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正丁烷氧化制顺酐新工艺正丁烷氧化制顺酐新工艺的探索与发展1. 引言正丁烷氧化制顺酐是一项重要的化学生产过程。
尽管传统工艺已经取得了很大的成功，但随着对环境友好和高效能要求的提高，我们需要寻找新的工艺来满足这些需求。
本文将介绍一种新型正丁烷氧化制顺酐的工艺，并对其深入探讨，以帮助读者全面了解该工艺的优势和前景。
2. 传统工艺的局限性传统的正丁烷氧化制顺酐工艺通常采用钼基催化剂，通过升高温度和增加氧流量来促进氧化反应。
然而，这种方法存在一些局限性。
高温下反应活性高，但同时也容易导致催化剂的失活和不稳定性增加。
过高的氧流量可能导致不完全燃烧，产生有害物质。
传统工艺对反应的选择性也存在一定的限制。
3. 新工艺的优势与发展最近，研究人员提出了一种新型正丁烷氧化制顺酐工艺。
该工艺使用基于贵金属的催化剂，相较于传统的钼基催化剂，其具有更高的稳定性和选择性。
催化剂的稳定性可保证长时间的稳定反应，同时选择性的提高使得顺酐的产率得到显著提高。
新工艺还针对传统工艺中的环境问题提出了解决方案。
通过优化催化剂和反应条件，氧流量和温度得到了有效控制，从而减少了有害物质的生成和排放。
4. 实验研究与结果在实验研究中，将贵金属催化剂加入反应体系中，并通过不同的实验条件进行测试和优化。
实验结果表明，在适当的反应条件下，新工艺相较于传统工艺有着更高的顺酐产率和选择性。
新工艺对环境的影响也明显减少。
实验结果的验证表明该工艺具有很高的应用潜力。
5. 个人观点与理解对于我个人来说，正丁烷氧化制顺酐新工艺的提出和研究是非常令人期待和具有挑战性的。
新工艺的优点在于能够同时兼顾高效能和环境友好。
在实际应用中，这种工艺能够为化学生产行业带来更多的可持续发展机遇。
然而，我们也应该认识到新工艺的研究和应用还面临一些挑战，如催化剂的成本和稳定性问题，以及工艺的工业化可行性等。
6. 结论与展望通过对正丁烷氧化制顺酐新工艺的全面评估，我们可以看到这种工艺在提高顺酐产率和选择性上的优势，并减少对环境的影响。
正丁烷为原料年产25吨順酐的工艺设计以正丁烷为原料年产25吨顺酐的工艺设计一、引言顺酐是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、涂料、溶剂等领域。
本文将以正丁烷为原料，设计一种工艺，实现年产25吨顺酐的生产。
二、工艺流程1. 原料准备：将正丁烷经过脱水、脱硫等预处理工序，提高其纯度和质量，确保后续反应的顺利进行。
2. 氧化反应：将预处理后的正丁烷与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应，生成乙醛。
该反应需要控制适当的温度和压力，以提高反应效率和产率。
3. 乙醛重整：将乙醛经过重整反应，使其分解为一氧化碳和氢气。
4. 合成顺酐：将一氧化碳与氢气在催化剂的作用下进行合成反应，生成顺酐。
该反应需要控制适当的温度、压力和催化剂的选择，以提高产率和产品质量。
5. 分离纯化：将合成的顺酐进行分离纯化，去除杂质和副产物，得到高纯度的顺酐产品。
6. 产品储存：将纯化后的顺酐进行储存，以备后续使用或销售。
三、工艺优化为了提高工艺的经济效益和产品质量，可以考虑以下优化措施：1. 催化剂的选择：选择合适的催化剂，以提高反应速率和产率。
可以考虑使用负载型催化剂，增大活性金属的表面积和分散度，提高催化效果。
2. 反应条件的优化：通过调整反应温度、压力和物料的配比，优化反应条件，提高产率和产品质量。
同时要考虑设备的耐压性和耐腐蚀性。
3. 副产物的利用：对于反应中生成的副产物，可以考虑进行回收利用，以提高资源利用率和降低生产成本。
