《炼焦化学产品回收与加工》课件第九章 工业萘及精萘的生产.ppt

1、工业萘及精萘的生产第九章第九章工业萘及精萘的生产第一节 工业萘的生产第二节 精萘的生产第一节 工业萘的生产一、生产工业萘的原料与产品质量一、生产工业萘的原料与产品质量 （一）生产工业萘的原料（一）生产工业萘的原料 从焦油蒸馏的各种流程中所得的含萘较高馏分均可作为生产工业萘的原料，常用的原料如表9-1所示的前三种馏分馏分含酚，%含萘，%密度，（20）kg/l蒸馏试验含吡啶碱；%初馏点，230 前（%）240前（%）270前（%）干点，1萘油馏分2.95701.011.0321595%的工业萘。流入精馏塔底贮槽的残油为245250温度，被精馏塔热油循环泵抽出，一部分打入精馏塔管式炉6，被加热至27

2、5 282部分汽化后，又回入精馏塔内部，供作精馏的热量。多余的另一部分残油则打入洗油冷却器20。被水冷却后的洗油放入油库。第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产其生产操作指标如表9-3所示表9-3 工业萘的操作指标项目与指标已洗萘油已洗萘洗混合分已洗酚萘洗混合分初馏系统 精馏系统初馏系统 精馏系统初馏系统 精馏系统原料含萘量%原料水分%70 6568 0.5 0.5原料温度 80908090管式炉温度 200210252256210215 241250管式炉出口温度 252254 274278265270 275282塔顶温度 185190 218220192194 218219 220塔底

3、温度 232238252256248250 268270242245 268272酚油冷却器出口温度 60708085汽化器出口温度 110120 103104塔底气相压力(9.810Pa)0.4 0.80.4 0.8回流比1.52.5 11.3煤气耗量（m3/t工业萘）4.85 对于常压和真空精馏，生产操作指标与当地大气压强及生产中采用的设备和管路的阻力密切相关。表中给出的一些指标是中国东南沿海地区焦化厂的指标。为了稳定管式炉的操作和工业萘的质量，还须注意以下几点：1）进料量要均匀稳定；2）原料水分稳定并小于0.5%，为了减少水分，操作中尽量避免停泵换槽。3）初馏塔和精馏塔残液应连续稳定排放

4、，保持塔底液位稳定，排放量不宜频繁改变，一般为原料量的20%25%。若排放量过少，塔底液位上升，会造成物料和热量不平衡；反之，亦然。第一节 工业萘的生产 4）严格控制初馏塔温度。若塔顶、塔底温度偏低，则酚油切割不尽，影响精馏塔操作，若塔顶、塔底温度偏高，则酚油中含萘量增加，既降低了萘的精制率，又容易堵塞酚油管道，一般按初馏塔切割的酚油含萘量应小于1015%5）严格控制精馏塔温度。从塔顶切割工业萘中萘含量应大于95%，从塔底侧线切割而得低萘洗油中含萘量应小于5%，从塔底排出的残油含萘量应小于2%。该工艺流程的特点是：从初馏塔切取酚油，从精馏塔顶切取含萘95%的工业萘及低萘洗油，萘的精制率达90%

5、左右，热效率高，操作费用和成本较低，而且操作稳定。第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产（二）单炉单塔生产工业萘精馏流程（二）单炉单塔生产工业萘精馏流程图9-2 单炉单塔生产工业萘精馏流程1原料槽；2原料泵；3管式炉；4工业萘精馏塔；5馏分冷凝冷却器；6油水分离器；7酚油回流槽；8酚油槽；9酚油回流泵；10工业萘汽化冷凝冷却器；11工业萘贮槽；12转鼓结晶机；13工业萘装袋自动称量装置；14中间槽；15热油循环泵；16洗油冷却器；17洗油计量槽 已洗的萘油、洗油混合分在原料槽1中间接加热至80 90，再静置脱水，然后由原料泵2抽出送入管式炉3的第一组炉管中预热至240250，从第26层塔盘进

