚發癢過敏等。過濾分離出粗蒽後剩下的油稱脫晶蒽油,是配製木材防腐油的主要成分 。

一段冷卻結晶法

一蒽油餾分送入一蒽油高位槽,其溫度保持在80~90℃,然後由高位槽送入一段機械化結晶機,結晶機內用帶刮刀的攪拌器攪拌,在攪拌過程中先自然冷卻4小時後大約可冷至50~55℃,再在結晶機外用冷卻水噴灑冷卻約12小時,冷卻到38~40℃,得到含有結晶體的漿液,然後將該漿液送入離心分離機,分離出脫晶蒽油送往油庫;分離出的粗蒽,用60℃脫晶洗油洗滌,用刮刀刮下,經螺旋輸送機送入倉庫。離心機濾網上的孔易被結晶堵塞,必須用熱洗油清洗,洗網液自行流入中間槽,循環使用,當洗網液的蒽含量達到8%~9%,全部更換,送回一蒽油餾分槽或原料焦油槽。分離出的脫晶蒽油流到中間槽再送到油庫 。

二段冷卻結晶法

一蒽油餾分在一段結晶冷卻器內冷卻結晶,溫度控制在55~60℃左右,形成帶有結晶體的懸浮液。將此懸浮液送入離心分離機,分離出的濾餅用60℃的熱洗油洗滌,進一步提高粗蒽質量。離心液送入二段結晶冷卻器內,控制溫度34~38℃,結晶液送入真空吸濾器,分離出脫晶蒽油後,用加熱到150~160℃左右的一蒽油餾分溶解吸濾器內的濾餅,然後通過油槽返至一段結晶冷卻器 。

重質苯-糠醛法生產精蒽

採用重質苯——糠醛為溶劑萃取粗蒽,將重質苯和粗蒽按一定的比例加入溶解釜加熱至80~90℃溶解,然後放入結晶釜,在結晶釜的蛇管和夾套內通水冷卻,析出結晶後,進行真空抽濾。得到含蒽量較高的一次濾餅及一次母液。一次濾餅用三次母液和離心母液洗滌,加熱溶解,再降溫進行二次結晶,真空過濾得到二次濾餅和二次母液。二次濾餅中蒽含量進一步升高。二次濾餅用糠醛在一定溫度下溶解,進行三次結晶,抽真空過濾得到三次濾餅和三次母液。三次濾餅經乾燥得到含蒽大於90%的精蒽。三次母液用作二次溶解的溶劑。一次母液和二次母液經預熱脫水後在蒸發器內回收溶劑,余渣放入蒸餾釜進行簡單的減壓蒸餾,回收剩餘的溶劑 。

丙酮浸取法生產精蒽

將原料粗蒽(固體)與溶劑丙酮以1∶3的質量比在浸取器混合,菲和咔唑則轉移到丙酮溶液中,而蒽則富集在固體結晶中,然後將液固兩相分離,即完成一次分離過程。按逆流浸取操作原理,經過三級浸取,可得到精蒽。包括溶劑再生的三級浸取-結晶分離操作過程如下:

(1)第一級浸取-結晶分離 將粗蒽和二次母液裝入混合浸取器中,間接蒸汽加熱到30℃,保持1h,在攪拌器攪拌下送至另一混合器,加熱到45℃,然後全部放入結晶器。用空氣或水冷卻到30℃,一部分澄清的母液流入第三母液接受槽,液-固懸浮物流入攪拌器,然後送入離心分離器分離,分離出的液相,送入第三母液接受槽,在此與一部分澄清的母液混合送去再生;分離後的一次精蒽含蒽75%~78%。

(2)第二級浸取-結晶分離 將第一次精製蒽和一次母液裝入混合浸取器中溶解,溫度及其變化的條件同上,冷卻時間15~20h, 懸浮液中固液質量比為1∶7,離心分離出的殘液送入第二母液接受槽,在此與一部分傾析液混合,用泵將該混合液送入第一級混合浸取器和粗蒽混合。分離出的二次精製蒽含蒽約90%。

(3)第三級浸取-結晶分離 將二次結晶蒽和新鮮丙酮和一部分再生丙酮裝入混合浸取器,操作條件同上,然後送入結晶槽,懸浮液在結晶槽中冷卻15~20h,溫度為30℃,一部分澄清的母液流入第一母液接受槽,和離心分離出的殘液混合,用泵將該混合液送入混合浸取器,和一次精製蒽混合;送入離心分離的懸浮液中固液質量比為1∶9。離心分離得到的濾餅,用洗油洗滌、甩乾、分離後的三次精製蒽經乾燥即為產品,含蒽93%。

(4)丙酮再生 第三次母液已含大量雜質,需要進行再生才能使用,由於丙酮從母液中再生後得到固體殘渣,故需要一種特殊配製的蒽油做溶劑來溶解殘渣,其殘渣和蒽油的體積比為1∶3,殘渣就是菲和咔唑餾分,從丙酮蒸餾塔側線采出,作為製取菲和咔唑的原料。也可作為生產炭黑等物質的原料。

在操作中要注意的問題是丙酮易揮發,常壓下沸點為56.2℃,閃點(開杯)-16℃,操作溫度下蒸汽壓力較高。蒸汽與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限2.15~13.0%(體積),有著火和爆炸的危險。所以與丙酮接觸的設備都要預先用氮氣置換空氣,並始終充氮,保持約50mmHg的正壓,防止空氣進入 。

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