焦化黏油类蒸馏瓶的清洗方法研究

2019-08-01关红燕荆菊平郭春玲

山西化工 2019年3期

关红燕，荆菊平，郭春玲

(山西焦化股份有限公司，山西临汾 041600)

引言

在焦油、洗油、蒽油等黏油类产品分析馏程及水分时，需要用到较多数量的蒸馏瓶，因黏油类产品本身性质使得分析后，蒸馏瓶内壁总附着一些黏性污物，这些污物不清洗或清洗不彻底将影响到下次分析结果，为不影响样品的正常分析，以往均采用甲苯试剂、工业碳酸钠清洗，该方法既不安全、不环保又消耗高昂化学试剂，同时对员工的身体健康造成极大伤害，所以找出一种快速、安全、环保创新型方法迫在眉睫。

1 研究理论方法

焦油、洗油、蒽油是一种以有机物为主的成分复杂的黏油类产品，与管道、蒸馏瓶表面的粘附主要是依靠范德华力的物理吸附，采用“溶解洗涤法”，将焦油、萘溶于清洗剂中，随有机物的溶解而自然被去除。

沸热肥皂水清洗方法原理：肥皂的主要成分是高级脂肪酸的钠盐和钾盐，肥皂去污是高级脂肪酸钠、钾起作用。从结构上看，它的分子可以分为两部分，一部分是极性的-COONa，或-COO-，它可以溶于水，叫亲水基；另一部分是非极性的链状的烃基-R，这一部分不溶于水，叫做憎水基。憎水基具有亲油的性质。当肥皂分子与油污分子相遇的时候，肥皂的亲水基溶于水，而亲油基则溶于油中，肥皂分子因为既有亲水又有亲油的两重性。

肥皂主要成分为脂肪酸盐，该类物质在60 ℃～80 ℃融化为液态，温度超过120 ℃会发生热解和变性甚至焦化，80 ℃～90 ℃化学性质不会发生变化，但加快了水分子、油脂类物质分子活动，加快了溶解，再经摩擦、振动，大的油污便分散成小的油珠，最后脱离被洗的物品，而分散到水中形成乳浊液从而达到洗涤的目的。

2 材料与方法

2.1 实验方法

将日常生活中剩余的小肥皂块收集起来，放置大烧杯中加水溶解，待用；样品分析完毕，倾倒出残留液的蒸馏瓶，待用。

为了寻找肥皂水清洗蒸馏瓶最佳温度，将肥皂水加热温度分别控制在室温(25 ℃左右)、40 ℃～50 ℃、80 ℃～90 ℃、100 ℃以上，用各温度阶段的肥皂水对蒸馏瓶进行清洗(如图1所示)，具体操作步骤如下。

图1 蒸馏瓶清洗前

1) 将大烧杯中溶解的肥皂水倒到蒸馏瓶中，用镊子夹少许脱脂棉进行擦拭，黏性污物无法清洗干净。

2) 将大烧杯中溶解的肥皂水加热至40 ℃～50 ℃，将加热的肥皂水倒到蒸馏瓶，用镊子夹少许脱脂棉进行擦拭，部分黏性污物清洗干净，特别是对脱酚酚油、甲基萘油起作用，如图2所示。

图2 加热肥皂水

3) 将大烧杯中溶解的肥皂水加热至80 ℃～90 ℃，趁热倒入热肥皂水15 mL～20 mL于蒸馏瓶中，使用镊子夹少许脱脂棉轻轻擦拭，黏性污物即溶解到肥皂水中；特别是对焦油蒽油起作用，炭黑油煮沸效果最好，最后倒出肥皂水洗液后再用清水涮洗1次～2次，蒸馏瓶清洗干净，如图3、图4所示。

2.2 实验结果

实验表明，不同温度肥皂水对蒸馏瓶清洗效果有很大影响(如表1所示)，从表1可以看出，80 ℃～90 ℃肥皂水清洗分析完焦化黏油类蒸馏瓶时，蒸馏瓶内壁附着黏性污物几乎全部溶解于肥皂水中，使用少许脱脂棉轻轻擦拭，黏性污物全部溶解到肥皂水中，最后用清水涮洗后干净如新，如图5～图6及第114页图7所示。

图3 对肥皂水温度进行检测控制

图4 肥皂水加热至40 ℃～50 ℃，少许脱脂棉进行擦拭效果

表1 不同温度肥皂水对蒸馏瓶清洗效果

温度室温(25 ℃左右)40 ℃～50 ℃80 ℃～90 ℃100 ℃以上洁净程度无法清洗干净部分黏性污物无法清洗干净如新部分黏性污物无法清洗

图5 肥皂水加热至80 ℃～90 ℃，倒入蒸馏瓶

图6 肥皂水加热至80 ℃～90 ℃，少许脱脂棉擦拭效果

3 实验创新点

将日常生活中剩余的小肥皂块收集起来，突破性创新地用沸热至80 ℃～90 ℃的肥皂水，对分析完焦化黏油类趁热蒸馏瓶进行清洗，内壁附着黏性污物的蒸馏瓶清洗后干净如新，该方法清洗、零投资，既保证了分析数据的准确，又大大提高了蒸馏瓶重复使用率，其经济效益可观，安全、环保、社会效益无法预测。

图7 80 ℃～90 ℃肥皂水清洗后干净如新

1) 社会效益

在日益严重的环保形势下，用甲苯清洗焦化黏油类蒸馏瓶废液处理存在严重问题(属于危废)，该清洁方法巧妙地解决了此难题，更重要的是内壁附着黏性污物的蒸馏瓶清洗后干净如新，既保证了分析数据的准确又大大提高了蒸馏瓶重复使用率，同时该方法可节省清洗蒸馏瓶所用昂贵甲苯试剂，并且可以彻底解决用甲苯清洗蒸馏瓶时对员工身体健康危害，既安全、环保又节约资金。

2) 经济效益

最少使用量按每日分析馏程6个、分析水分35个、清洗每个瓶需甲苯量20 mL计算，每月节约甲苯量：3 600+21 000=24 600 mL，约50瓶；按每瓶甲苯试剂10元计算，每月节约资金500元，每年节约6 000元。