6、入精馏塔4，塔顶汽相温度控制在199201，塔顶逸出的气体经酚油冷凝冷却器5冷凝冷却后进入油水分离器6，与水分离后的酚油进入回流槽7，所得含酚10%以下，含萘35%以下的酚油从回流槽底部用酚油回流泵9进行塔顶回流。从油水分离器6的底部间歇排出少量的酚油和水至酚油槽8，酚油槽中积累的油水混合物用倒油泵倒入洗涤器脱水后，即得酚油，再将其与焦油蒸馏所得的酚油混合脱酚，脱酚后的净酚油送往油库酚油成品槽。第一节 工业萘的生产 塔底的洗油用热油循环泵15抽出，经管式炉3的第二组炉管加热到297300后打回塔内，从热油循环泵15的出口分出一部分洗油，经冷却器16冷却后通过计量槽17流入洗油油库。成品洗油含萘

7、量应小于10%，供粗苯工段煤气洗苯用。从工业萘精馏塔的第46层塔盘侧线采出温度为219(含萘大于95%)的液体工业萘，经工业萘汽化冷凝冷却器10冷却至120左右，流入工业萘贮槽11，再经转鼓结晶机12冷却结晶，即可得到白色片状结晶工业萘。开停工时，塔内油及水可从塔底放至地下放空槽。工业萘不合格时，可由汽化冷凝冷却器后窥视镜下切换至中间槽。中间槽中的油可用倒油泵倒回原料槽处理。第一节 工业萘的生产 单炉单塔生产工业萘时操作指标规定如下：中国东部沿海地区焦化厂特定设备的指标1）原料槽温度 80902）原料泵出口压力 200300kPa3）热油循环泵出口压力 200250kPa4）原料出管式炉油温度

8、 2402505）循环油出炉温度 2973006）管式炉炉膛温度 800Pa 8）萘精馏塔顶温度 1992019）精馏塔第46块塔板温度 21822010）精馏塔底循环油槽温度 26827211）馏分冷凝冷却器出口温度 758512）工业萘汽化冷凝冷却器后工业萘温度 10012013）精馏塔第12块板汽相压力 60kPa14）塔底压力 90100kPa 除了以上操作指标外，还要控制如下几点：（1）在精馏塔操作中应将温度控制在199201，使塔顶采出的酚油中含萘量保持在26%30%。若塔顶温度过低，则酚油含萘量可降至26%以下，这样有可能导致工业萘质量不合格；若塔顶温度过高，则酚油含萘量将有可能

9、上升，这样有可能使工业萘的产量有所下降。塔顶温度可用酚油的回流量来进行调节 （2）在精馏塔操作中，应将塔底温度控制在270 273，使塔底温度采出的洗油中含萘量保持在3%8%。第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产 若塔底温度过低，则洗油含萘将大幅上升；若塔底温度过高则工业萘质量也会不合格，塔底温度可用控制循环油槽的液面高度来进行调节。（3）单塔生产时，由于同时连续地采出酚油、工业萘和洗油三种产品，因此，按原料组成中各产品的含量比例采出，以稳定生产，保持萘塔操作的稳定和较高的萘精制率。（4）精馏塔在稳定状态下，塔顶、塔底和侧线各处温度波动范围不大，由塔底至塔顶70层浮阀塔盘的温度降为7578

10、，即每块塔盘的温度降平均在1左右，因此塔底或塔顶的温度波动会影响全塔温度梯度的变化。因此，在操作中调节单一因素要考虑全塔温度的影响，切勿单项大幅度调节，而应精心细调，仔细观察全塔的变化情况。该工艺流程的特点是采用萘油或混合馏分为原料，在设有管式炉的精馏塔的设备系统中进行精馏，从精馏塔中切取酚油、含萘大于95%的工业萘和低萘洗油。它与双炉双塔工艺比较，简化了流程，降低了动力消耗，减少了设备，但操作稳定性略差一些，同时操作控制的难度较大。第一节 工业萘的生产 （三）单炉双塔加压连续精馏（三）单炉双塔加压连续精馏 因采用的原料馏分不同，各厂具备的条件不同，单炉双塔加工工艺有所不同，对于以萘油馏分为原

