一蒽油馏分的加工

第七章 一蒽油馏分的加工

一蒽油是含有许多组分的馏分之一。不同焦化厂的一蒽油、蒽油组成有所不同，如表7-1所示。一蒽油（蒽油）加工的目的在于获得蒽、菲、咔唑。

蒽、菲、咔唑都是高沸点和高熔点烃类，主要存在于煤焦油蒸馏得到的的蒽油馏分中。蒽、菲、咔唑在煤焦油中的含量与炼焦温度、煤的热解产物在焦炉炭化室顶部的停留时间和温度等条件有关。一般在高温炼焦所产煤焦油中蒽占1.2%~1.8%，咔唑占1.5%，菲占4.5%~5.0%。

这三种化合物都是有机化学工业的主要原料。蒽主要用于制造染料，杀虫剂，高纯度蒽是一种半导体材料，在核物理的研究中具有重要作用。菲主要用于合成树脂、植物生长激素、还原染料和鞣料等。咔唑在染料和塑料工业中也有多种用途，可做为生产咔唑酚醛树脂等的原料。

生产蒽、菲、咔唑的原料通常是粗蒽。粗蒽是黄绿色结晶，有一定毒性，对人有刺激性，易引起皮肤发痒过敏等。过滤分离出粗蒽后剩下的油称脱晶蒽油，是配制木材防腐油的主要成分。

第一节 蒽、菲、咔唑的性质及分布

蒽的分子式为C 14H 10，相对分子量为178.23，常压下沸点为340.7℃，熔点为

216.04℃，20℃相对密度为20

4d =1.250

，标准燃烧热－

=7064.3kJ/mol ，常温

下为针状或片状单斜晶体，无论是固态还是液态都有明显的紫荧光，在空气中易被氧化成蒽醌，因而为黄绿色。可升华。不溶于水，溶于苯、醇、醚、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂。

表7-1 蒽油组成 （质量分数/%）

菲的分子式为C14H10，相对分子量为178.23，蒽和菲是同分异构体。常压下沸点为338.4℃，熔点为99.15℃，20℃时相对密度20

d=1.172，固态菲油标准燃

4

烧热－=7054.48kJ/mol，是无色片状晶体，带有荧光，能升华，不溶于水，溶于乙醚、苯、氯仿、丙酮、二硫化碳、四氯化碳，微溶于甲醇、乙醇、醋酸和石油醚。

咔唑分子式为C12H9N，相对分子量为167.21，沸点为354.76，熔点为244.8℃，相对密度20

d=1.1035，是灰色的小鳞片状晶体，在紫外光下有强烈的荧光。不溶于

4

水和无机酸，溶于吡啶、环己酮等，微溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯。

提取蒽、菲、咔唑的原料是粗蒽。粗蒽是以煤焦油蒸馏工段得到的蒽油馏分为原料提取的。

由表中数据分析知制取粗蒽的适宜原料是一蒽油或蒽油，现在许多厂家更多地选择一蒽油。

第二节工业蒽的制取

工业蒽通常也叫做粗蒽。粗蒽的制取工艺可分为一段冷却结晶法和二段冷却结晶法。

一一段冷却结晶法

图7-1工业蒽生产工艺流程

图7-1为一段冷却结晶法工艺流程。一蒽油馏分送入一蒽油高位槽，其温度保持在80~90℃，然后由高位槽送入一段机械化结晶机，结晶机内用带刮刀的搅拌器搅拌，在搅拌过程中先自然冷却4小时后大约可冷至50～55℃，再在结晶机外用冷却水喷洒冷却约12小时，冷却到38～40℃，得到含有结晶体的浆液，然后将该浆液送入离心分离机，分离出脱晶蒽油送往油库；分离出的粗蒽，用60℃脱晶洗油洗涤，用刮刀刮下，经螺旋输送机送入仓库。离心机滤网上的孔易被结晶堵塞，必须用热洗油清洗，洗网液自行流入中间槽，循环使用，当洗网液的蒽含量达到8%~9%,全部更换，送回一蒽油馏分槽或原料焦油槽。分离出的脱晶蒽油流到中间槽再送到油库。

