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萘法苯酐工艺简介(总4页)
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萘法苯酐生产简介
邻苯二甲酸酐,简称苯酐,英文缩写PA(Phthalicanhydride),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(Phthalicannychide,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,对皮肤有刺激作用。
物理性质
(1)苯酐的物理常数
分子式:CHO;CH(CO)O
843 64 2
分子量:
CA S 号: 85-44-9
沸 点: °C (101KPa)
凝固点: C (干燥空气)
熔 点: C
三相点:°C
自燃点:584C
密度:相对密度(水=1):;相对密度(空气=1):
闪点:C(开杯)
蒸汽压:C
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)W100
热稳定色度(色度号)W150
结晶点NC
纯度N%
游离酸含量W%
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150C。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..0MPaG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。
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55C。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185C的热油,将固体苯酐熔化为液体苯酐排入粗苯酐贮槽。
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,并回收部分热量副产蒸汽。
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。
工艺流程方块图
三、物料衡算
苯酐水
工业萘
空气固定床反应器一氧化碳
工业萘
空气
固定床
反应器
一氧化碳
二氧化碳
富马酸
萘醌柠糠酐
⑴物料平衡
⑴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/a
45000
2
催化剂
kg/a
8000
8000
失效和损失
3
苯酐
t/a
40000
4
去尾气处理
t/a
5000
副产烝汽
⑵消耗定额
工艺消耗定额见表4-4。
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
95wt.%
t/t
2
催化剂
kg/t
3
熔盐
kg/t
二
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