11、料，且有氮气供给条件的加工厂所用工艺流程如图9-3所示。其特点是，精馏塔（萘塔）在加压条件下操作，以萘蒸汽冷凝冷却器作为初馏塔的再沸器被称之为双效精馏。第一节 工业萘的生产图9-3 单炉双塔加压连续精馏流程1初馏塔；2初馏塔回流液槽；3第一换热器；4第二换热器；5初馏塔第一凝缩器；6初馏塔第二凝缩器；7冷凝器；8重沸器；9初馏塔回流泵；10初馏塔底抽出泵；11初馏塔重沸器循环泵；12萘塔；13加热炉；14萘塔底液抽出泵；15安全阀喷出气凝缩器；16萘塔排气冷却器；17萘塔回流液槽；18萘塔回流泵；19工业萘冷却器；20甲基萘油冷却器第一节 工业萘的生产 脱酚后的萘油经换热器3、4后进入初馏塔1

12、。由初馏塔顶逸出的酚油气经初馏塔第一凝缩器5，将热量传递给锅炉给水使其产生蒸汽。冷凝液再经初馏塔第二凝缩器6而进入初馏塔回流槽2。在此，大部分作为回流返回初馏塔塔顶，少部分经冷却后作脱酚的原料。初馏塔底液体被分成两路，一部分用泵送入萘塔12，另一部分用循环油泵11送入重沸器8，与萘塔顶逸出的蒸汽换热后返回初馏塔，以供初馏塔热量。为了利用萘塔顶萘蒸汽的热量，萘塔采用加压操作。压力是靠调节阀自动调节加入第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产系统内的氮气量和向系统外排出的气体量而实现的。从萘塔顶逸出的萘蒸汽经初馏塔重沸器8，冷凝后入萘回流槽17。在此，一部分送到萘塔顶作回流，另一部分送入第二换热器

13、4和甲基萘油冷却器20冷却后作为产品排入贮槽。回流槽的未凝气体排入排气冷却器冷却后，用压力调节阀减压至接近大气压，再经安全阀喷出气凝缩器15而进入排气洗净塔。在萘塔排气冷却器16冷凝的萘液流入回流槽。萘塔底的甲基萘油，一部分与初馏原料换热，再经冷却排入贮槽；另外大部分通过加热炉加热后返回萘塔，供给精馏塔所必须的热量。该工艺操作指标见表9-4 表9-4 单炉双塔加压连续精馏制工业萘工艺操作指标初馏系统精馏系统第一换热器萘油温度 125萘塔顶部压力 Pa225第二换热器萘油温度 190萘塔顶温度 276初馏塔顶温度 198第二换热气工业萘温度 193初馏塔重沸器出口温度 255冷却器出口工业萘温度

14、 90第一凝缩器酚油温度 169加热炉出口温度 301第二凝缩器酚油温度 130循环冷却水温度 80第一节 工业萘的生产 在上述制取工业萘的生产中，萘的回收效果以萘精制率表示，其定义为：%100原料油中的萘量工业萘中的萘量萘精制率 萘精制率也是衡量工业萘生产设备和操作水平的重要指标之一。对于不同的原料，萘精制率略有不同，采用萘油馏分时，萘精制率可达97%以上，采用萘洗二混馏分的萘精制率为9697%，以酚萘洗三混馏分为原料时，一般为9495%。第一节 工业萘的生产三、主要设备结构及操作三、主要设备结构及操作（一）生产工业萘的主要设备（一）生产工业萘的主要设备 1 1.精馏塔：精馏塔：工业萘精馏塔

15、一般采用浮阀塔，浮阀板层5070层，塔径按处理量的大小有8001200mm。2 2.冷凝冷却器：冷凝冷却器：冷凝冷却器是一个直径为1.2m，长为3.376m，冷却面积为122m2的列管式换热器，生产时冷却水走管内，萘蒸汽以138140的温度从器顶进入管间，换热后再以8090的温度从器底呈液体流出。冷却水从器底进入，器上部以4050温度流出。3 3.转鼓结晶机转鼓结晶机 其结构如图9-4所示 第一节 工业萘的生产 图9-4 转鼓结晶机第一节 工业萘的生产 转鼓结晶机是将熔融状态萘连续冷却成固态散状萘的机器。转鼓结晶机由机壳、保温池、转鼓、刮刀、冷却水管和传动装置组成。刮刀材料为铸铝青铜合金，以防

