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含環(huán)中的煤油或柴油餾分,經(jīng)堿洗得到“堿渣”,其中含環(huán)烷酸鈉,經(jīng)硫酸酸化、水洗,得粗環(huán)烷酸,再經(jīng)二次蒸餾,得精制成品環(huán)烷酸。
溶于水,有良好的表面活性,但有一些不愉快的氣味。
主要用于環(huán)烷酸金屬皂的制備,少量用于低檔洗滌用品的配方。
用作乳化劑、洗滌劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等
,得精制成品環(huán)烷酸。
1 環(huán)烷酸的性質(zhì)環(huán)
環(huán)烷酸是中有機(jī)酸的總稱。它是中的酸性氧化物, 其含量占酸性氧化物的90 %左右, 隨來源不同, 其變化較大。環(huán)烷酸的化學(xué)性質(zhì)與脂肪酸相似, 是典型的一元酸, 具有普通有機(jī)酸的全部化學(xué)性質(zhì)。其分子結(jié)構(gòu)大致如下。
上述分子結(jié)構(gòu)稠環(huán)數(shù)目n = 1-5 , R 是碳原子數(shù)較低的側(cè)鏈,m> 1 。由于R、n 、m 不同, 在中有1500 多種不同結(jié)構(gòu)的環(huán)烷酸。
2 高酸值在國內(nèi)的分布
所謂高酸值通常是指的酸值妻0.5KOHmg/g。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)含高酸值在國內(nèi)的分布見表1。
表1 國內(nèi)高酸值的分布
3環(huán)烷酸的腐蝕機(jī)理
環(huán)烷酸與金屬的腐蝕反應(yīng)為:
2RCOOH Fe→ Fe(RCOO) 2 H2
腐蝕產(chǎn)物溶于油中, 它易從金屬表面解離下來, 使腐蝕向縱深處發(fā)展。當(dāng)金屬長(zhǎng)期與環(huán)烷酸接觸、流速很大時(shí), 在金屬表面可觀察到特有的溝槽狀腐蝕。這是區(qū)別環(huán)烷酸腐蝕與其它腐蝕的標(biāo)記。若中含有活性硫化物時(shí), 高溫下, 活性硫化物開始分解, 產(chǎn)生。與金屬反應(yīng):
H2S 十F e→ FeS H2
生成的腐蝕產(chǎn)物FeS 膜, 在一定的條件下具有一定的保護(hù)作用。而在環(huán)烷酸中F e S 膜被溶解, 其反應(yīng)為:
F e S 2RCOOH→ Fe(RCOO)2 H2S
成本問題
環(huán)烷酸引起的腐蝕問題有:
(1) 因清理塔內(nèi)濾網(wǎng)的填料, 導(dǎo)致處理能力下降。
(2) 從渣油中提取的重柴油減少。
(3) 金屬離子濃度增大, 引起催化裂化原料的質(zhì)量下降, 導(dǎo)致裝置加工能力減弱, 汽相產(chǎn)量減少, 并且縮短了催化劑的使用壽命。這些問題造成巨大損失, 據(jù)估計(jì), 如不采取正確的措施, 煉油廠損失較大。
解決方案
以下是值得考慮的解決煉油廠環(huán)烷酸腐蝕的4個(gè)途徑。但每種途徑都有其優(yōu)缺點(diǎn)。
冶金學(xué)途徑
據(jù)已發(fā)表的文獻(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明: 含有2.5%或更多的鋁合金, 如316L、317L具有抗環(huán)烷酸腐蝕的能力。但這種途徑只對(duì)加工含同一種環(huán)烷酸的有作用, 當(dāng)含環(huán)烷酸的, 酸的種類發(fā)生變化時(shí), 將會(huì)產(chǎn)生新的腐蝕問題。除含鑰不銹鋼外, 碳鋼滲鋁可以認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)而適用的抗環(huán)烷酸腐蝕的材料。推薦使用的抗環(huán)烷酸腐蝕的材料, 幾種耐環(huán)烷酸腐蝕鋼的化學(xué)成分
其中,可溶性無機(jī)組分主要是、氨類化合物及微量重金屬;可溶性有機(jī)組分大多能被生物降解,也有少部分難以被生物降解,或不能被生物降解,如、和等。國內(nèi)大多數(shù)煉油污水處理廠采用“老三套”處理工藝,即隔油—?dú)飧 ?,或其改良、改進(jìn)工藝。隨著我國劣質(zhì)高酸加工量的逐年增加,常規(guī)“老三套”處理工藝已不能滿足當(dāng)前的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)烷酸是高酸加工廢水的特征污染物,主要由環(huán)狀和非環(huán)狀飽和一元酸構(gòu)成的復(fù)雜化合物,其通式為CnH2n+zO2,含有少部分芳香族酸以及N、S等雜原子,相對(duì)分子量在120~700。環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)烷酸以環(huán)戊烷和為主,非環(huán)狀環(huán)烷酸具有比一般支鏈脂肪酸難降解的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)。環(huán)烷酸具有難揮發(fā)、難生化降解、有表面活性等特點(diǎn),是高酸廢水處理工藝復(fù)雜、處理難度高的主要原因之一。