4. 能源消耗的降低：通过改进工艺流程和设备设计，减少能源消耗，降低生产成本。
可以考虑采用换热器、蒸汽回收等技术手段。
5. 自动化控制：引入自动化控制系统，实现对反应过程的实时监测和调节，提高生产的稳定性和一致性。
四、安全环保措施在工艺设计中，必须充分考虑安全和环保因素，采取相应的措施保障生产过程的安全可靠和环境友好。
1. 设备的安全性：选择耐压、耐腐蚀的设备材料，进行严密的设备设计和制造，确保设备的安全运行。
第31卷第3期 化学反应工程与工艺 V ol 31, No 3 2015年6月 Chemical Reaction Engineering and Technology June 2015 收稿日期: 2015-03-12; 修订日期: 2015-05-12。
作者简介: 徐俊峰（1986—），男，工程师。
E-mail:xujunfeng1986@ 。
文章编号：1001—7631 ( 2015 ) 03—0233—08正丁烷氧化制顺酐催化剂的制备及其催化性能徐俊峰，顾龙勤，曾 炜，陈 亮，赵 欣中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海 201208摘要：采用有机相法制备了具有优异催化性能的正丁烷氧化制顺酐钒磷氧（VPO ）催化剂。
通过X 射线衍射（XRD ）、傅里叶红外光谱（FT-IR ）、扫描电镜（SEM ）、氮气吸附脱附、X 射线光电子能谱（XPS ）、热重分析（TG ）等方法对催化剂的制备过程进行了研究，分析了催化剂在整个制备过程中物相、价态、形貌和比表面积的变化。
在固定床反应器上对正丁烷氧化制顺酐的反应条件进行研究，考察了反应温度、正丁烷浓度和反应空速等条件对催化剂性能的影响。
结果表明，催化剂前驱体的主要物相为VOHPO 4·0.5H 2O 。
经活化后的催化剂活性相包括(VO)2P 2O 7（V 4+）、VOPO 4（V 5+）和钒磷云母相（V 4+和V 5+混合相）。
催化剂呈规则的片层结构，具有较高的比表面积，可以达到24.08 m 2/g 。
催化剂在制备过程中需要经过干燥、焙烧和气氛活化，对催化剂的形成具有至关重要的作用。
最佳的反应条件：反应温度为395 ℃，正丁烷摩尔分数为1.4%~1.5%，反应空速为2 000 h -1，此时正丁烷转化率为85%~87%，顺酐收率可达到59%~60%。
关键词：顺酐钒磷氧催化剂 正丁烷 顺酐中图分类号：TQ426.6 文献标识码：A顺丁烯二酸酐（简称顺酐，也称马来酸酐，MA ）是仅次于苯酐、醋酐的第三大酸酐类产品。
正丁烷氧化做顺酐工艺介绍正丁烷氧化工艺是以正丁烷为原料，在V2O5-P2O5系催化剂作用下发生气相氧化反应生成顺酐。
该工艺自1974年由美国孟山都等公司实现工业化以来，由于原料价廉、对环境污染小以及欧美等国家正丁烷资源丰富等原因而得到迅速的发展，代表了顺酐生产工艺的发展趋势。
在固定床工艺中，由于正丁烷氧化选择性和反应速率均比苯法低，正丁烷-空气混合物中正丁烷浓度可高达1.6%-1.8%（摩尔分数），顺酐收率按正丁烷计约为50%，故对于同样规模的生产装置需求较大的反应器和压缩机；采用流化床反应器可使正丁烷在空气中的浓度提高到3%-4%（摩尔分数）。
流化床反应器传热效果好，且投资较少，但流化床用的催化剂磨损较多，对大型顺酐生产装置（20kt/a以上），如能获得价廉且供应有保障的正丁烷原料，宜选用流化床反应器。
与传统苯法相比，正丁烷氧化法具有原料价廉、污染小等优点。
正丁烷法每吨顺酐产品消耗1.l-1.2吨正丁烷，而苯法每吨顺酐产品消耗1.1-1.3吨苯。
而且正丁烷法生产顺酐理论产量为1：1.69，苯法为1：1.256，因此正丁烷的顺酐理论产量比苯法高许多。
