怎么确定工业萘的质量

怎么确定工业萘的质量

以双炉双塔工艺生产工艺为例.该工艺是以已洗萘三混馏分作为原料.该原料在原料槽中加热至85-90℃,静止脱水后,由原料泵送至换热器,与工业萘蒸汽热交换200℃左右,进入浮阀初馏塔.由初馏塔顶采出酚油,塔顶蒸汽温度控制在190--200℃.酚油蒸汽经冷凝冷却后,和油水分离.分离水排入酚水处理系统,酚油进入回流槽,大部分酚油做初馏塔回流.回流比为20—30(对酚油产品).少量从回流槽满流入酚油成品槽,初馏塔底已脱除酚油的萘洗二混馏分用热油泵送往初馏塔管式炉,加热至270-275℃后,再返回初馏塔塔底以热油循环方式对初馏塔进行加热.在初馏塔热油循环过程中,从热油泵出口管中分出一部分萘洗馏分打入浮阀精馏塔中.塔顶采出含萘大于95%的工业萘,塔顶蒸汽温度控制在218℃左右.工业萘蒸汽在热交换器中与原料进行热交换后,进入汽化冷凝冷却器,工业萘被冷却至95-105℃后流入工业萘回流槽,一部分经转鼓结晶机冷却后得到工业萘片状结晶.另一部分由热油泵将残油送至精馏塔管式炉加热至290℃左右打回精馏塔.同样以热油循环方式供给精馏塔热量.从热油泵出口管中分出一部分残油作为低萘洗油馏分,经冷却后进入低萘洗油储槽,再用泵送往油库.
其产品质量因素影响如下:
1、塔顶温度的影响:
前已述及,工业萘的生产过程是以萘洗三混馏分为原料,经过精馏过程而完成的.而精馏操作恰恰是利用混合液中各组分挥发度的不同而达到分离的目的,溶液中各组分的挥发度的差异是随温度的改变而变化的,因而温度的变化可影响精馏操作的正常进行.
1.1初馏塔塔顶温度的影响
在通常情况下,初馏塔塔顶温度需控制在185-195℃左右.主要是因为萘洗三混馏分中只有酚油的温度小于200℃,而为182℃,在这个温度下,只有酚油作为轻组分而从塔顶溢出,其余馏分作为重组分而从塔底流出；若初馏塔塔顶温度过高,则萘洗馏分中的一部分很容易作为轻组分随酚油一起从塔顶溢出,使酚油中萘含量增加从而使萘的提取率下降；若初馏塔塔顶温度过低则一部分酚油将随萘洗混合馏分流入塔底,使后续工艺过程中萘油的酚油含量升高,从而使产品质量下降.
1.2精馏塔塔顶温度的影响
同理,精馏塔塔顶温度一般都应控制在218℃到220℃之间.若高于这个温度,则洗油中的一部分易作为轻组分随萘油从塔顶溢出,使萘油中洗油含量增加,从而使产品质量下降,若塔顶温度过低则萘油中的一部分易作为重组分流入塔底,因而使萘的提取率下降.
故在工业萘的生产的过程中,必须严格控制塔顶温度使其在一定温度范围之内,严禁出现偏高或偏低现象,从而使柰的提取率或质量下降.
2、回流量对产质量的影响
由蒸馏过程的原理可知,将液体混合物进行一次部分汽化(或部分冷凝)的过程,对于轻组分只能起到部分分离的效果.然而要想使混合物中的各组分都得到近乎完全的分离,必须进行多次部分汽化和部分冷凝过程,但如果采用多级分离则在分离过程中不但设备庞杂,能耗严重,同时因为得到许多中间馏分,而使最终纯产品的收率也很低.因而只有采用将上一级液相回流与下一级的气相直接接触,这样就消除了中间产品,提高了最后产品的收率；同时由于液相温度低于气相温度,因而高温蒸汽将直接加热低温液体,从而使液体部分汽化,而蒸汽自身则被同时部分冷凝,故省去了中间加热器和部分冷凝器.上述情况对于难挥发组分亦上如此.所以采用回流不仅可以提高收率,而且是精馏过程进行的必不可少的条件.
由上述精馏原理可知,精馏过程是利用相变来进行传质的过程,这种传质过程之所以能够发生,是因为在塔的任一截面相遇的气液两相还没达到相平衡,而没有达到相平衡的两相相遇时,有达到相平衡的趋势,因此才有可能经过相变使气液两相浓度有所改变,也可以这样说,才有可能进行传质过程.所以精馏塔中传质过程的推动力可以用经过塔内任一截面相遇的实际气液两相偏离相平衡的程度来表示.
加大回流比,就是把轻组分含量较高的冷凝液更多地回流到塔板上,增加了塔板上液相中轻组分的浓度,从而提高了与液相成相平衡的轻组分的浓度,使传质过程的推动力加大,但如果回流比过大,接近于全回流,也就是说塔顶上升蒸汽经冷凝后,全部回流至塔内,此时塔顶产品量为零,且进料量和塔底出料量相等,通常情况下为零,同时其组成也一致,也就是说在这种情况下,得不到精馏产品.因而全回流在正常生产上无实际意义.若回流比过小,则塔径、塔板面积、再沸器及冷凝器等的尺寸.也应相应增大,所以在其一定的情况下,回流比过小,工业萘的质量将严重下降.所以在正常生产中应根据实际情况,选择适宜的回流比.