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1、萘法苯酐生产简介邻苯二甲酸酐,简称苯酐,英文缩写PA(Phthalic anhydride),是一种重要的基本有机化工原料,被认为是十大有机化工原料之一。苯酐主要用于制造增塑剂、聚酯树脂和醇酸树脂,此外,还可用于生产涂料、医药、农药、糖精等。我国苯酐最主要的用途是生产邻苯二甲酸酯类增塑剂,如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、混合酯等,该类增塑剂大量用于聚氯乙烯塑料制品的加工;其次是用于生产醇酸树脂和氨基树脂涂料。苯酐还可以用于不饱和聚酯的生产,在染料工业中用以合成蒽醌,在颜料生产中合成酞青兰BS、酞菁蓝CT、酞菁蓝B等颜料;在医药工业中用于制备酚酞,在农药生产中用于亚胺磷等中间体的生产。本项
2、目以萘为原料,V2O5-TiO2为主要活性组分高负荷催化剂的苯酐生产工艺。原料气体与净化后的空气完全混合送入气相列管式固定床反应器中,在催化剂的催化作用下,萘氧化生成苯酐气体,并且发生一些列的副反应。热的生成气体离开反应器后经气体冷却器换热后,进入热熔箱凝固成粗苯酐产物。粗苯酐还需要经过二级精馏才能得到合格产品。一、产品性质苯酐全称为邻苯二甲酸酐(Phthalic annychide,缩写PA),常温下为一种白色针状结晶(工业苯酐为白色片状晶体);不溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂;易燃,在沸点以下易升华,有特殊轻微的刺激性气味;苯酐有毒,能引起支气管炎,眼炎,肺气肿等症状,对
3、皮肤有刺激作用。物理性质(1)苯酐的物理常数分 子 式: C8H4O3 ;C6H4(CO)2O分 子 量: 148.12C A S 号: 85-44-9沸 点: 284.5 (101KPa)凝 固 点: 131.11 (干燥空气)熔 点: 130.5三 相 点: 131.00自 燃 点: 584密 度: 相对密度(水=1):1.53;相对密度(空气=1):5.10闪 点: 151.7(开杯)蒸 汽 压: 0.13kPa/96.5溶 解 性: 不溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂 熔 融 色 度(色度号) 100 热稳定色 度(色度号) 150结 晶 点 130.0 纯 度 99.
4、5%游 离 酸 含 量 0.5%稳 定 性: 稳定二、苯酐的生产工艺概述目前,全球苯酐生产所采用的工艺路线有萘流化床氧化和萘/邻二甲苯固定床氧化,根据市场等因素综合考虑我公司选择萘法生产路线。工艺流程说明(1) 氧化反应空气经预热后送入萘气化器,预热到150的萘也被同时送入萘气化器,在此,萘被气化并按比例与空气均匀混合。萘氧化生产苯酐的反应器为列管式固定床反应器。萘与空气均匀混合后从反应器顶部进入反应器,均匀分散到装有催化剂的反应管中,在催化剂作用下萘被氧化生成苯酐,同时放出大量反应热。反应管浸在循环使用的熔盐中,大部分反应热被熔盐带走。热熔盐在熔盐冷却器和蒸汽过热器内被冷却,同时副产4.0M
5、PaG 中压饱和蒸汽。被冷却的熔盐重新返回反应器中循环使用,副产的蒸汽除供装置加热和保温使用外,富余部分可输入公司蒸汽管网。(2) 切换冷凝从反应器底部出来的反应气体,经气体冷却器冷却后,进入自动切换操作的切换冷凝器系统。该系统有五台周期性切换使用的切换冷凝器,反应气体中所含苯酐在切换冷凝器中完全凝华回收。在苯酐凝华阶段,切换冷凝器通入55的冷油进行冷却,当切换冷凝器翅片管上充满了固体苯酐时,冷油即被换为185的热油,将固体苯酐熔化为液体苯酐排入粗苯酐贮槽。(3) 尾气焚烧由切换冷凝器排出的大量尾气,主要成分为空气和二氧化碳,并含有少量的有机物。为了保护环境尾气经蓄热式焚烧炉焚烧,并回收部分热
6、量副产蒸汽。(4) 苯酐精制粗苯酐先经“熟化”即预处理,在高温下使其中的反应副产物分解或缩聚,以减轻精馏的负担。预处理后的粗苯酐进入轻组份塔脱掉其中轻组份,再进入产品塔脱除其中重组份,得到合格的液体苯酐产品。精馏采用连续真空精馏,真空度靠空气喷射泵实现,排出尾气并入尾气焚烧炉处理。苯酐精制预处理和再沸器热源均利用自身副产蒸汽。 空气 工业萘结片包装苯 酐产 品鼓风系统副产蒸汽副产蒸汽 去离子水列 管 式 氧 化 反 应 器精 馏加热蒸汽导热 油 尾 气焚烧冷凝回收粗苯酐置循环水预 处 理 工艺流程方块图三、物料衡算固 定 床反 应 器工业萘空 气苯酐 水一氧化碳二氧化碳 富马酸萘醌 柠糠酐(1)物料平衡 年装置物料平衡序号名称单位数量备注入方出方1萘t/a450002催化剂kg/a80008000失效和损失3苯酐t/a400004去尾气处理t/a5000副产蒸汽(2)消耗定额工艺消耗定额见表44。表4-4 消耗定额序号名称规格单位数量备注一原材料1工业萘95 wt.t/t1.122催化剂kg/t0.173熔盐/t0.7二公用工程1循环水t/t5202电kwh/t350汽轮机带动风机3脱盐水t/t6.9