随着技术的不断发展，正丁烷作原料其单耗将比苯法低得多，正丁烷不仅消耗少，而且与苯法相比，其毒性也小，同时正丁烷法生产顺酐对环境污染小，随着全球环保压力越来越大，正丁烷法在满足环保要求以及发展前景方面比苯法更具有生命力。
正因为如此，目前全球顺酐生产能力约80%采用正丁烷路线，而且还有不断增加的趋势。
目前，国外顺酐生产技术由以苯法为主向正丁烷氧化法为主转变，没有其他新的生产路线出现，技术进展主要体现在现有装置的工艺改进和提高催化剂性能两个方面。
顺酐产品成本50%左右是原料费用，已工业化的顺酐生产技术都是以控制最大收率来确定工艺条件。
目前，三菱化学/英国BOC公司、SISAS/Conser公司等分别开发了回收尾气中未反应的正丁烷，将其重新送回反应器中参与反应，以减少正丁烷消耗量的催化剂和生产工艺。
丁烷氧化制顺酐：动力学模型和副产品关于顺酐的反应器工艺学持续着它的发展。
新方法以较低的投资在一个纯粹的还原气氛下进行操作，这个环境中的氧浓度比与丁烷完全反应化学计量所需的氧浓度要低得多。
在这篇论文里，我们调查了各种不同的操作条件来确定还原环境对于顺酐选择性，副产酸生产能力和反应速度的影响。
本实验是在装载了钒磷氧催化剂的流化床和一种新颖的原料气提升管下完成的。
氧浓度、一氧化碳浓度、丁烷浓度和酸浓度都是频率在1赫兹的条件下实时测量的。
醋酸和丙烯酸是主要的副产酸，但同时也发现了反丁烯二酸、甲基丙酸烯和邻苯二甲酸。
在还原条件下，碳被吸附在催化剂表面，副产酸的含量就会增加，并且选择性和反应速度会下降。
一种氧化还原动力学模型为了说明关于实验观察和包括V5+、V4+氧化态和一种“V C4”联合体而被发展，这描绘了碳吸附。
1.前言顺酐是正丁烷在钒磷氧催化剂的作用下部分氧化合成的。
在过去的10年里，它的价格在贸易市场中下降的非常厉害，下降的原因归结于催化剂的改进、过程的创新和经济节约。
早期的技术全部是以固定床为基础，用苯而不是正丁烷作为原料。
流化床技术是在十九世纪八十年代后期被运用在商业上的，并且它有一些优点，包括出众的传热、更多的浓缩产品流和更大的规模。
在二十世纪九十年代的中期，循环流化床技术被商业化，在其中催化剂被装填在介于氧化和还原（丁烷富裕）环境之中。
这种工艺过程有很好的传热特性，但同时还具有比传统流化床更大的规模和浓缩产品流[1]。
浓缩产品流和高正丁烷进料浓度转化为减小的导管尺寸(催化剂总量)和更高的经济效应。
孟三都公司已经在规定的可燃性区域内(在空气中C4H10>1.8%体积百分数)运行了一种固定床，并且声明说在反应器的第一部分里使用40%稀释剂可以克服热点。
最近，Pantochim声明说已经通过加入纯氧而不是空气来改进了固定床的过程经济性，并且回收不凝性气体。
当氧浓度在10%的范围内，进料流可超过含丁烷体积百分数1.8%的极限并且在4%浓度附近处进行操作。
正丁烷法顺酐生产工艺现状摘要：顺酐是世界上仅次于苯酐的第二大酸酐原料，其下游产品有着广泛的开发和应用前景。
本文综述了正丁烷法顺酐的生产工艺现状，从不同工艺技术路线介绍了正丁烷法顺酐工艺流程，以及正丁烷法顺酐生产工艺的优势。
关键词：正丁烷法顺酐氧化反应器一、顺酐生产工艺概况顺酐生产工艺按原料路线可分为苯氧化法、正丁烷氧化法两种主要生产方法。
按生产工艺技术氧化反应部分分为固定床与流化床，后处理回收部分分为水吸收与溶剂吸收。
1.原料路线顺酐生产原料路线可分为苯氧化法、正丁烷氧化法。
国外目前占主导地位的是以正丁烷为原料的生产路线，国内生产装置以苯法为主。
由于我国资源的特殊性，煤资源较丰富，焦炭产量大，煤化工的下游产品焦化苯供应充足，使苯法生产顺酐具有资源优势。
正丁烷法制顺酐工艺资源利用方面比苯法合理，环境污染程度比苯法轻。
随着我国石化行业快速发展和炼油能力提高，C4资源逐步得到综合利用，正丁烷法顺酐装置近几年发展较快。
