【正文】 ，生產(chǎn)工藝技術(shù)較為單一。工業(yè)上一般以2萘酚為原料，經(jīng)硫酸磺化后與氯化鉀反應(yīng)生成G鹽，再將G鹽氨化得氨基G酸，再用硫酸進(jìn)行酸化得到K酸產(chǎn)品。 蒽加工工藝技術(shù)概況本項(xiàng)目的蒽加工主要含粗蒽提取，粗蒽制精蒽、咔唑，精蒽氧化制蒽醌等工序。它們的工藝技術(shù)概況分別簡(jiǎn)述如下： （1）粗蒽提取工藝概況從蒽油中提取粗蒽的工藝技術(shù)主要有兩種：一段冷卻結(jié)晶法和二段冷卻結(jié)晶法。一段冷卻結(jié)晶法工藝較二段冷卻結(jié)晶法簡(jiǎn)單，消耗較低，但產(chǎn)品的純度不及二段冷卻結(jié)晶法。（2）精蒽提取工藝概況從粗蒽中制取精蒽工藝主要有：溶劑萃取法、蒸餾法、溶劑萃取精餾法、蒸餾溶劑法、結(jié)晶蒸餾法及區(qū)域溶解精制、重結(jié)晶精制、升華精制等其他進(jìn)一步提純方法。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)大都采用對(duì)蒽油進(jìn)行冷卻、結(jié)晶和離心分離的方法生產(chǎn)粗蒽，然后采取溶劑萃取法或溶劑蒸餾法制取精蒽和咔唑。國(guó)外蒽油加工方法主要有：德國(guó)呂特格公司的蒸餾溶劑法、法國(guó)BEFS公司的結(jié)晶蒸餾法及閃蒸、結(jié)晶、蒸餾、氧化生產(chǎn)氧化蒽醌并聯(lián)產(chǎn)咔唑的方法。a）溶劑萃取法溶劑萃取法也有稱溶劑結(jié)晶法，是根據(jù)蒽、咔唑和菲在不同溶劑中溶解度的不同，對(duì)粗蒽進(jìn)行加熱溶解（抽提）、冷卻結(jié)晶和離心過(guò)濾，以提取精蒽、精咔唑和菲。根據(jù)分離不同的物質(zhì)，選用不同的溶劑，常用溶劑有重苯、溶劑油、丙酮、吡啶、糠醛、苯乙酮、環(huán)已酮等，通常根據(jù)分離產(chǎn)品的性質(zhì)和所要求產(chǎn)品精度，選擇不同的溶劑或溶劑組合。采用溶劑多次萃取分離出粗蒽中的菲和咔唑后，經(jīng)離心干燥制得純度在90%以上的精蒽。采用同樣的方法使用另外一種溶劑分離出咔唑后，干燥制得成品咔唑。b）蒸餾法溶劑萃取法需要使用大量有機(jī)溶劑，雖然可回收，但也有損失，生產(chǎn)成本較大。精餾法是基于原料中各組分沸點(diǎn)的不同而采取的分離方法，較溶劑法可降低生產(chǎn)成本。將粗蒽熔化后，經(jīng)減壓蒸餾得到蒽菲混合餾分，然后以重質(zhì)苯為溶劑萃取分離出菲，再經(jīng)干燥制得純度在94%以上的精蒽；塔底得到的粗咔唑用溶劑進(jìn)行萃取分離出咔唑，干燥制得成品咔唑。c）蒸餾溶劑法以蒽油為原料，先結(jié)晶冷卻分離制取粗蒽，粗蒽熔化后經(jīng)減壓蒸餾得到蒽菲混合餾分，然后以苯乙酮為溶劑萃取分離，再經(jīng)干燥得到純度為96%以上的精蒽。d）結(jié)晶蒸餾法以蒽油為原料，加入溶劑油，經(jīng)多段結(jié)晶和洗滌，分離出含菲的溶劑油，得到的蒽、咔唑油經(jīng)減壓蒸餾得到純度為96%的精蒽和純度為98%的精咔唑；含菲的溶劑油經(jīng)蒸餾分離出溶劑油循環(huán)使用。e）閃蒸、結(jié)晶、蒸餾、氧化生產(chǎn)氧化蒽醌并聯(lián)產(chǎn)咔唑以蒽油為原料并配入一定比例的粗蒽，進(jìn)行閃蒸脫除重組分和輕組分；閃蒸得到的富蒽油進(jìn)行結(jié)晶，得到咔唑和精蒽。f）其他進(jìn)一步提純方法區(qū)域熔融精制：區(qū)域熔融精制是利用固相混合物各組分在相變化時(shí)發(fā)生重新分布的一種分離技術(shù)。應(yīng)用于有機(jī)化合物的提純是利用凝固過(guò)程中雜質(zhì)在液相中濃度和固相中濃度分配的不同來(lái)達(dá)到提純目的的，使主要成分熔點(diǎn)降低的雜質(zhì)隨著熔區(qū)移動(dòng)方向集中于一端，而使主要成分熔點(diǎn)升高的雜質(zhì)則集中于熔區(qū)移動(dòng)的另一端，使熔區(qū)反復(fù)通過(guò)混合物就能使主要成分的純度越來(lái)越高。區(qū)域熔融精制是高熔點(diǎn)多環(huán)芳烴常采用的精制方法之一。重結(jié)晶精制：目的是選用合適的溶劑除去含量較多的雜質(zhì)。在重結(jié)晶時(shí)常使用一種溶劑，有時(shí)也用兩種溶劑。如精蒽重結(jié)晶就是先把粗蒽溶于二甲苯中，然后倒入乙醇溶劑中冷卻結(jié)晶，以達(dá)到重結(jié)晶提純精蒽的效果。