16、摩擦产生火花。钢转鼓应在鼓面上镀硬质铬。转鼓空心轴内装有冷却水管，并与装在鼓内顶部且与鼓面平行的数根喷水管连接。冷却水喷向转鼓内壁的上部以冷却鼓壁。合格的液态工业萘放入通间接蒸汽的保温池内，转鼓下表面浸入液态萘中，随着转鼓的转动，萘被鼓内的水冷却而结晶，附着在转鼓的外壁上，凝固在转鼓面上的物料第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产由刮刀成片状刮下漏入漏斗。刮刀通过弹簧由手轮压紧。为改善萘升华损失及操作环境，当连续放入热料时，可停止供汽或少供汽。转鼓的转速可由三组皮带轮更换选用，分别为5r/min，10r/min，15r/min。转鼓结晶机有直径1.2m，长1.2m，生产能力1.61.2t/h

17、及直径为0.8m,长0.8 m,生产能力为0.5t/h两种型号。第一节 工业萘的生产图9-5工业萘汽化冷凝冷却器 4 4工业萘汽工业萘汽化冷凝冷却器化冷凝冷却器 汽化冷凝冷却器由上、下两部分组成，其结构如图9-5所示第一节 工业萘的生产 进入经换热器换热后的工业萘蒸汽和液体混合物进入下部（下段）列管管间，冷凝并冷却至100105的液体工业萘由汽化器底部排出。在下部列管中存有约2/3的水，水被工业萘蒸汽和热液体的混合物间接加热而产生水蒸汽。水蒸汽由外部导管13上升到汽化冷凝冷却器上部。在上部的列管管间水蒸汽被冷凝成水，再进一部冷却后经外部另一导管12自动流到设备下部。这样，水在下部进行加热汽化，

18、在上部进行冷凝冷却，构成了水与蒸汽的闭路循环。在设备上部的列管内通入冷却水间接冷凝冷却列管外闭路循环的水蒸汽。这种过程的原理是既利用水的汽化潜热，又利用水温升高的显热。这样就可利用较小的水量来进行工业萘的冷凝冷却。此外，由于采用了将水的汽液两态的转变分开进行的设备，使供水设备无须采用高压水泵，从而简化了流程，由于水与水蒸气的闭路循环系统中，不须经常补充新鲜水，因此不易产生水垢。上部的冷却水出口温度控制在40以下，水垢的生成也可大为减轻。冷凝冷却器总高4147mm，直径1216mm，管数760根，第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产水压250kPa，管内水折流四次。在设备中部的短节内有一锅底

19、形隔板，以供上部水能折流四次。设备下部管内是冷凝水汽化，管外空间是工业萘蒸汽的冷凝冷却，换热面积为90m2，列管的管径25 2.5mm，管长为1410mm，管数为859根，萘蒸汽压力30kPa以下。设备使用温度不超过250，下部应保温。在设备底部节内存在闭路循环热水。（二）生产工业萘的操作（二）生产工业萘的操作:双炉双塔生产工业萘的主要操作过程如下 1.1.开车开车 （1 1）开车前的准备）开车前的准备 检查水、电、汽、煤气系统是否符合开车的调节和要求。检查系统所属设备、管道、仪表、安全设备是否完好齐全，对停车检修设备、管道、阀门必须按要求试压试漏合格。检查阀门开闭，管线走向是否正确。第一节

20、工业萘的生产 用蒸汽吹扫管线（包括夹套，伴管），保证畅通，无泄漏。扫汽时要注意窥镜和流量检查装置的管路，蒸汽必须走旁路：凡需过泵扫汽的管路，过泵时间不易过长，扫通后应立即关闭蒸汽阀；一般情况下严禁扫汽入塔。制备工业萘汽化冷却器循环软水，并保持一定水温。备好初馏塔脱酚油回流液。做好前后工序联系工作，平衡好原料的来源、供应及产品的贮存、输送工作。生产用原料油加热至规定温度取样分析。第一节 工业萘的生产 （2 2）开工和正常操作）开工和正常操作 通知泵工用热油泵装塔，塔底液面比正常操作液面高300mm，然后两塔进行热油循环。通知并协助炉工点火升温。塔顶有油气后，关闭放散小阀门。冷凝冷却器要适时适量供