2.氧化工艺2.1正丁烷法流化床正丁烷进料浓度通常为 4.0 mol～4.3 mol%，流化床反应器上部设有催化剂分离装置，外部设有催化剂过滤装置。
反应器操作温度为400～430 ℃，热量通过反应器内安装的蒸汽盘管产生蒸汽供装置使用。
反应生成气体冷却后进入回收工序。
2.2正丁烷法固定床原料正丁烷与空气按一定比例充分混合后进入反应器，在装填了一定数量催化剂的列管内发生反应，正丁烷与空气的混合比例通常为 1.6 mol～2.0 mol%。
反应器热点温度通常在440～470 ℃。
反应热由熔盐冷却器和气体冷却器移出，产生蒸汽供装置使用。
反应生成气体冷却后进入回收工序。
二、正丁烷法顺酐生产工艺现状正丁烷法与苯法在工艺流程上近似，区别最大的就是氧化反应催化剂不同，丁烷法氧化反应器反应管比苯法长一些，最长达到 6 500 mm，后处理既可以采用水吸收也可以采用溶剂吸收。
1.氧化反应部分（固定床反应器）国内运行的正丁烷法顺酐装置全部为国产化技术固定床工艺。
正丁烷氧化制顺酐新工艺
顺酐（γ-丁内酯）是一种重要的有机化工产品，常用于制备生物柴油、溶剂及合成树脂等。
传统的正丁烷氧化制顺酐工艺主要使用钒/磷催化剂，存在钛锆等稀有金属的使用、反应条件苛刻、生成副产品多等问题。
因此，开发一种新的正丁烷氧化制顺酐工艺具有重要意义。
近年来，研究者们提出了一种新的正丁烷氧化制顺酐工艺。
该工艺主要通过催化剂和反应条件的优化，实现了顺酐的高选择性合成。
具体工艺如下：
1. 催化剂选择：使用非贵金属催化剂如过渡金属硅钨酸盐催化剂，代替传统的使用钒/磷催化剂。
这种催化剂具有高催化活性和选择性，可以有效减少副产物的生成。
2. 反应条件优化：通过调节反应温度、压力、氧化剂用量等参数，优化反应条件，提高顺酐的产率和选择性。
例如，适当降低反应温度可以减少副产品的生成，适当调节压力可以提高反应速率和顺酐的产率。
3. 催化剂再生：在反应过程中，催化剂会逐渐失活，需要进行周期性再生。
通过合适的再生方法，可以恢复催化剂的活性，延长催化剂的使用寿命，并减少废物产生。
通过上述新工艺，正丁烷可以高效、选择性地转化为顺酐，同时减少副产品和废物的生成。
这种新工艺具有环保、经济和可持续发展的优势，有望在工业生产中得到广泛应用。
1.概要常州瑞华化工目前设计并转让的单套5万吨正丁烷法顺酐采用了溶剂吸收法。
溶剂吸收工艺相比于水吸收工艺，有着顺酐收率高、装置能耗低的优点。
传统的溶剂吸收工艺在装置运行时往往存在系统堵塞、溶剂消耗量大、废水处理困难等问题。
为此，瑞华化工针对这些问题进行了深入的研究并设计出更新的技术：开发出最优化的解决方案，最大限度地发挥溶剂吸收工艺的优势。
2.装置经济性正丁烷法顺酐的后处理，有水吸收和溶剂吸收两种工艺。
水吸收法具有流程短、设备投资省、工艺成熟等优点。
但不足之处在于吸收及脱水操作时，温度控制不当易生成富马酸杂质。
富马酸的大量生成除了影响装置的顺酐收率外，更严重的危害在于，富马酸易和丙烯酸聚合成胶状物，堵塞塔盘，严重时甚至会造成塔盘脱落。
该聚合胶状物的存在严重影响了塔效率，造成了脱水操作的能耗增加；又由于该胶装物无法用水洗除去，必须用碱液蒸煮，这不仅增加了废水量及废水处理难度，同时也造成脱水工序无法连续进行。
间歇操作时装置蒸汽不易平衡，另外操作工人的工作强度也随之增加。
溶剂吸收工艺的吸收过程没有顺酐水合成顺酸的过程。
尽管由于反应系统中带水仍会有少量顺酸生成，进而异构成富马酸，但生成量比水吸收工艺少得多，装置堵塞的可能性同时降低了许多。
这不仅使顺酐后处理工艺的回收率比水吸收法高（约3～5%），也提高了装置的操作稳定性，增加了生产时间，提高了经济效益。
此外，由于没有顺酐水合成顺酸的过程，也就无需相应的脱水过程，顺酐后处理操作消耗的蒸汽量减少，节约了能耗。