重結(jié)晶的效果取決于原料和溶劑的性質(zhì)、質(zhì)量比和冷卻結(jié)晶條件等。每結(jié)晶一次，就要增加一次物料消耗和溶劑消耗，使物料收率降低，成本增加。升華精制：升華精制就是根據(jù)混合物中各組分升華溫度的差異，通過(guò)控制不同的溫度使某一成分得到精制，是純化固態(tài)有機(jī)化合物的重要方法之一，但并不是所有的固體有機(jī)化合物都能用升華法精制，它只適于在不太高的溫度下有足夠大蒸汽壓力的固態(tài)物質(zhì)。（4）蒽醌生產(chǎn)工藝概況在第一次世界大戰(zhàn)前，蒽醌產(chǎn)量很小，僅有以重鉻酸鈉將蒽氧化為蒽醌的一種生產(chǎn)方法。20世紀(jì)40年代發(fā)展了蒽的氣相催化氧化法。目前，在美國(guó)廣泛采用苯酐法。近年來(lái)，又發(fā)展了萘醌法和苯乙烯法。a）蒽氧化法蒽氧化法是精蒽與空氣在催化條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)得到蒽醌。蒽氣相催化氧化法是以精蒽為原料，以空氣作氧化劑，五氧化二釩為催化劑，進(jìn)行氣相催化氧化，反應(yīng)器有固定床和流化床兩種類型。 我國(guó)蒽醌生產(chǎn)廠大多采用固定床反應(yīng)器，用含量大于90%的精蒽，熔化后用300℃左右的熱空氣帶出汽化精蒽，在熱風(fēng)管道中混合后通過(guò)固定床催化氧化的列管反應(yīng)器，總收率達(dá)80%~85%。氧化蒽醌所用原料精蒽來(lái)自煤焦油蒸餾，不含無(wú)機(jī)離子。氧化蒽醌的生產(chǎn)過(guò)程中，主要采用蒸餾和氣相催化氧化，沒(méi)有廢水固廢產(chǎn)生，不會(huì)產(chǎn)生氯離子、硫酸根離子和鐵離子等，所以氧化蒽醌在用作高檔染料方面具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。其缺點(diǎn)是原料精蒽受煤焦油產(chǎn)品的制約。b）苯酐法 以苯酐、苯為原料，以三氯化鋁為催化劑，進(jìn)行付克（FriedelCrafts）反應(yīng)，然后用濃硫酸脫水生成蒽醌。苯酐法又分為溶劑法、球磨法和氣相縮合法。我國(guó)大多采用溶劑法，即以過(guò)量的苯為溶劑。此法原料易得，可以從石油做起，具有反應(yīng)溫度低、設(shè)備簡(jiǎn)單、副反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是污染嚴(yán)重，三氯化鋁廢酸水不易處理，而且生產(chǎn)成本高。苯酐法 將苯酐計(jì)量后加入反應(yīng)釜，加苯在攪拌下加熱熔解。加熱至370～470 ℃，使混合氣通過(guò)硅鋁催化劑進(jìn)行氣相縮合，得產(chǎn)品。我國(guó)合成蒽醌均采用苯酐法。原料消耗定額：苯酐768kg/t、純苯700kg/t、硫酸（98%）1364kg/t、三氯化鋁1554kg/t、發(fā)煙硫酸1000kg/t。c）萘醌法由于石油化工的飛速發(fā)展，提供了此法所用的大量原料丁二烯和萘醌。萘醌法以萘醌和丁二烯為原料，以氯化亞銅為催化劑，進(jìn)行縮合反應(yīng)、脫氫后得蒽醌。該法具有消耗低、三廢少等優(yōu)點(diǎn)，在日本和美國(guó)萘醌法已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，有發(fā)展前途。日本川崎公司使用此法生產(chǎn)。我國(guó)科研部門進(jìn)行過(guò)大量研究，雖然小式、中式均已成功，但未工業(yè)化生產(chǎn)。該法的缺點(diǎn)是萘醌和丁二烯本身價(jià)格較高，目前，由于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究不夠，催化劑性能不佳，經(jīng)常出現(xiàn)床層飛溫?zé)?，操作彈性小。d）苯乙烯法 由苯乙烯先進(jìn)行二聚反應(yīng)，然后氧化成鄰苯酰基苯甲酸，再環(huán)合成蒽醌。該方法的優(yōu)點(diǎn)是原料易得，沒(méi)有苯酐法的鋁鹽廢水引起的公害問(wèn)題，產(chǎn)品成本較低。但反應(yīng)條件較苛刻，技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備要求高，是德國(guó)BASF研究的新成果，但目前還未放大到工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。