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1、1毕 业 设 计（论 文）水处理剂 PESA 生产技术姓 名 系 部 化工系专 业 应用化工班 级 学 号 指导老师 2011 年 5 月2摘要摘要 水处理便是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会水处理生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。为达到成品水（生活或生产的用水和作为最后处置的废水）的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。通过对 CaCO3 阻垢率、复配相容性及增效性、与 1227 的相容性、在油田上对 B
2、aSO4、SrSO4 阻垢性能的研究，结果表明 PESA 确实是一种性能优良的多功能阻垢剂。关键词关键词 顺酐 3目 录摘 要 .2一 、顺酐 .41.1 性质.41.2 用途.4二、顺丁烯二酸酐质量规格 .4三、富马酸质量规格 .4四、冷水可溶富马酸质量规格 .5五、生产过程原理 .5 六、工艺流程.66.1 主反应.66.2 水吸收.66.3 恒沸脱水 .76.4 间歇精馏.7七、水处理行业的发展.7致谢.8参考文献.94水处理剂 PESA 生产技术一一 、顺酐、顺酐顺酐(全名：顺丁烯二酸酐）, 分子式(Formula)： C4H2O3 ,分子量(Molecular Weight)： 98
3、.06 ,顺酐(MA) 又名马来酸酐、失水苹果酸酐，是目前世界上仅次于 苯酐和醋酐的第三大酸酐，主要用于生产不饱和聚酯树脂(UPR)、醇酸树脂。此外， 还可用于生产 1,4-丁二醇(BDO)、-丁内酯(GBL)、四氢呋喃(THF)、马来酸、富马 酸和四氢酸酐等一系列重要的化工产品，在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加 剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域具有广泛的应 用。1.11.1 性质性质物理性质: 白色片状结晶，有强烈的刺激气味、比重 1.48、易升华、遇水易潮 解生成马来酸。外观（Appearance）：斜方晶系无色针状或片状结晶体 物化性质(Physical
4、Properties) ：相对密度 1.48，熔点 52.8，沸点 202.2，在较低温度下(60-80)也能升华，能溶于醇、乙醚和丙酮。1.21.2 用途用途用于不饱和树脂、水处理剂油漆，制造聚酯树脂、醇酸树脂、农药、富马酸、 纸张处理剂等顺酐主要应用在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学 品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域。 二、环牌顺丁烯二酸酐质量规格二、环牌顺丁烯二酸酐质量规格性性 能能单单 位位数数 值值外观外观白色小圆片白色小圆片纯度（以顺酐计）纯度（以顺酐计）% %99.599.5 熔融色泽熔融色泽APHAAPHA2020 凝固点凝固点52.452.45灰
5、灰 份份PPMPPM2020 铁铁PPMPPM55三、环牌富马酸质量规格三、环牌富马酸质量规格性性 能能单单 位位数数 值值外观外观白色粉末白色粉末纯度（以富马酸计）纯度（以富马酸计）% %99.599.5 熔点熔点286286 熔融色泽熔融色泽APHAAPHA2020 硫酸盐（以硫酸盐（以 SO4SO4 计）计）% %0.0090.009 灰灰 份份% %0.050.05 重金属（以重金属（以 PbPb 计）计）PPMPPM1010四、环牌冷水可溶富马酸质量规格四、环牌冷水可溶富马酸质量规格性性 能能单单 位位数数 值值纯纯 度度% %99.099.0 水水 份份% %0.50.5 漠漠PP
6、MPPM无无氯氯PPMPPM无无熔点熔点286/289286/289D.S.SD.S.S% %0.300.30 灰份灰份% %0.100.10 熔融色泽熔融色泽 APHAAPHAHARZENHARZEN2020（在（在 5%5%乙醇中）乙醇中）脲素脲素无无溶解度（水溶解度（水 2525）克克/100/100 克克0.700.70 粒度分布（泰勒筛）粒度分布（泰勒筛）250250 目以上目以上% %1.501.50 325325 目以上目以上% %7.507.50 通过通过 325325 目目% %91.091.0我厂万吨顺酐装置由美国 SD 公司引进；顺酐、富马酸和癸二酸，三十年来远销美 国、
