粗酚精制工艺简介

粗酚精制生产工艺简介 一、粗酚简介： 粗酚是对煤焦油蒸馏得到的含酚馏份进行加工得到的，呈白色或无色，易潮解结晶，块状，带显著气味及尖锐灼烧味道，可溶于水，能溶于乙醇。可用于生产合成纤维、农药、工程塑料和染料中间体。主要用于提取苯酚、邻甲酚、间对甲酚、二甲酚、3,5-二甲酚等，是高级绝缘漆的溶剂，也是塑料、医药、防霉剂等行业的重要原料。 粗酚组成比较复杂，含有苯酚及甲酚类，甲酚包括一甲酚、二甲酚和三甲酚；一甲酚有邻甲酚、间甲酚和对甲酚；二甲酚有2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚、3,5-二甲酚，其中用量最大的是2,6-二甲酚；三甲酚主要包括2,3,6-三甲酚和2,4,6-三甲酚。由于粗酚组成复杂，各组份之间沸点非常接近，对其进行加工分离工艺比较复杂。目前我国粗酚的加工量还比较低，主要是从中分离出苯酚、间甲酚、邻甲酚等单组份以及混合甲酚、二甲酚。 二、 焦油中粗酚提取工艺流程简介 1、馏分洗涤 由于酚类化合物带有酚羟基，具有弱酸性，能同碱反应生成酚钠盐，因而可用氢氧化钠水溶液将酚从焦油馏分中萃取出来。工业上粗酚的提取都是采用10%～15%的NaOH水溶液洗涤焦油馏分而得到粗酚。理论上每千克粗酚需用100% NaOH 0.4千克，实际上生产中性酚钠只需0.36kg。碱洗过程中得到的中性酚钠，游离碱小于1.5%，含酚20%～25%。 馏分洗涤工艺有间歇洗涤和连续洗涤两种工艺。间歇洗涤采用分批在反应器内处理馏分，工艺操作灵活方便，洗涤次数和反应时间可以灵活掌握，因而国内大多数生产企业均采用间歇洗涤工艺。连续洗涤工艺处理量大，占地面积小，而且是采用酸碱交替洗涤，以脱除馏分中酚类和盐类化合物，但相对间歇洗涤工艺，其酸碱耗量稍高。 间歇式洗涤工艺，流程图见图3-1 2、 酚钠溶液净化 碱洗脱酚后得到中性酚钠溶液，经酚钠精制以洗去含量约1～3%的中性油、萘和吡啶碱等杂质。酚钠精制工艺有蒸吹法和轻油洗净法，一般采用蒸吹法。工艺流程见图3-2： 中性酚钠溶液依次与脱油塔底约110℃的净酚钠和塔顶约100℃的馏出物换热到案90℃，进入第一层淋降板，经过汽提从塔底得到净酚钠。塔底净酚钠与原料粗酚钠换热后，温度为70℃，泵入净酚钠槽，作为酚钠分解的原料。经与中性酚钠换热后的塔顶馏出物进入冷凝器，冷凝液流入分离槽进行油水分离。脱油塔需要的热量由重沸器循环加热塔底油供给，热源为蒸汽。为了吹出油分离槽油水分离的效果，可将密度较小的焦油轻油加入吹出油中，并用泵进行由吹出油槽到油水分离槽的循环，当分离效果较差时，还可以直接向油水分离槽加入新轻油，以改善油水分离效果。酚钠溶液经蒸吹净化后，送往下一步分解工序。 3、酚钠分解 酚钠盐属于强碱弱酸盐，可以通过采用比酚酸性强的酸将其分解，工业上一般采用硫酸分解法和二氧化碳分解法。硫酸分解法得到和产品不易磺化，反应不激烈，分解完全，烟雾逸出较少，操作环境较好。但设备与管道腐蚀严重，且硫酸钠废水处理困难。二氧化碳分解法无废液排放，碱液可循环使用，只是工艺路线较长，相对于硫酸法较烦琐。由于二氧化碳可由焦炉烟道气或石灰窑中获得，也可从高炉煤气燃烧的废气中获得。为充分合理利用资源，发展循环经济，本项目推荐采用二氧化碳分解法，分解率高（可到95%左右），产生的碳酸钠溶液可用于焦油蒸馏装置。 来自上步工序的净酚钠盐进入气泡分解塔中与二氧化碳气体并流接触并发生化学反应，生成粗酚和碳酸钠。 三、粗酚精制工艺流程简介 为了脱除粗酚中的水分、油分、树脂状物质和硫酸钠等杂质，并提取苯酚、甲酚及工业二甲酚等产品，粗酚必须进行精制。粗酚精制是利用酚类化合物沸点差异采用精馏法进行加工的分离过程。原料粗酚来源于焦油馏分脱酚所得的粗酚和废水脱酚所得的粗酚。由于酚类沸点较高，为防止高温下发生聚合反应，精馏宜在减压下进行。粗酚精制工艺流程有减压间歇精馏和减压连续精馏操作。 （一）减压间歇精馏 减压间歇精馏用于加工量较小的场合，其工艺有脱水、脱渣和精馏三部分组成。 