此外，日本三井化學(xué)公司獲得了以甲苯為原料制備蒽醌的專利。由于工藝簡(jiǎn)單、原料便宜，引起了人們的關(guān)注。 粗酚加工技術(shù)概況 粗酚中含有焦化苯酚、粗制鄰甲酚、間對(duì)甲酚、二甲酚等多種產(chǎn)品，粗酚加工過(guò)程主要是物理過(guò)程，將粗酚進(jìn)行精餾分離提取其中的各種有用成分，最后剩下的酚渣。 生產(chǎn)工藝技術(shù)選擇 精萘工藝技術(shù)選擇工業(yè)萘精制的各種工藝技術(shù)方中，酸洗精餾法是傳統(tǒng)的老工藝，其特點(diǎn)是產(chǎn)品純度不高，腐蝕嚴(yán)重，投資大、廢水難以處理。由于這些缺點(diǎn)，該傳統(tǒng)工藝目前已被淘汰；溶劑精制法缺點(diǎn)是所用溶劑有一定的毒性，設(shè)備較龐雜，精制效果不佳。目前，國(guó)外很少采用此法，國(guó)內(nèi)雖有幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)小廠用此法生產(chǎn)，但因溶劑價(jià)格貴，溶劑損耗大，產(chǎn)品成本高，也沒(méi)有得到推廣；催化加氫法由于工藝較復(fù)雜，基建及操作費(fèi)用較高，推廣應(yīng)用較困難。并有副產(chǎn)物四氫萘生成，限制了這種萘產(chǎn)品應(yīng)用的范圍；區(qū)域熔融法制取精萘生產(chǎn)工藝為連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但是，因其基建投資和操作費(fèi)用高，操作條件要求較嚴(yán)，所以在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有得到普遍應(yīng)用；分步結(jié)晶法生產(chǎn)原料單一，不需要輔助原料，工藝流程和設(shè)備及操作都比較簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，操作時(shí)僅需泵的壓送，操作費(fèi)用和能耗都比較低。產(chǎn)品質(zhì)量可用結(jié)晶循環(huán)次數(shù)加以調(diào)節(jié)，靈活性較大，生產(chǎn)工藝較成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。通過(guò)綜合考慮以上方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合工廠目前的生產(chǎn)實(shí)際，本項(xiàng)目決定選用投資省、能耗低、見(jiàn)效快的分步結(jié)晶法制取精萘的工藝技術(shù)方案。生產(chǎn)裝置采用PLC控制系統(tǒng)，主要控制有：熱水罐的溫度控制、結(jié)晶過(guò)程的升溫和降溫控制，進(jìn)裝置的物料計(jì)量和所有的罐、釜、箱等的溫度全部進(jìn)入計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控顯示和記錄。本項(xiàng)目采用分步結(jié)晶法制取精萘，采用PLC控制系統(tǒng)能夠很好的滿足生產(chǎn)工藝溫控需要，既降低了控制人員的頻繁操作又保障了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。從而實(shí)現(xiàn)了精萘工段連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)。 減水劑工藝技術(shù)選擇根據(jù)項(xiàng)目的原料路線方案，項(xiàng)目擬采用工業(yè)萘、濃硫酸、甲醛、液堿生產(chǎn)萘系高效減水劑的工藝路線，工業(yè)萘、濃硫酸、甲醛、液堿在當(dāng)?shù)刂苓叺貐^(qū)有足夠的貨源。本項(xiàng)目采用的萘系高效減水劑生產(chǎn)裝置能夠生產(chǎn)萘系全系列產(chǎn)品：高效型水劑產(chǎn)品、高效型粉劑產(chǎn)品及各類型高效復(fù)配液，能夠滿足市場(chǎng)對(duì)于萘系減水劑的需求。本套生產(chǎn)裝置采用DCS和PLC系統(tǒng)控制及監(jiān)控。