以5万吨/年正丁烷氧化法顺酐规模计算，水吸收与溶剂吸收的经济性比较如下表：（价格以2014年各项价格粗略估算。
其中未包括计算人工、维修、仓储、运输、财务成本等费用）表1 水吸收与溶剂吸收的经济性比较估算值。
由表1可见，溶剂吸收法的处理成本比普通水吸收法每吨低近900元，这是较为可观的数据。
除去正常运转中的操作成本比较，常州瑞华化工的溶剂吸收工艺，充分配置了装置堵塞的解决方案。
实验名称：正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐二、实验原理1、苯氧化法：通常采用V－P－Tｉ－O催化剂，在固定床或流化床反应器于380～450℃下反应。
该方法工艺路线成熟，原料易得，是国内应用比较普遍的方法，但是由于在苯的六个碳中有两个变成CO2，对原料浪费较大，在国际上开始被正丁烷氧化代替。
C6H6 + 4.5O2→C4H2O3 +CO2 +H2O2、碳四馏分氧化法CH3-CH2-CH2-CH3 +2O2→C4H2O3 +H2O丁烷是碳四馏分中最廉价又容易获得的原料，它与空气混合氧化生产成本较低，采用V －O－P催化剂，由于能充分利用原料，且原料的重量收率较高，近年来该法发展迅速，工业上已有替代苯氧化法的趋势，本实验采用此方法。
但是，由于近年国际市场石油价格变动较大，丁烷气的价格也变化较大，使该工艺在原料材料价格上不占优势。
同时，由于丁烷气在空气中的爆炸极限只有1.8%，在用固定床进行生产时，反应放热剧烈，反应器体积和操作空速要求较高，生产的工艺要求和技术比苯直接氧化法高，现在国际上使用流化床反应器，可以使原料气浓度在丁烷的爆炸上限范围，即40%以上，但该反应器对催化剂强度和活性要求较高，在我国尚未投入生产。
三、实验流程及仪器设备本实验由原料气配气系统，反应器控温系统，催化反应器，产物吸收及气相色谱分析系统组成。
具体介绍如下：1、原料气配气系统由液化丁烷气罐、空气压缩机、空气储罐、丁烷气体及空气质量流量计、原料气混合罐组成。
空气首先由压缩机压缩到空气储气罐里，然后经过减压阀到空气流量计，流量计的读数由显示仪控制，一般为1000ml/min左右，注意流量计的读数是指气体在标准状态下的体积，不是实际测定状态下的体积或质量流量，流量计的读数和气体温度、压力没有太大关系。
可以换算摩尔或质量。
丁烷经过减压阀也到质量流量计，并根据实验的条件，一般控制和空气的体积比为1.6%以下，以免发生爆炸危险。
丁烷气体质量流量计的读数需乘以0.29，才是丁烷的标准体积。
![一种正丁烷氧化制顺酐的生产工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/7141fd46f56527d3240c844769eae009581ba2b0.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810968284.1(22)申请日 2018.08.23(71)申请人 常州新日催化剂有限公司地址 213001 江苏省常州市新北工业园滨江化工园区港区大道78号(72)发明人 刘先国 魏士新 邹红旭 王康军 胡佳 陈鹏 宋大朋 石龙 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207代理人 高桂珍(51)Int.Cl.C07D 307/60(2006.01)(54)发明名称一种正丁烷氧化制顺酐的生产工艺(57)摘要本发明公开了一种正丁烷氧化制顺酐的工艺，属于顺酐生产领域。
本发明是通过改进原苯氧化法制顺酐的生产工艺得到一种在较低的操作压力下正丁烷氧化生产顺丁烯二酸酐的生产工艺。
