气相催化氧化法蒽醌生产工艺介绍

芮盛

（宝钢工程技术集团有限公司)

气相催化氧化法蒽醌生产工艺介绍

芮盛*

（宝钢工程技术集团有限公司)

介绍一种气相氧化法蒽醌生产工艺，阐述其工艺流程、主要设备及操作要点，并与国内传统工艺做了比较。

蒽醌 气相催化氧化法 生产工艺 汽化器 反应器

采用气相催化氧化法以精蒽生产蒽醌，在国内这种传统工艺属半连续操作。采用该工艺生产，主要设备有蒽汽化器、熔盐釜、反应器和薄壁冷却器等。其主要问题是生产条件恶劣，环境污染严重，整个生产过程并不是在密闭系统中完成的，到处都是粉尘，排放的尾气也只是经过沉降和水洗，达不到环保的要求。本文介绍的工艺过程是在密闭装置内连续进行的，尾气经过了焚烧处理，彻底改变了对生产环境污染的状况。

1 工艺流程

该蒽醌生产工艺分三个工序，即原料汽化、气态原料的催化氧化和凝华制片包装，如图1所示。1.1原料汽化及催化氧化

图1 蒽醌生产工艺流程

原料汽化及催化氧化流程如图2所示。液态精蒽，经过过滤器1，由配料泵2送至汽化器3内，被过热蒸汽汽化成蒽蒸气。蒽蒸气经油烟过滤器5过滤后，送至混合器6。油烟过滤器一共有两台，相互切换使用。停止使用的油烟过滤器，冷却到350℃左右后引入压缩空气，将油烟粒子烧去。然后，再通入过热蒸汽进行吹扫。吹扫出的气体经过排气洗净塔10水洗后，排入大气。排入大气的这部分气体基本上就是水蒸气，对大气无污染。废水可送至污水处理设施进行处理。在混合器6内，经预热的热空气与蒽蒸气进行充分混合后进入反应器7，进行催化氧化反应生成蒽醌。产生的反应热经冷却器8被循环空气带走，循环空气经蒸汽发生器13冷却后循环使用。蒸汽发生器产生一定量的8 kg饱和蒸汽。每个反应器对应一个冷却器，只有最后两个反应器是并联对应一个冷却器9。

图2 原料汽化及催化氧化流程

1.2 蒽醌凝华制片包装及废气燃烧

如图3所示，经冷却器9的蒽醌气体，通过凝华器14的顶部喷嘴，与锅炉给水一起混合后喷出，蒽醌被凝华下来。然后，经蒽醌过滤器15后，固态蒽醌被过滤下来。通过输送机16，固态蒽醌被送至压实系统17去造粒，再通过传送系统18，蒽醌颗粒被送至料仓19贮存，然后装袋出厂。

图3 蒽醌凝华制片包装及废气燃烧流程

蒽醌过滤器15中的废气被废气风机23抽出，送至废气燃烧炉24，经充分燃烧后排入大气，而燃烧热则被用来预热与气态精蒽混合的空气。

2 工艺特点

与传统工艺相比，该生产工艺有以下特点。

（1）规模：国内传统工艺规模较小，大约只有300 t/a，而本工艺的规模为2000 t/a。

（2）产品质量：国内蒽醌蒸气的冷却采用的是薄壁冷却器，由于是分级自然冷却，造成每个薄壁冷却器的产品质量不均，废品率高。本套流程采用的是凝华方法，即用锅炉给水和蒽醌蒸气混合，由喷嘴混合喷出，水蒸发吸收热，迫使蒽醌蒸气凝华。采用该方法得到的产品质量均匀，效率较高。

（3）环保：传统工艺排出的废气含有不少蒽和蒽醌颗粒以及一些不凝气体，污染环境，达不到环保要求。而本装置的废气是经过充分燃烧后才放入大气的，达到环保要求。

（4）能耗和能源利用：传统的工艺耗能高，热回收效率低，甚至反应热根本没利用。而本套工艺，不仅利用反应热来产生饱和蒸汽以自给和入网，尾气的燃烧热也被用来预热用于反应的空气。

（5）劳动环境：传统工艺是半连续操作，自动化水平不高，设备落后，工作环境相当差，例如薄壁冷却器的卸料劳动条件太差，粉尘太多。而本套工艺全部采用自动化操作（只有包装工序为半自动操作），从进料到造粒、贮存，全部采用的是封闭式连续操作，工作环境较理想。

3 主要设备及操作要点

该工艺的主要设备和规格为：

（1）汽化器，立式，DN900，H2600；（2）反应器，立式固定床，DN1200，H3000；（3）凝华器，立式，DN4000，H7000。

该工艺有关的操作要点为：（1）反应器的操作温度要控制好。温度太低，反应速度减慢；温度太高，副反应增加，影响产品纯度。（2）凝华器的锅炉给水量要控制好。给水流量太低，会有气体凝华不下来，影响产品产量；给水流量太高，产品湿度增大，影响造粒质量。

该工艺是一种较为先进、成熟的工艺，它具有生产规模大、产品质量高、环保效果好、能耗低、劳动环境好等优点。对于蒽醌生产企业，不论是新建还是改扩建，该生产工艺都是一个不错的选择。

Introduction of Production Technology of Anthraquinone through Gas Phase Catalytic Oxidation Process

Rui Sheng

The production technology of anthraquinone through the gas phase catalytic oxidation process is introduced,including the technological process,the equipment and its operating points.Meanwhile,it is compared with the domestic traditional process.

Anthraquinone;Gas phase catalytic oxidation process;Production technology;Vaporizer;Reactor

TQ 062

10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2016.08.009

2016-01-16）

*芮盛，男，1983年生，工程师。上海市，201900。