在萘系減水劑工藝中主要是對(duì)磺化、水解、縮合、中和過(guò)程中的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及對(duì)縮合過(guò)程中通過(guò)測(cè)量縮合攪拌電機(jī)的電流變化來(lái)進(jìn)行加水控制；在車間控制室設(shè)置一個(gè)PLC控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行所有參數(shù)的巡檢、報(bào)警、記錄和控制，PLC控制系統(tǒng)同時(shí)對(duì)磺化工藝過(guò)程中可能的緊急故障設(shè)置緊急處理程序。 2萘酚工藝技術(shù)選擇傳統(tǒng)的磺化堿熔工藝路線存在不盡合理之處：在生產(chǎn)1萘酚時(shí)要除去15~17%左右的2萘磺酸異構(gòu)體；而在生產(chǎn)2萘酚時(shí)要除去10~15%的1萘磺酸異構(gòu)體。在去除異構(gòu)體的過(guò)程中浪費(fèi)了不少的能源，損失了部分精萘，還產(chǎn)生大量廢水、廢酸，同時(shí)使工藝過(guò)程復(fù)雜，使設(shè)備腐蝕加大。本項(xiàng)目擬采用的2萘酚生產(chǎn)工藝技術(shù)，從根本上解決了傳統(tǒng)磺化堿熔法中去除萘磺酸異構(gòu)體的問(wèn)題。萘經(jīng)磺化后得到混合萘磺酸，經(jīng)吹萘、中和、堿熔、酸化、蒸餾得到粗混合萘酚，再經(jīng)分離得到高純度的2萘酚。與傳統(tǒng)工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）技術(shù)先進(jìn)，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先；（2）產(chǎn)品質(zhì)量得到提升，原材料及動(dòng)力消耗有一定降低；（3）“三廢”排放量減少；（4）生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度提高。本生產(chǎn)過(guò)程屬間歇生產(chǎn)過(guò)程，物料反應(yīng)要求較高，多種化工操作機(jī)理并存，反應(yīng)條件要求嚴(yán)格，各種工藝操作參數(shù)控制一定要達(dá)到要求以保證產(chǎn)品的純度，根據(jù)工藝特點(diǎn)以及操作管理上要求，本項(xiàng)目自控設(shè)計(jì)采用中央集散控制系統(tǒng)（DCS）和就地儀表控制相結(jié)合的方案。控制系統(tǒng)同時(shí)對(duì)磺化工藝過(guò)程中可能的緊急故障設(shè)置緊急處理程序。整個(gè)生產(chǎn)工藝可分為前工段和后工段，前工段包括磺化、吹萘、萘回收、中和、冷卻吸濾工序，后工段包括堿熔、稀釋、酸化、煮沸、蒸餾工序。主要自控系統(tǒng)包括：a）原料進(jìn)料流量自動(dòng)控制系統(tǒng)；b）冷凝器中氣相溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)； c）真空系統(tǒng)的氣相壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)； d）蒸餾塔液位自動(dòng)控制系統(tǒng)；e）蒸餾塔氣相壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)。 K酸、γ酸、吐氏酸、J酸工藝技術(shù)選擇K酸、γ酸、吐氏酸、J酸等均為2萘酚的下游產(chǎn)品。它們的生產(chǎn)工藝大都涉及到磺化、中和、酸化、氨化等典型的化工生產(chǎn)工藝過(guò)程。K酸、γ酸、吐氏酸、J酸等產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)方法均較為單一，考慮到項(xiàng)目的原料路線方案，項(xiàng)目的K酸、γ酸、吐氏酸、J酸等產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝仍采用工業(yè)上常用的工藝技術(shù)方法。在生產(chǎn)監(jiān)視控制上，擬在各自的生產(chǎn)車間控制室分別設(shè)置PLC控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行所有參數(shù)的巡檢、報(bào)警、記錄和控制，PLC控制系統(tǒng)同時(shí)對(duì)磺化工藝及其他危險(xiǎn)過(guò)程中可能的緊急故障設(shè)置緊急處理程序。