特别的是本工艺采用自制的催化剂，使反应在低压条件下具有较好选择性和收率，同时既盘活现有工艺又节约成本。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109053647 A 2018.12.21C N 109053647A1.一种正丁烷氧化制顺酐的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：TMP蒸汽与正丁烷蒸汽混合后与空气一起进入空烃混合器混合，混合气体进入装有催化剂的固定床反应器，反应后的气体经冷却，精制后得到顺酐产品；所述的催化剂以硅藻土为载体，载体的重量含量为20％～40％，其活性组分通式为：V 1.0P a Mo b O m ，其中，a为0.8～1.5，b为0.05～0.5，m为满足各元素化合价所需的氧原子数。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的催化剂的制备包括如下步骤：(1)100～400目的硅藻土分散到异丁醇、苯甲醇和异辛酸钼混合溶液中在90～130℃，-5～-30Kpa压力下反应形成悬浊液；(2)在悬浊液中加入五氧化二钒和浓磷酸，生成的沉淀沉积到硅藻土上，经过过滤，100～150℃干燥4～24h，200～400℃焙烧1～8h，形成前驱体；(3)前驱体经造粒成10～60目后，用石墨作为润滑剂压片成空心圆柱体，在400～500℃下活化10～20h成催化剂。
正丁烷氧化制顺酐新工艺
正丁烷氧化制顺酐是一种重要的工业化学反应过程，可以通过以下新工艺进行：
1. 催化剂的选择：选择具有高活性和高选择性的催化剂是关键。
常用的催化剂包括钒钼酸盐、钒钛酸盐和钒磷酸盐等。
新工艺中可以采用优化的催化剂配方，以提高氧化反应的效率和产物纯度。
2. 反应条件控制：新工艺中可以控制反应温度、压力和氧化剂浓度等反应条件，以达到高效的顺酐产率和选择性。
此外，还可以控制反应时间和循环次数，以进一步优化反应过程。
3. 催化剂再生：顺酐氧化反应会导致催化剂活性下降，新工艺中可以通过催化剂再生来延长催化剂的使用寿命。
常见的再生方法包括酸洗、热处理和化学修复等。
4. 技术改进：新工艺中可以引入新的技术改进，如流动床反应器、微波辅助反应、超临界流体反应等，以提高反应效率、降低能耗和减少废物排放。
通过以上的新工艺改进，可以提高正丁烷氧化制顺酐的反应效率和产物纯度，降低能源消耗和环境污染，促进工业化生产的可持续发展。
正丁烷氧化制顺酐工艺要点
常州瑞华化工工程技术有限公司
2015年1月
1.概述
常州瑞华化工目前设计并转让的单套5万吨顺酐装置，采用的是正丁烷氧化法生产工艺，后续处理采用溶剂吸收法。
全球范围内，因技术成熟性、环保要求及原料来源的问题，超过80%的顺酐产能都来源于正丁烷氧化生产工艺。
而中国有较为丰富的苯资源（石油苯，加氢苯），顺酐行业初期的生产工艺都为苯氧化法。
截止目前，苯法顺酐产能已经超过100万吨/年。
而从2008年开始，正丁烷氧化制顺酐工艺逐渐被行业接受并快速发展。
近几年新建顺酐项目多为正丁烷氧化法。
目前，包括在建项目，正丁烷法顺酐产能已经接近每年100万吨。
较为廉价的原料及突出的环保性，是其相对于苯氧化法工艺具有的优势。
瑞华化工于2011年起接受顺酐项目设计邀请，吸收了国外先进的顺酐工艺技术精华，开发并完成了具有自主知识产权的先进顺酐反应及吸收工艺。
于2014年完成单套5万吨/年正丁烷氧化制顺酐工艺的商业技术转让，目前项目进展顺利。
根据深入的市场调研及今后的行业发展方向，瑞华化工选择了正丁烷氧化法制顺酐工艺进行开发投入。
而对于难度较大的吸收工艺，则采用了使用DBP做为溶剂的溶剂吸收工艺。
溶剂吸收工艺相比于水吸收工艺，有着顺酐收率高、装置能耗低的优点。
传统的溶剂吸收工艺在装置运行时往往存在系统堵塞、溶剂消耗量大、废水处理困难等问题。