7、日本和欧洲各国。 近年来开发了多种精细化工新产品，例如苯氧化制顺酐固定 床催化剂，其反应性能如下： 6熔盐温度：熔盐温度：345-365345-365 空速：空速：2000-2500h2000-2500h 苯浓度：苯浓度：1.5mol%1.5mol% 苯转化率：苯转化率：98%98% 顺酐重量收率顺酐重量收率93%93%五、五、生产过程原理生产过程原理顺丁烯二酸酐是一个重要的化工产品中间体，广泛应用于生产不饱和聚酯树脂、 1，4丁二酸、四氢呋喃、富马酸、酒石酸等。顺酸的主要生产方法有苯氧化法、 丁烯氧化法和正丁烷氧化法，但仍以苯氧化法为主。以苯为原料，顺酸的凝固点为 52.度，苯在 80 度时
8、气化。二甲苯为无色透明油状液体，常温下不溶于水，在一定 温度下能与水形成共沸物。本的氧化是平行和串连反映同时并存的，顺丁烯二酸酐 容易进一步氧化，必须选择良好的催化剂。通常采用的催化剂为金属氧化物， V2O5(五氧化二钒)，MO2O3(三氧化二钼)，将其涂在反应载体上发挥作用。反应过程 中还需要放热介质参与，即熔盐。其主要成分是硝酸盐（KNO3 和 NaNO2）,呈白色片 状，熔点为 140 度，沸点为 480 度，是一种低熔点混合物，是优良的高温热载体。 需要特别注意的是反应过程中不能让熔盐过热分解以免爆炸。 反应原理如下： 主反应： C6H6 + O2 C4H2O3 + 2CO2 + 2H
9、2O 水吸收： C4H2O3 + H2O C4H4O4 (30%) 恒沸脱水：C4H4O4 + C8H10 C4H2O3 + C8H102H2O 六、工艺流程六、工艺流程结合工艺流程图，叙述顺酐生产过程：7按工序的过程，可以将顺酐生产流程图分为四个部分： 1.反应 2.吸收 3.恒沸脱水 4.间歇精馏6.16.1 主反应主反应 将苯槽中的苯经转子流量计计量后用苯泵打到苯汽化器，使苯汽化为苯汽。同 时空气经过离心风机加压，与反应排出的高温气体在预热器内换热，升高到一定温 度后，和苯蒸汽混合，使苯在空气中含量达到 1%2%。将混合气体从上部通入有上 千根列管的固定床反应器，列管内填满了钒钼催化剂。
10、由于该反应是强放热反应， 所以使用在反应器内循环的熔盐转移一部分热量，熔盐在熔盐换热器中冷却，排出 的水蒸气通到蒸汽储罐中供工厂的统一使用。 6.26.2 吸收吸收 产物由反应器底部排出，在预热器内加热原料后，通到部分冷凝器中用温水进 行部分冷凝。在顺酐冷却到露点时变为液体，通过酐气分离，流到粗酐槽中待精馏。 剩下的产物还含有较多的顺酐，此时，可以将物料通到吸收塔中进行水吸收。当吸 收塔中的顺酸浓度达到饱和（30%）就可以出料。顺酸打到浓酸箱中进行后续工序。 这时尾气中只含二氧化碳、水和氮气，所以可以直接排放到空气中。 86.36.3 恒沸脱水恒沸脱水 浓酸用浓酸泵打到酸水蒸发器中提浓，通过气
11、液分离装置，分离出来的带有少 量顺酸的水蒸气，利用淡酸冷凝器冷凝回收后，可以送回吸收塔进行提浓。分离出 来的浓酸直接进入板式精馏塔，和二甲苯进行恒沸脱水，此时阀门 1 和阀门 3 打开， 阀门 2 和阀门 4 关闭。二甲苯和水的恒沸物在塔顶排出，通过塔顶冷凝器冷凝，送 入苯水分离器，水由底部排到淡酸箱。二甲苯送回塔顶回流。顺酐由塔底排到精馏 釜中，待釜中的顺酐浓度达到饱和，就可以进行间歇精馏了。 6.46.4 间歇精馏间歇精馏 此时，停止进料，关闭阀门 1 和阀门 3，打开阀门 2 和阀门 4。由于二甲苯的沸 点比顺酐低，所以二甲苯先蒸出来，通过塔顶冷凝器和二甲苯冷凝器冷凝，二甲苯 回收到二甲
12、苯锅以循环利用。当二甲苯蒸得差不多时，顺酐也开始蒸出，此时的顺 酐浓度还达不到要求，可以回收到割头锅里。待蒸出的顺酐浓度达到要求，就可以 回收产品了。在精馏后期，所须的温度太水处置、废水再用）。高，可以采取减压 精馏，这个工作由蒸汽喷射泵和真空冷凝器完成。到最后剩下的是顺酐与二甲苯恒 沸物，回收到割尾锅。二甲苯锅、割头锅和割尾锅的料液供下一次恒沸脱水过程使 用，这样可以节省成本。顺酐则送到切片车间进行切片包装。 七、水处理行业的发展七、水处理行业的发展在未来几年，水行业的持续高速发展必然拉动水处理设备的市场需求。从访谈 中得到，建设一个污水处理厂，设备投资要占到 40%以上。“十二五”期间，持
13、续 加大对污水处理设施投资将拉动污水处理设备市场增长。另外，升级改造项目也是 市场的拉动因素之一。9参考文献参考文献1雷仲存，工业水处理原理及应用，2003.内部资料，请勿外传！#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQGn8xp$R#͑GxGjqv$UE9wEwZ#QcUE%&qYpEh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu#KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwcvR9CpbK!zn%Mz849GxGjqv$UE9wEwZ#QcUE%&qYpEh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu#KN&MuWFA5uxGjqv$UE9wEwZ#QcUE%&qYpEh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGp
