马帆1 李莉2
1.中国石化达州天然气净化有限公司天然气净化厂 四川达州 636158；2. 中国石化中原油田天然气处理厂 河南濮阳 457061
摘要：本文通过试验找出了重量法测定环烷酸的试验条件，确定了测定过程中的酸碱度是影响方法准确度的关键环节，并对回收环烷酸的可行性进行了评估，我们认为回收环烷酸不但解决了碱渣对环境的危害，又使其变废为宝，创造了经济效益，是一项意义重大的环保工程。
关键词：重量法 环烷酸 回收
前言
环烷酸又名萘酸、环酸、石油酸、六氢苯甲酸、环己甲酸等，英文名称:Naphthenic Acid，是原油中含氧化合物的主要成分，它是深色油状有特殊气味的液体。密度0.92g/mL，呈弱酸性，不易溶于水，而易溶于石油醚、乙醇、苯和烃类等有机溶剂。在炼油污水中及汽、柴油碱洗工艺的碱渣中，会有大量的环烷酸存在。未经处理的环烷酸如果直接排入污水处理场，会造成生化系统表面出现大量泡沫，使水体表面无法进行氧交换，至使活性污泥因缺氧而大量死亡。同时环烷酸又是宝贵的精细化工原料，主要用于制作乳化剂、农业助长剂、纺织工业的去污剂、油墨吹干剂，化学合成催化剂，石油添加剂等，应用广泛。随着我国国民经济的不断增长和消费市场升级前景看好，如能对其加以回收利用，会有相当可观的经济价值。
1 实验目的及意义
找出重量法测定环烷酸的最佳条件。
回收环烷酸是一项环境保护工程，又是一项增效的举措，既保护了环境又可增加效益。
2 实验原理
利用环烷酸溶于有机溶剂，而环烷酸盐溶于水的特性，先用石油醚萃取，提取水样中的石油类，再将得到的石油类与过量碱性溶液混合，恒温回流，使 环烷酸完全转化为环烷酸盐而进入水相，弃去有机相。用适量酸调节水相酸度使环烷酸盐再次转化为环烷酸，加石油醚萃取，收集有机相。最后蒸出石油醚，恒重后称取环烷酸质量。
3 试剂
硫酸 1: 3
0.5mol/L 氢氧化钾乙醇：取14gNaOH溶于500ml 96％ 乙醇中。
石油醚 馏分为 30～60℃ AR
无水硫酸钠 AR
4 仪器和设备
恒温水浴；分液漏斗（500ml）；三角烧瓶（250ml）
5 实验部分
5．1实验步骤一
5．1．1分别取六份相同试样 20 ml于500 ml分液漏斗，加入1: 3硫酸酸化，加入25 ml石油醚萃取，将石油醚萃取液放入三角瓶中，下层水相继续用石油醚萃取二次，合并石油醚萃取液。
5．1．2在蒸出石油醚的三角瓶中加入50～75 ml氢氧化钾乙醇溶液，连接好冷凝装置，在恒温水浴上加热沸腾1小时后，放至室温。
5．1．3把混合液移入500ml分液漏斗内，用100ml蒸馏水分三次洗涤三角瓶， 洗涤液并入分液漏斗。
5．1．4向分液漏斗内加入20ml石油醚萃取出未皂化的石油产品，如此重复萃取三次，分别收集氢氧化钾乙醇相及石油醚萃取液。
5．1．5把石油醚萃取液移入分液漏斗中，加入20ml 1：1乙醇－水溶液洗涤，洗涤萃取液二次，将洗涤液与收集的氢氧化钾乙醇溶液合并。
5．1．6用1: 3硫酸将六份上步得到的氢氧化钾乙醇溶液调至中性，并分别加入过量1: 3硫酸3 ml、4ml、5ml、6 ml、7 ml、8 ml然后用25 ml石油醚萃取，下层水相继续用石油醚萃取二次，合并石油醚萃取液到三角瓶中，加入 5～10g 无水硫酸钠，静置3～4小时，过滤，将滤液收集到已恒重的称量瓶中，在水浴内蒸出石油醚。
5．1．7将称量瓶在70℃恒温烘箱内加热3小时，取出在干燥器内冷却30分钟， 称重，准确至0.0001g，计算出环烷酸含量。
5．1．8试验数据
5．1．9 通过试验发现，样品呈中性时不分层，当酸过量3ml时分层不明显，过量4ml后分层明显；通过试验数据看出，酸度低的样品环烷酸盐不能充分转变成环烷酸使结果偏低，酸度高的样品环烷酸易分解也使结果偏低，加酸量在过量5～6ml时，样品分层好，测定结果也高。
5．2实验步骤二
5．2．1与5．1．1 相同.