21、水。初馏塔顶温度升至190时，开始打回流。精馏塔顶温度升至210 时，开始打回流。调节炉温，使两塔顶回流量增加到规定的范围内，单塔进行运转的时间一般情况下，使产品接近或达到合格。初馏塔底液面高度低于操作液面下限时，初馏塔进料。第一节 工业萘的生产第一节 工业萘的生产 精馏塔底液面低于下限，初馏塔底温度245时，液面高度高于正常操作液面时，精馏塔进料。精馏塔液面高度高于正常操作液面，一般温度高于275时，开始排残油。有关仪表在适当的时侯投入运转。根据取样分析结果，按照技术指标的要求，调整各部操作，使生产操作正常稳定。正常操作过程中，经常检查冷凝冷却器的温度，及时调节供水量。发现仪表有问题，及时与

22、仪表工联系修理。改变与其他岗位有关的操作事前联系。2.2.停车停车 （1 1）正常停车）正常停车 通知泵工停原料泵。通知炉工降温灭火 工业萘不合格时，及时通入原料槽 逐步减少塔顶回流。停止精馏塔进料 残油不合格时，及时通入原料槽，一般情况停进料后停排残油 逐渐减少冷凝冷却器的给水量 初馏塔顶温度降至150时，精馏塔顶温度降至200时，停两塔回流。当塔底温度降至200时，打开塔顶放散小门。第一节 工业萘的生产 停两塔热油循环泵。把初馏塔底油经3#热油泵倒入原料槽。精馏塔底的油（含萘量不高）存入塔中。各冷凝冷却器停止供水，油要放空。各工艺管道，用蒸汽清扫畅通。各夹套管、伴随管停止供汽。停工过程中，

23、自动调节仪表要改为手动，停工后仪表停空气、停电。各设备要处于停工状态。（2 2）紧急停车，暂时停车）紧急停车，暂时停车 紧急停车 停电或加热炉炉管泄漏，设备严重泄漏应立即熄灭，用蒸汽清扫初馏塔、精馏炉炉管（扫气要密切观察管路压力缓慢递增），其他按正常停车处理。第一节 工业萘的生产 系统停水、停汽、停煤气可作暂时停车，待恢复供汽、供水、供煤气后再复原，操作按正常停、开车程序进行。3.3.正常操作正常操作 按照操作技术规程控制好温度、压力、流量、液位等指标；保证系统物料平衡，操作要维持稳定；每小时进行一次工业萘流样测定（结晶点）；每小时按规定做好各岗位的原始记录。第一节 工业萘的生产4.4.不正常

24、现象及其处理办法不正常现象及其处理办法表9-5 工业萘生产过程中不正常现象及其处理方法 故障现象故障产生的原因处理措施初馏精馏系统塔温升高1.突然停水2.原料供给不足1.降低炉温，加大回流量。使塔顶无馏出后停回流泵，清扫回流管路，供水恢复后系统还原2.原料供给量加大塔液泛进料量太大适当降温，增大回流量，减少处理量，液泛消除后，据产品质量按工艺标准重新调整控制指标塔压升高1.加热系统供热过多2.回流带水或原料水分增加3.供水系统水不足4.冷凝器或相关管路，放散堵塞1.加热系统适当降温2.及时脱水3.降泵荷处理4.及时清通，若情况严重做暂时停车处理管式炉操作系统炉温突变突然停电停水打开烟囱翻版，向

25、炉膛通入消火蒸汽降温，并对炉管清扫炉膛内火大，油流量变小油管漏油迅速关闭煤气阀熄火，用蒸汽清扫炉膛，避免事态扩大。炉温突然升高1.热油循环泵出故障2.仪表失灵3.泵的驱动电机跳闸1.换备用泵，及时修复，备用泵也无法使用时，紧急停车，不得延误2.检查原因及时处理3.开备用泵，对跳闸者，查明原因，并修复待用。第一节 工业萘的生产第二节 精萘的生产 精萘是粗萘（工业萘）进一步提纯制得的含萘98.45%以上的萘产品。根据化验得知，工业萘中的杂质主要是与萘沸点较接近的四氢萘、硫杂茚、二甲酚等。为了制造纯度更高的精萘，就要利用萘与这些杂质熔点不同的物理性质进行分离，或者利用化学方法来改变它们的化学组成，因