为此，瑞华化工针对这些问题进行了深入的研究并开发出先进的设计，给出最优化的解决方案，最大限度地发挥溶剂吸收工艺的优势。
2.工艺简述
以正丁烷为原料生产顺酐为部分氧化反应。
空气与正丁烷按照一定比例进入反应器，在VPO催化剂的存在下，反应生成顺酐及部分CO，CO2，H2O。
副产物为乙酸、丙烯酸等。
反应为强放热反应，采用列管式反应器，以熔盐做为换热介质将反应热移出，并控制反应温度。
使用脱盐水换热回收熔盐热量，副产高压蒸汽。
反应产物利用溶剂（DBP）将顺酐吸收后，进一步解吸精制，得到产品顺酐。
回收顺酐过程中还生成顺酸、富马酸、焦油等其它副产物。
这些副产物首先增加了一定的原料单耗，并且极易造成吸收系统的堵塞，本工艺对此进行了深入的研发及设计，提出了全新的解决方案。
3.工艺要点
本工艺装置部分主要由三部分组成：正丁烷氧化部分，吸收精制部分，装置界区内的中间罐区。
其设计合理，有效利用了反应产生的热能，顺酐回收率高，装置运行稳定。
3.1 正丁烷氧化部分
对于正丁烷氧化部分，目前国内外的设计已经较为成熟。
装置开车至稳定运行时间短，反应收率高（初期重量收率可达100%以上），工艺流程简单可靠。
3.2 吸收精制部分
而对于吸收部分，因反应生成的顺酸、丙烯酸及焦油容易堵塞设备，腐蚀管件，一直是造成大部分顺酐工厂开车困难及运行不平稳的因素。
多次的开停车及设备的清洗带来了高昂的人工成本及相当的能耗、物耗。
本文就吸收精制部分的工艺设计进行主要说明。
本工艺装置主要包括：吸收塔、尾气饱和塔、解吸塔、尾气回收塔、顺酐产品塔、溶剂再生系统、尾气焚烧系统、真空系统、热水系统等。
溶剂吸收法与水吸收法原理不同。
水吸收法为化学过程，而溶剂吸收主要为物理过程。
所以溶剂吸收工艺没有顺酐水合成顺酸的过程。
尽管由于反应系统中带水仍会有少量顺酸生成，进而异构成富马酸，但生成量比水吸收工艺少，装置堵塞的可能性同时降低。
这使顺酐后处理工艺的回收率比水吸收法高（约3～5%），降低了单耗。
同时也提高了装置的操作稳定性，使装置利用效率提高。
此外，由于没有顺酐水合成顺酸，也就无需相应的脱水工艺，可使顺酐后处理操作消耗的蒸汽量减少，降低能耗。
而溶剂吸收客观存在的问题如下：
由于正丁烷氧化反应过程中加入了蒸气，使得产物中的顺酸相比于苯法工艺要高。
顺酸的熔点比顺酐高，为134 ℃，在溶剂吸收工艺的冷凝器中非常容易在管道中凝固堵塞；另外，由于正丁烷法顺酐工艺在反应时会生成少量丙烯酸，而丙烯酸本身易聚合，使精制塔顶冷凝器易堵塞；顺酸、富马酸（顺酸异构）及丙烯酸的存在容易腐蚀管线及设备。
为了更好地解决管线、设备堵塞及腐蚀问题，瑞华化工在溶剂吸收工艺中运用了自主防堵专利技术，提出了全新的解决方案。
其中一些技术已在国内数套顺酐及相似装置中成功应用。
可保证顺酐溶剂吸收装置能长期稳定运行，最长不停车操作时间有望达一年。
降低能耗、物耗，提高装置经济效益。
这些技术总结为以下几个方面：
1.先进的二冷系统
在通常的顺酐装置中，第二冷却器较易堵塞。
瑞华化工采用了一系列技术来保证二冷器的正常生产，使顺酸富马酸在二冷器中及出口极难结晶。
2.设置顺酸脱水塔
吸收塔底的富溶剂在进入解吸塔之前先经过顺酸脱水塔脱水以生成顺酐。
这不仅能得到更多的顺酐产品，而且减少了顺酸在解吸塔内的含量，从而减少异构成的富马酸含量，减少了解吸塔的堵塞可能。
3.解吸塔再沸器采用一开一备
解吸塔再沸器操作温度高，在生产过程中，溶剂中会富集苯酐、富马酸、重质物等，这些高凝固点的物质容易造成解吸塔再沸器系统的堵塞，因而采用一开一备的形式能保证装置堵塞时不停车连续生产。
4.顺酐精制塔采用间歇操作
精制塔在操作时，顺酐中的丙烯酸易在塔顶聚合，进而堵塞精制塔顶冷凝器，因而采用间歇操作，批次生产，不仅能有效控制每批顺酐产品的质量，还能在发生堵塞时及时清理，保证前系统正常连续操作。