5．2．2在蒸出石油醚的三角瓶中分别加入10、20、30、40、50、60、70 ml氢氧化钾乙醇溶液，连接冷凝装置在恒温水浴上加热沸腾1小时，放至室温。
5．2．3以下步骤与5．1．3、 5．1．4、 5．1．5相同
5．2．4用1: 3硫酸将六份试样调至中性后，分别加入过量1: 3硫酸5ml，然后用25 ml石油醚萃取，下层水相继续用石油醚萃取二次，合并石油醚萃取液到三角瓶中，加入5～10g无水硫酸钠，静置3～4小时，过滤，将滤液收集到已恒重的称量瓶中，在水浴内蒸出石油醚。
5．2．5与5．1．7相同
5．2．6 实验数据
5．2．7由实验看出，随着氢氧化钾乙醇溶液的加入量的增加，测得环烷酸的含量也随之增大直至环烷酸完全转化为环烷酸盐后测定结果趋于恒定。可以肯定地说，在此环节适当的碱度是影响分析准确度的关键因素之一。在日常分析工作中，应根据样品中环烷酸含量的大小，适当调整氢氧化钾乙醇溶液的加入量。
6 结论
取适量样品于500ml分液漏斗，加入1:3硫酸酸化，加入25 ml馏分为 30～ 60℃的石油醚萃取，将石油醚萃取液放入三角瓶中，下层水相继续用石油醚萃取二次，合并石油醚萃取液，根据环烷酸含量的大小，在蒸出石油醚的三角瓶中加入适量的氢氧化钾乙醇溶液，氢氧化钾乙醇溶液的量以能将环烷酸全部转化为环烷酸盐为宜，连接好冷凝装置，在恒温水浴上加热沸腾1小时，放至室温，用石油醚萃取出未皂化的石油产品下部水相用1：3硫酸将样品至中性后，再过量5ml，用25ml石油醚萃取，石油醚萃取 液收集到三角瓶中，下层水相继续用石油醚萃取二次，合并石油醚萃取液，加入5～10g无水硫酸钠，静置3～4小时，过滤，将滤液收集到已恒重的称量瓶中，在水浴内蒸出石油醚。
7 回收论证
环烷酸是精细化工的重要原料，经济价值很高，主要来源是原油中的含氧化合物，按每万吨原油中含20吨环烷酸计， 400万吨原油中就含有近8000吨环烷酸。石油产品经碱洗后，大量环烷酸以环烷酸盐的形式留在碱液中，通过分析蒸馏车间柴油碱渣中环烷酸的含量在12～40g/L，如果两套蒸馏一年排碱渣2.5万吨，就可回收300～1000吨粗环烷酸。如按每吨70％的粗环烷酸市场价格4000元算，一年可收入120万～400万元，如果能够进行精加工，生产环烷酸锌或环烷酸铅，价格可提升至每吨8000元和6000元。提取环烷酸工艺简便，可采用萃取蒸馏的方法，在蒸馏一车间、二车间的柴油碱洗废碱渣中加入过量的硫酸，使之呈酸性，加入轻质油进行萃取，水相与含硫污水合并进入硫酸装置回收硫酸，萃取液（轻质油）进行蒸馏，就可得到粗环烷酸，馏出液（轻质油）可重复使用。如此方案能够实施，将大大减轻污水场的处理压力，又能为企业创造经济效益，意义非常重大。
论文作者:马帆1,李莉2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/25
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