邻苯二甲酸酐合成工艺设计(DOC58页).doc

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：1邻苯二酸酐文献综述1.1邻苯二甲酸酐通用名：邻苯二甲酸酐俗称：苯酐、酞酸酐、13-异苯并呋喃二酮简称：PA英文名称:Phthalicanhydride、13-iso-Benzofurandione分子式及分子量：=148CAS号：[85-44-9]结构式：邻苯二甲酸酐是邻苯二甲酸脱水产物一种重要的有机化工原料广泛应用于生产PVC增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、油漆、农药和医药等广泛应用在塑料、树脂、香料（精）、杀虫剂、油漆、染料和苯甲酸等的生产[1～2]。理化特性:苯酐是白色或黄色的针状晶体。比重1.53(4℃)熔点130.8℃沸点284.5℃。在低于熔点温度即开始升华。极难溶于冷水可溶于热水及乙醇、乙醚等有机溶剂中。本品属低毒类。主要是对眼、皮肤及上呼吸道的刺激作用有的可见皮肤过敏反应。临床表现:本品能以粉尘及蒸汽形态作用于人体。据报导接触邻苯二甲酸及苯酐的工人中观察到的主要病变为结膜炎、鼻腔内有血性分泌物、鼻粘膜萎缩声音嘶哑咳嗽偶见血痰。有的发生支气管炎甚至肺气肿。工人中常见的主诉有头痛、乏力、腹痛、食欲减退、眼刺痛、干咳、胸痛等[3]。1.2邻苯二甲酸酐生产技术发展苯酐是现代有机化工的最重要产品之一。目前广泛应用于化工、医药、电子、农业、涂料、精细化工等工业部门。1.2.1世界上生产苯酐的工艺路线有以萘为原料的流化床技术主要为SWB(SherwinWillianms/Badger)工艺:以萘或邻二甲苯为原料的固定床氧化技术主要为BASF、Von-Heyden、HRhone-Poulene等工艺[4～5]。目前国外的生产装置中绝大多数都是采用邻二甲苯固定床氧化法。我国苯酐的生产主要有萘氧化法和邻二甲苯氧化法萘氧化法的生产规模逐年萎缩。许多在拟建的苯酐生产装置中则全部采用邻二甲苯氧化法[6～7]。主要副产物:苯酞、顺酐、苯甲酸、柠康酐、二氧化碳。邻二甲苯先利用粗产品流股预热到313℃、空气送到空气加热器加热到140℃再利用从预热邻二甲苯出来的粗产品流股进行预热到298℃。在汽化器中空气与邻二甲苯混合汽化后进入固定床反应器。反应后生成的粗苯酐反应气经过冷却器中降至155℃～160℃进入切换冷凝器。分离过程从切换冷凝器出来的废气经过吸收塔(T103)把有毒的少量苯酐及杂质除去而粗苯酐先经过预热至225℃然后送入第一精馏塔(T101)进行减压蒸馏。顺酐及苯甲酸在减压下作为塔顶馏出物而分离出来塔底物进入第二精馏塔(T102)该塔在减压下操作塔顶馏出物经冷凝得产品苯酐。目前OX固定床氧化技术已占全球PA总生产能力的90%以上。1976年以前国外以生产工艺都采用每立方米OX进料浓度为40g的工艺为适用于高浓度OX原料气经过巧年进展增加到60-75g工艺。一直到20世纪90年代开发成功100g工艺。目前掌握以生产技术的专利商主要有BASF、Wacker/von-Heyden、ElfAtoehem(Atofina)/日触、Alusuisse(Lonza)等公司。BASF工艺特点是低反应温度、高空速、V-Ti催化体系(80g环状催化剂)、水洗回收副产顺配(每100kgPA可回收顺酐5kg)、生产费用低、无废水排出。采用蒸汽透平输出中压蒸汽。Waeke/von-Heyde。工艺特点是低能耗、高负荷、生产能力大。粗PA精制采用连续精馏尾气催化焚烧或回收顺酐及富马酸。催化剂在活化时不必使用。最新的Wawker/Von-Heyden工艺由于OX含量可达100g/m3使用了高能催化剂、反向进料技术及有效的撤热措施从而降低了反应器“飞温”可能性。ElfAtoehem(Atofina)/日触工艺特点是具有低空烃比增加了操作安全性。高负荷空气量相应减少采用蒸汽透平反应热回收总能耗下降。工艺中的氧化和冷凝设备较小投资较低。尾气全部通过催化剂焚烧处理污染小。采用日触寿命为4年的NX-16R高选择性75g工艺催化剂PA收率为110%-113%催化剂活化时不需加该催化剂所用的反应器管长为2-3m为“两层”催化剂。Alusuisse(Lonza)该工艺特点是空烃比低进料OX浓度可高达134g/m3。采用萘、OX或混合原料的两用催化剂。催化剂形状为球状或半球状反应器和压缩机体积较小故设备投资减少[8]。BASF公司先前开发的BASF04-28型催化剂主要成分为和载体为该催化剂分两段装填其粗PA平均收率108%限制负荷为80g/m³。现又开