1.脱水和脱渣 为了缩短精馏时间和避免树脂状物质热聚合，先进行粗酚脱水和脱渣。粗酚脱水、脱渣工艺流程如图所示。 1-脱水釜；2—脱水填料柱；3—冷凝冷却器；4—油水分离器；5—酚水槽；6—酚水泵；7—馏分接受槽；8—全馏分贮槽；9—真空捕集器；10—真空罐；11—真空泵；12—真空排气罐；13—酚渣泵 粗酚在脱水釜1内常压下用蒸汽间接加热脱水4~6h, 脱出的酚水和少量轻馏分经冷凝冷却和油水分离后，轻馏分送回粗酚中，含酚3%~4%的酚水用于配制脱酚用的碱液。当脱水填料柱温度达到140~150℃时，脱水结束。若不脱渣即停止加热，釜内粗酚作为精馏原料。若要脱渣，则在脱水后启动真空系统，当釜顶真空度达70kPa和釜顶上升管温度达到165~170℃时，脱渣结束。馏出的全馏分作为精馏原料。 2. 减压间歇精馏 脱水粗酚或全馏分的减压间歇精馏工艺流程如图所示： 1—油渣泵；2—脱水粗酚槽；3—蒸馏釜；4—精馏塔；5—冷凝冷却器；6—回馏分配器；7—酚水接受槽；8—油水分离器；9—馏分或产品接受槽；10—真空捕集器；11—真空罐；12—真空泵；13—真空排气罐 脱水粗酚或全馏分靠真空吸入蒸馏釜3，当蒸馏釜真空度达53.2KPa进行装料，釜内真空度达73.15~79.8KPa并稳定时，开始加热蒸馏釜内原料,进行精馏，蒸馏釜采用中压蒸汽（压力为2.4~3.5MPa）或导热油等高温热载体间接加热，先蒸出残余的水分，然后按所选择的操作制度切取不同的馏分，馏分蒸气经过精馏塔4精馏，馏出物经冷凝冷却器冷却后进入回流分配器。按 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 10-5和表10-6规定的要求调节回流比。馏出物一部分流回精馏塔，其余流入相应的产品接受槽。由真空泵抽吸来保证蒸馏系统所需的负压，抽出的气体通过真空捕集器内的碱液层，吸收脱除气体中的酚，然后经真空罐排往大气。 （二）减压连续精馏 减压连续精馏工艺流程如图所示： 1一粗酚泵；2一预热器；3一脱水塔；4一初馏塔进料泵；5、9、17、22、27一重沸器；6、11、19、24、30一凝缩器；7、12一回流槽；8一初馏塔；10一初馏塔底泵；13、20、25、31—液封罐；14、29一冷凝器；15一苯酚馏分塔进料泵；16一苯酚馏分塔；18一邻位甲酚塔进料泵；21一邻位甲酚塔；23一间位甲酚塔进料泵：26一间位甲酚塔：28一残油泵 粗酚在预热器2中预热至55℃进入脱水塔。脱水塔顶压力为29.3kPa，温度为68℃。塔低由重沸器5供热。温度为141 ℃。脱水塔顶逸出的水汽经凝缩器6冷凝成酚水流入回流槽，部分作为塔顶回流，其余部分经隔板满流入液封罐排出。脱水粗酚用泵4从塔底送入初馏塔8，在初馏塔中分馏为甲酚以前的轻馏分与二甲酚以后的重馏分。初馏塔顶压力为10.6kPa,温度为124 ℃，塔底压力为23.3kPa，温度为178 ℃。由初馏塔顶排出的轻馏分蒸汽经凝缩器11冷凝后进入回流槽，部分回流入初馏塔顶，其余经液封罐送入苯酚馏分塔16。在苯酚馏出塔中将轻馏分分馏为苯酚馏分和甲酚馏分。苯酚馏分塔顶压力为10.6kPa, 温度为115℃，塔底压力为43.9kPa,温度为170℃。由苯酚馏分塔顶逸出的苯酚馏分蒸汽经凝缩器19冷凝后进入回流槽，部分以内回馏方式作塔顶回流，其余经液封罐20流入接受槽。甲酚馏分一部分经重沸器循环供热，另一部分由塔底送入邻位甲酚塔21。邻位甲酚塔顶压力为10.6kPa,温度为122℃，塔底压力为33kPa,温度为167℃。邻位甲酚塔顶采出邻位甲酚产品，塔底残油送入间位甲酚塔26。间位甲酚塔顶压力为10.6kPa,温度为135℃，塔底压力为30.6kPa,温度为169℃。间位甲酚塔顶采出间位甲酚产品，塔底排出残油。各塔所用热源均采用蒸汽，经重沸器将热量提供给在塔底和重沸器间循环的部分残油。 初馏塔底所得的重馏分和间位甲酚塔底残油中，主要是二甲酚以后的高沸点酚，可以通过另外的减压间歇精馏装置生产二甲酚。