26、此提出了精萘的一些生产方法，主要有熔融-结晶法，加氢法，酸洗蒸馏法，溶剂结晶法，升华法和甲醛法等。本节主要介绍区域熔融法和分步结晶法制取精萘的工艺过程。一、一、区域熔融法制取精萘区域熔融法制取精萘 区域熔融法制取精萘主要是以工业萘为原料，利用固体萘与其他杂质熔点的差别，于精制机内用区域熔融法进行提纯，再将所得已提纯的萘送蒸馏塔去精馏，进一步除去高沸点及低沸点杂质后，即得精萘产品。（一）区域熔融法精制萘的原理（一）区域熔融法精制萘的原理 由物理化学知识可知，当把一个熔融液体混合物冷却时，若在部分结晶温度区内，结晶出来的固体是固态溶液，第二节 精萘的生产第二节 精萘的生产则该固体溶液中各组分的百分

27、比与原来液体混合物有所不同，在固体溶液中高熔点组分的含量将增大。若将所得到的固体溶液反复进行熔融结晶液固分离，则最终得到的固体溶液中高熔点组分的百分含量就会愈来愈高。区域熔融法生产精萘就是基于这种原理。若A、B两种熔点不同的组分能生成任意组成的固态溶液，其相图如图9-6所示。第二节 精萘的生产第二节 精萘的生产 由图可见，当组成为I的液体混合物从O点开始冷却降温，降温至L点，将有固体溶液析出，如S点所示，S点的固相组成变为J，即固体中含有的A组分比原来液体中所含的要多，但仍含有B组分；当将J组成的固体升温至L以上变成液态，再将此液态冷却到L点，又有固相在S点析出，S处的固体组成变为K，即固体中

28、含有的A组分比液体在L处又增多了，亦即更纯了。由图可知，将任何熔融液混合物降温至两相区，或将固态溶液升温至两相区，总能得到平衡的固相和液相，固相中高熔点组分A更富集，液相中组分B更富集。第二节 精萘的生产 对于具有这样相图的混合物（如工业萘），在说明区域熔融精制有关问题时，常用理论分配系数（K）的概念，其定义为：原来液体中杂质含量析出固体中杂质含量K=如图左端所示，设原来液体组成为I，则在第一次冷却结晶后的Ki=MS/ML；第二次冷却结晶后的Ki=MS/ML。在这种情况下，I组成的混合物被认为是组分A（高熔点组分）的溶液中含有杂质B（低熔点组分），杂质B使主要组分的熔点下降，K即小于1。再如图

29、右端所示，设原来液体组成为I1，低熔点组分B为第二节 精萘的生产混合物中的主要组分，当其冷却结晶时，析出的固体组成为J1，其中杂质A组分的含量显然增大，K=M1S1/M1L1，杂质A使主要组分的熔点上升，则K大于1。由上可见，对于符合以上相图的液体工业萘来说，不管组成如何，析出固体中所含萘组分总要比原来液体中为多。把析出的固体（如工业萘），在两相区内经多次熔融结晶液固分离处理后，纯组分萘可以从精制装置一端得到，而工业萘中绝大部分杂质则从装置的另一端排出。这与精馏原理是类似的。从精制设备得到的萘在纯度上一般可以达到要求，为了进一步清除杂质，改善其表面色泽在精馏塔中再精馏一次可分出少量塔底塔顶馏分

30、，塔侧线得到精萘产品。（二）工艺流程（二）工艺流程 萘区域熔融法又称连续式多组分结晶法，其工艺流程如图9-7所示。图9-7 区域熔融法制取精萘工艺流程1蒸馏塔原料泵；2晶析残油中间槽；3晶析萘中间槽；4流量计；5萘精制机管；6萘精制机管；7萘精制机管；8晶析残油罐；9冷却水夹套；10热媒膨胀槽；11凝缩器；12回流槽；13转鼓结晶机；14精萘槽；15冷却器；16加热炉；17循环槽；18回流泵；19蒸馏塔20装入泵；21热媒循环泵；22加热器第二节 精萘的生产第二节 精萘的生产 由萘储槽来的温度约8285的工业萘，用装入泵20送入萘精制机管，被管外夹套中的温水冷却而析出结晶。结晶由螺旋输送器刮下