二二段冷却结晶法

图7-2为二段冷却结晶法工艺流程图。一蒽油馏分在一段结晶冷却器内冷却结晶，温度控制在55～60℃左右，形成带有结晶体的悬浮液。将此悬浮液送入离心

分离机，分离出的滤饼用60℃的热洗油洗涤，进一步提高粗蒽质量。离心液送入二段结晶冷却器内，控制温度34~38℃，结晶液送入真空吸滤器，分离出脱晶蒽油后，用加热到150～160℃左右的一蒽油馏分溶解吸滤器内的滤饼，然后通过油槽返至一段结晶冷却器。

图7-2 蒽油二段结晶工艺流程

1-蒽油高置槽；2-加热器；3-一段结晶冷却器；4-洗油槽；

5-离心分离机；6-油槽； 7-二段结晶冷却器；8-真空吸滤器；9-油槽

二段冷却结晶法所得粗蒽含蒽40%，一蒽油中蒽回收率可达80%。

粗蒽除用于生产精蒽外，还可直接用于生产炭黑和鞣革剂。

粗蒽的质量标准如表7-2所示。用于生产碳黑的焦化原料油应符合表7-3所示的技术指标。

表7-2 工业蒽的质量标准（YB/T5085—1996）

表7-3碳黑用焦化原料油技术指标（GB8353—87）

注：1.本标准适用于分馏煤焦油所得的碳黑原料油。

E=1.9，运动黏度为6.67cSt。

2.

50

脱晶蒽油是制造木材防腐油的原料，按YB/T5168—93规定，木材防腐油的技

术指标应符合表7-4的规定：

表7-4木材防腐油的技术指标

注：闪点只作生产控制指标，不作考核依据。

第三节精蒽的制取

以粗蒽或一蒽油为原料制取精蒽有许多方法，工业上生产精蒽的方法主要有溶剂萃取法、溶剂萃取——精馏法、共沸精馏法和吸附法。

一溶剂萃取法

蒽、菲和咔唑在不同的溶剂中溶解度不同，在制取粗蒽后，对粗蒽进行加热溶解、冷却结晶和离心过滤，将易溶组分富集到滤液中，难溶组分富集到结晶里，从而使目的产物纯度提高。蒽、菲和咔唑在某些溶剂中的溶解度见表7-5。

表7-5 蒽、菲、咔唑在某些溶剂中的溶解度

1.重质苯-糠醛法生产精蒽

由表7-5可见，在不同温度下，菲在重质苯中的溶解度远比蒽、咔唑大；而在糠醛中，咔唑的溶解度均较蒽大2倍以上。据此，开发出了以粗蒽为原料，以重质苯和糠醛为溶剂的精蒽生产方法。我国主要采用此法。

生产流程如图7-4，采用重质苯——糠醛为溶剂萃取粗蒽，将重质苯和粗蒽按一定的比例加入溶解釜加热至80~90℃溶解，然后放入结晶釜，在结晶釜的蛇管和夹套内通水冷却，析出结晶后，进行真空抽滤。得到含蒽量较高的一次滤饼及一次母液。一次滤饼用三次母液和离心母液洗涤，加热溶解，再降温进行二次结晶，真空过滤得到二次滤饼和二次母液。二次滤饼中蒽含量进一步升高。二次滤饼用糠醛在一定温度下溶解，进行三次结晶，抽真空过滤得到三次滤饼和三次母液。三次滤饼经干燥得到含蒽大于90%的精蒽。三次母液用作二次溶解的溶剂。一次母液和二次母液经预热脱水后在蒸发器内回收溶剂，余渣放入蒸馏釜进行简单的减压蒸馏，回收剩余的溶剂。