5.防止露点腐蚀
尾气经分割后，循环气流经水洗冷却后去除大部分水、乙酸及丙烯酸。
水洗后的尾气与富氧流混合回反应器，进一步降低水、乙酸及丙烯酸的浓度。
从而避免其结露而发生露点腐蚀。
可以很好地保护设备及管道。
4.装置经济性核算
以5万吨/年正丁烷氧化法顺酐规模计算，溶剂吸收的经济性如下表：（价格以2014年各项价格粗略估算。
其中未包括计算人工、维修、仓储、运输、财务成本等费用）
表1 瑞华化工溶剂吸收的经济性核算
注：废水处理根据处理方法不同，成本也不尽相同，表中的200元/吨仅为焚烧法处理的估算值。
由表1可见，本溶剂吸收法的处理成本很低，极大地节约了能耗物耗。
除去正常运转中的操作成本，本溶剂吸收工艺，充分配置了装置堵塞的解决方案。
能使装置连续稳定运行，周期可达12个月。
这大大降低了停车清洗的频次，增加装置的稳定生产时间，提高装置产能。
在顺酐市场好的情况下，能创造更多的效益；停车频次降低，也能降低因停车清洗造成的物耗及能耗，从而提高装置的整体经济效益。
5.废水，废气包括固废的处理
溶剂吸收存在溶剂的损耗、降解、溶剂回收工艺较复杂等问题。
另外，目前溶剂吸收工艺最大的难点是溶剂再生时产生的大量废水的处理，这限制了溶剂吸收工艺的推广。
在常州瑞华化工工程技术有限公司的溶剂吸收工艺中，对废水、废气及固废处理均有先进的设计。
目前的溶剂再生工艺多为水洗、离心、脱水三步法。
在水洗过程中会产生大量废水，由于废水中主要含有反应生成的乙酸、丙烯酸、顺酸、富马酸等有机酸，还含有一些溶剂
水解的产物。
为了处理这些酸性废水，本工艺先采用三效蒸发装置将废水进行浓缩，被蒸发出来的水则送入液环式真空泵做密封液后，再送入溶剂水洗罐水洗溶剂，如此循环利用，大大降低了装置产生的废水量；而浓缩后的酸水则送入尾气饱和塔，被尾气带入焚烧炉进行焚烧，生成CO2和H2O，实现了废水的零排放。
目前，瑞华化工拥有成熟的三效蒸发废水处理的成套技术，能够提供完整的撬装设备，模块化的理念方便与现有装置或新建装置进行无缝对接，减少多前期的设备投资，并能有效保证设备的稳定运行。
比较采用瑞华化工的三效蒸发技术与不采用三效蒸发而直接进焚烧炉技术处理方案的经济性，结果如表2：
①
②价格以2014年各项价格粗略估算；
③焚烧部分仅考虑了废水的焚烧，天然气消耗、电耗及产汽量均仅按废水焚烧处理。
由表2分析可知，废水直接进焚烧炉焚烧的处理技术与瑞华化工的废水处理技术相比，每吨废水的处理成本高出235元，高出的这部分成本主要体现在焚烧炉内液相水汽化所消耗的能量（天然气），以及水量消耗。
按照每小时5.4t的废水量计算，采用瑞华化工的废水处理技术后，每年能够节省1015.2万元（按年操作时间8000小时计算），经济效益非常可观。
顺酸装置的尾气，回收其中的顺酐后，余下的废气送入焚烧炉，烧掉废气中的有机物，同时副产蒸汽以回收热量。
废水与废气的处理采用同一个焚烧炉，这样既减少了投资，也能实现废水与废气焚烧时的热量互补，利于节能。
顺酸装置的固体废物，主要是来自精制塔釜及离心机的焦油。
焦油主要由各种聚合物组成，形态为胶状物。
可先将各设备的焦油全部收集，然后用固废焚烧炉进行焚烧处理。
本溶剂吸收工艺中，仅用焚烧炉便能将顺酐装置产生的三废全部处理。
由于这些三废均来自于生产装置，焚烧炉内仅加入燃料气，因而这些三废在焚烧处理过程中，主要为CO2和H2O，能满足废气排放要求。
6.总结
从本文的工艺要点中，可以概括为：1. 本工艺合理地利用了氧化反应的热量并给予充分回收。
2. 溶剂吸收工艺着重于解决目前业内普遍遇到的堵塞及腐蚀问题。
3. 针对日益严苛的环保要求，提出可靠节能的废水处理方案。
4. 自主知识产权的正丁烷氧化制顺酐的先进设计。