31、，并送往靠近立管的左端（热端）。残油则向右端（冷端）移动，并通过连接管进入精制管的热端，在向精制管的冷端移动的过程中，又不断析出结晶。结晶又被螺旋输送器刮下，并送回热端，并经过连接管下沉到管的冷端，在残液和结晶分别向冷、热端逆向移动过程中，固液两相始终处于充分接触，不断相变的状态，以使结晶逐步提纯。富集杂质的残液叫晶析残油，最终从精制管第二节 精萘的生产冷端排出，去制取工业萘的原料槽2，从精制管的热端排出的结晶下沉到精制管。管下部有用低压蒸汽作热源的加热器，由上部沉降下来的结晶在此熔化。熔化的液体一部分做回流液沿管上浮与下沉的结晶层逆流接触，另一部分是作为精制产品，称为晶析萘，温度约8590，

32、自流入中间贮槽3。精制管和管夹套用的温水，是从温水槽供给的。用后的温水经冷却到规定温度后，返回温水槽循环使用。精制管、中心的中空轴用热媒（热载体）循环。热媒装入高置槽，依靠液位差压入热媒循环泵21入口，经泵加压后，在加热器中被加热至85，在冷却夹套中9中，再用冷却水调整温度，使热媒分别以不同温度送入精制管、的中空转动轴中，都是从热端进入，冷端排出。以控制精制机的温度梯度，用后的热媒循环进入泵21的吸入口。晶析萘由原料泵1送入蒸馏塔19，进料温度由蒸汽加套管加热到140。塔顶馏出的220油气冷凝冷却至114进入回流槽12，其中一部分作为轻质不纯物送到晶析残油中间槽2，其余作为回流。侧线采出的液体

33、精萘第二节 精萘的生产第二节 精萘的生产温度约220，经冷却后流入精萘贮槽14，再送入转鼓结晶机13结晶，即为精萘产品。塔底油一部分经加热炉16循环，加热至227作为蒸馏塔热源，一部分作为重质不纯物送到晶析残油中间槽2。该工艺在操作控制上最重要的有以下几点：（1）温度分布合理。沿结晶管的长度方向，热媒入口温度高，出口温度低，以确保结晶管、内物料沿管长方向管内壁上，能析出结晶并和液体逆流，在沿结晶管管内壁上，能析出结晶并和液体逆流，在沿结晶第二节 精萘的生产管的任一横截面的径向方向上，中空转动轴内热端温度高，夹套管内温水温度低，这样既保证固液正常对流，又能使夹套冷却面处结晶不熔化。（2）回流量适

34、宜。回流量系指从管底部熔化器上升高纯度液萘量。这部分液萘与下降的结晶进行逆流接触时，可以将结晶表面熔化，使杂质从结晶表面排出，提高了结晶的纯度。一般回流量与进料量的比值控制在0.5左右，过小不利于结晶纯度的提高，过大则易产生偏流短路现象。第二节 精萘的生产 （3）冷却速度较慢。要获得较大颗粒结晶，减少不纯物在结晶表面的吸附，晶析母液的过饱和度以小为好，所以必须控制精制管的冷却速度慢些，一般沿着精制机长度方向，应确保每一截面流体冷却速度不超过3/h。（4）要保证精萘合格，立管下部液固共存的最低截面处应达到79.5。因为工业萘进料点在精制管中部，进料的结晶点为77.5,要达到结晶点79.5的要求,

35、从管进入管的上端处应达到78.5才能保证。（三）主要设备（三）主要设备-区域熔融精制机区域熔融精制机 图9-8 区域熔融精制机第二节 精萘的生产第二节 精萘的生产 精制机是由两个相互平行的水平横管、和一个垂直立管及传动机构等部件组成。工业萘进入的横管称为管，向与立管连接方向倾斜。排出晶析残油的横管称为管，向与管连接处倾斜。垂直立管称为管，在其底部有一个结晶融化器，晶析萘从此处排出。管和管外有温水冷却夹套，内部有中空转动轴，轴上附有带刮刀的三线螺旋输送器和支承转动轴的中间轴承。管和管由转换导管连接，其中间有调节结晶满流的调节挡板。管内部有立式搅拌器，管外缠绕通蒸汽的铜保护管。螺旋输送器和立式搅拌