本項(xiàng)目采用的K酸生產(chǎn)裝置具有工藝流程和設(shè)備及操作都比較簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，操作時(shí)減少設(shè)備之間的物料輸送，最大程度的降低輸送時(shí)的物料損耗，操作費(fèi)用和能耗都比較低。 2,3酸工藝技術(shù)選擇從國(guó)內(nèi)外研究及工業(yè)化生產(chǎn)來(lái)看，影響溶劑法合成2,3酸因素很多，最主要的是選擇合適的溶劑，要求溶劑具有與反應(yīng)物有互溶性、價(jià)廉易得、無(wú)毒、易回收再利用等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的、工業(yè)化的溶劑法2,3酸生產(chǎn)工藝，且溶劑法適用于規(guī)模較大的2，3酸裝置；盡管氣固相法具有一定的缺點(diǎn)，但由于氣固相法生產(chǎn)2,3酸工藝技術(shù)成熟可靠，有多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有可靠的污水處理方案及節(jié)能技改措施，故本項(xiàng)目2,3酸裝置仍采用氣固相法，具有一定的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。 6硝工藝技術(shù)選擇本項(xiàng)目的6硝生產(chǎn)方法擬采用6硝的一般工業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)方法。以2萘酚為原料，用液堿進(jìn)行溶解，再經(jīng)亞硝化、媒介綠、轉(zhuǎn)位、重氮化、酸析、硝化等工藝過(guò)程生產(chǎn)6硝產(chǎn)品。 蒽加工工藝技術(shù)選擇（1）粗蒽、精蒽和咔唑的工藝技術(shù)方案選擇從粗蒽或一蒽油中分離出蒽有許多方法可供選擇。目前制取精蒽的工藝有以下幾種。一、溶劑法溶劑法是以粗蒽為原料，粗蒽中含蒽 25%28%，咔唑20%25% ，菲25%30%以及其他少量芳香族化合物。此種方法是利用一定溶劑中蒽、菲以及咔唑具有不同的溶解度而進(jìn)行分離的。如要從粗蒽中先除去菲，可用苯系溶劑，如苯、甲苯、二甲苯、重苯或溶劑油等；從粗蒽中同時(shí)除去菲和咔唑的溶劑有丙酮、溶劑油 吡啶或溶劑油 糠醛混合液等；從蒽和咔唑混合物中除去咔唑的溶劑有吡啶、糠醛以及苯乙酮等。通過(guò)溶劑溶解、冷卻結(jié)晶、離心分離就可以得到精蒽。溶劑洗滌次數(shù)不同，精蒽的純度也不一樣，一般經(jīng)兩次洗滌的精蒽純度都在89%以上。溶劑法是國(guó)內(nèi)普遍采用的方法，也是生產(chǎn)精蒽的傳統(tǒng)方法。它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、投資少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)；但溶液法在生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量溶劑，在回收溶劑的過(guò)程中溶劑會(huì)有大量損失，而且溶劑有毒性，工序多，流程長(zhǎng)，屬間歇式生產(chǎn)過(guò)程。二、化學(xué)分離法①硫酸法 該法是用2倍的氯苯作溶劑，分離出粗蒽中的菲，然后利用咔唑與硫酸反應(yīng)生成硫酸咔唑的性質(zhì)把咔唑分離出來(lái)，剩余的含蒽溶液，通過(guò)中和、冷卻、過(guò)濾、離心分離、重結(jié)晶，最后得到精蒽。這種方法工藝路線長(zhǎng)，溶劑耗量大，咔唑有較大損失，但精蒽純度較高。②鉀熔法 鉀熔法是依據(jù)蒽和咔唑與KOH 作用時(shí)化學(xué)親和力的不同而加以分離的，咔唑與 KOH一起熔融加熱生成咔唑鉀和水，而蒽和菲不能產(chǎn)生以上反應(yīng)。無(wú)用溶劑分離粗蒽中的菲，然后將得到的蒽和咔唑與KOH 一起裝入溶解器，迅速攪拌并加熱到24℃，操作約2h 后靜置。咔唑與KOH 形成鉀熔物而沉于下層，上層為熔化的蒽。上層熔化的蒽經(jīng)過(guò)冷卻結(jié)晶、離心分離，再用二甲苯結(jié)晶幾次，就可以得到精蒽。三、蒸餾—溶劑法蒽、菲、℃ 、℃ ℃ ，蒽與菲沸點(diǎn)相近，與咔唑相差較大。為實(shí)現(xiàn)蒸餾操作，可采用以下方法：用減壓蒸餾降低沸點(diǎn)，增加相對(duì)揮發(fā)度，可以降低加熱溫度，減少結(jié)焦危險(xiǎn)；加入共沸溶劑進(jìn)行共沸蒸餾可降低加熱