36、器各由驱动装置带动。第二节 精萘的生产 区域熔融法为连续生产过程，产品质量稳定。但是，一个焦油加工厂不可能只生产精萘，而不生产工业萘，这是因为硫杂茚等杂质又随晶析萘油（残油）返回与脱酚含萘原料按比例混合作为工业萘生产的原料。于是再保证精萘质量的同时，还要求生产工业萘的原料中，硫杂茚含量不能太高。因此，再生产精萘的同时，必须生产相当数量的工业萘，且随原料馏分中所含硫杂茚数量不同，二者生产的比例也有所不同，一般情况是精萘产量约占2030%，工业萘产量约7080%。因其基建投资和操作费用高，操作条件要求较严。所以在中国目前还没有得到普遍应用。第二节 精萘的生产二、分步结晶法制取精萘简介二、分步结晶法

37、制取精萘简介 （一）分布结晶法制取精萘工艺流程（一）分布结晶法制取精萘工艺流程 分布结晶法最先应用在捷克马尔克斯焦化厂，实际上这是一种间隙式区域熔融法，也是利用固体萘与杂质熔点的差别，而实现分离的，其工艺流程如图9-9所示：第二节 精萘的生产图9-9 分步结晶法制取精萘工艺流程 18号结晶箱；16萘油槽（温度为结晶点）第二节 精萘的生产 本工艺所用原料为结晶点在71.573的萘油馏分，经碱洗脱酚后的馏分在60块塔板的精馏塔内精馏，从50层塔板引出结晶点为7576的萘油作为结晶的原料。分步结晶过程设有8个结晶箱，分四个步骤进行 1.萘油（结晶点7576）首先进入 1，2，3号结晶箱。以2.5/h

38、的速度根据需要进行冷却或加热。萘油温度降低时有结晶析出，当降低至63时，放出不合格萘油（其结晶点为73）至萘油槽。将结晶箱升温至75，再放出熔化的萘油（其结晶点为75）至萘油槽。将结晶箱连续升温至剩下的结晶全部熔化，须得到液体产品为工业萘，结晶点不小于78.9，放入萘油槽，作为生产萘酚或精萘的原料。2.来自上步和下一步的结晶点为73，温度为90的萘油，在4、5号结晶箱中以5/h的速度冷却或加热。当温度降至56时，放出结晶点为60的萘油至槽，作为第（）步的原料。再将结晶箱升温至71放出结晶点为73的萘油返回槽使用。最后升温至全部熔化，得到结晶点为7576的萘油再返回第步生产工业萘。3.结晶点为6

39、0，温度为85的萘油装入6号和7号结晶箱，以6/h的速度冷却或加热，当冷却至4849时，第二节 精萘的生产放出结晶点为50的萘油至槽，作为第步的原料。再将箱升温至5758，放出结晶点为60的萘油返回槽使用。最后升温至全部熔化，得到结晶点为73的萘油作为第步原料。4.结晶点为50，温度为80的萘油装入8号结晶箱，以0.52/h的速度冷却或加热。当冷却至2832时，放出结晶点为3033的萘油至槽，含萘33%37%。这部分萘油硫杂茚含量高，可作为提取硫杂茚的原料或作为燃料油使用。然后升温，放出结晶点为4045第二节 精萘的生产的萘油返回槽使用。最后升温至全部熔化，得结晶点为60的萘油至槽作为第步的原

40、料。结晶箱升温和降温的实现过程如图9-10所示。冷却时，用泵使结晶箱管片内的水或残油经冷却器冷却，再送回结晶箱管片内，使管片内的萘油逐渐降温结晶；加热时，停供冷水，由加热器供蒸汽，通过泵循环使水或残油升温，管片间的萘结晶又吸热熔化。第二节 精萘的生产第二节 精萘的生产图9-10 萘结晶箱升降温示意图 1-结晶箱；2泵；3加热器；4冷却器；5汇总管第二节 精萘的生产 （二）分布结晶法制取精萘的特点（二）分布结晶法制取精萘的特点 1.原料单一，不需要辅助原料。2.工艺流程和设备及操作都比较简单。设备投资少。3.操作时仅需泵的压送、冷却结晶、加热熔融，操作费用和能耗都比较低。4.生产过程中不产生废水、废气、废渣，对环境无污染。5.原料可用工业萘也可用萘油馏分，产品质量可用结晶循环次数加以调节，灵活性较大。6.生产工艺较成熟，产品质量稳定，也可用于生产工业萘。