苯酐生产工艺控制中影响产品质量的因素
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苯酐生产工艺苯酐是一种重要的有机化工原料,广泛应用于药品、染料、塑料、橡胶、香料等行业。
以下是苯酐生产的工艺流程。
首先,苯酐的生产通常采用氧化法。
苯酐生产工艺的主要原料是苯和空气。
首先将苯和空气进入反应器,通过催化剂的作用,进行氧化反应。
氧化反应的主要反应方程式为:2C6H6 + O2→ 2C6H5COOH。
反应生成的苯甲酸进一步反应,产生苯酐。
在氧化反应中,为了提高反应速率和选择性,需要选择合适的催化剂。
目前常用的催化剂有钒酸铵、钒酰酸、钼酸等。
其中,钒酸铵催化剂催化剂广泛应用于苯酐工业生产中,它具有高活性和良好的选择性,可满足工业生产的要求。
反应过程中,苯酐的生成速率取决于反应的温度、压力和催化剂的用量。
一般情况下,反应温度在140-160℃的范围内,反应压力为0.3-0.6 MPa。
此外,还需要加入适量的溶剂,用于调控反应的浓度和温度。
反应完成后,通过蒸馏技术将产物中的苯酐进行提取和分离。
首先进行粗提,将反应混合物经过蒸馏塔,收集蒸馏液,再进行精提,提纯苯酐。
苯酐的纯度要求根据不同的应用需要,可达到99%以上。
苯酐生产工艺中还需要注意安全措施。
氧化反应过程中,由于反应液中产生大量的热量和气体,应注意加热和通风,防止反应器过热和压力过高。
此外,工艺中还需要采取防爆措施,确保生产过程的安全。
苯酐生产工艺具有以下优点:一、原料广泛且可获取性强,苯和空气是常见的化工原料,价格相对较低;二、工艺简单,易于操作和控制;三、产物纯度高,适用于各种行业的需求;四、可大规模生产,满足市场需求。
总之,苯酐生产工艺是一种重要的有机化工工艺。
通过氧化反应,将苯氧化生成苯甲酸,再经过苯酐反应得到苯酐。
这一生产工艺简单、原料易得,产物纯度高,广泛应用于药品、染料、塑料等行业。
在实际生产中,需要注意安全措施,确保工艺能够安全稳定地进行。
2024年苯酐(PA)市场发展现状简介苯酐(Phthalic Anhydride,简称PA)是一种有机化合物,常见的合成材料之一。
它是从非环保原材料中制备的非常重要的中间体,具有广泛的应用领域,包括塑料、涂料、树脂、染料、纤维等。
市场概述苯酐市场在过去几年中得到了快速发展。
苯酐市场的增长主要受到全球经济增长和工业发展的推动。
另外,由于苯酐在许多行业中的广泛应用,也为市场的增长提供了机会。
行业分析市场规模苯酐市场的规模在过去几年中不断扩大。
预计在未来几年,市场将保持稳定增长。
这主要得益于工业化国家对塑料、涂料和树脂等材料的需求不断增加。
市场动态苯酐市场中存在一些主要的动态因素。
首先,环保意识的提高对市场产生了积极的影响,推动了生态友好型材料的需求增长。
其次,新兴市场国家对基础设施和建筑行业的投资增加,也为苯酐市场提供了机遇。
市场竞争苯酐市场竞争激烈,有多家企业参与其中。
主要的竞争因素包括产品质量、价格和供应链稳定性。
一些大型企业在市场中占据主导地位,而中小型企业则面临更大的竞争压力。
行业趋势环保要求的增加随着环保意识的提高,消费者对环保型材料的需求也在增加。
这对苯酐市场来说是一个重要的趋势。
企业需要适应市场需求,开发和推广更环保的产品。
技术创新技术创新对苯酐市场的发展至关重要。
新的生产技术和工艺能够提高生产效率和产品质量,从而在市场中取得竞争优势。
企业需要投资研发,不断推出创新产品。
国际贸易合作国际贸易合作对苯酐市场的发展起着重要作用。
企业需要积极参与国际贸易合作,寻找新的市场机会和合作伙伴。
这有助于扩大企业的市场份额和增加利润。
持续发展策略为了在竞争激烈的苯酐市场中取得成功,企业需要制定持续发展策略。
以下是一些建议:•进一步优化生产工艺,提高产品质量和生产效率。
•积极开发和推广环保型产品,满足市场需求。
•加强研发投入,不断创新,提升技术实力。
•发展国际贸易合作,开拓新的市场机会。
•加强与客户的合作,建立长期稳定的合作关系。
苯酐生产工艺控制中影响产品质量的因素朱卫国摘㊀要:苯酐是在四种酸酐占主要市场份额的试剂,并且还是有机化工原料的基础㊂在房产行业中,随着工业用萘下游产品的减水剂的不断减少,工业用萘的价格发生了很大的变化㊂而二甲苯是制造乙烯的主要材料,又因为二甲苯的价格和石油价格之间有着非常密切的联系,因此,甲苯的价格一直处于较高的一个状态㊂关键词:苯酐生产;生产工艺;产品质量;影响因素一㊁引言苯酐(PA),是用来生产PVC增塑剂㊁不饱和聚酯㊁醇酸树脂㊁染料㊁涂料㊁农药,药品等的试剂㊂苯酐可作为制造邻苯二甲酸酯增塑剂和制造PVC树脂的增塑剂,还可以被用作为玻璃增强的热固性工程塑料的配方,另外,可用于醇酸树脂的表面涂层㊂邻苯二甲酸酐的性质:邻苯是白色粉末或鳞片状结晶固体,易升华,微溶于冷水,在热水中水解成邻苯二甲酸盐,邻苯易溶于乙醇,苯和吡啶,微溶于醚㊂邻苯具有中等毒性,可引起疾病,例如哮喘㊂有报道称,人们如果长期吸入苯酐会导致其生殖㊁神经㊁肝肾系统受损伤,并且对皮肤黏膜,特别是角膜也有刺激性影响㊂自20世纪90年代以来,我国引进了大型先进的邻苯二甲酸设备,淘汰了传统的生产设备,逐步提高生产技术,进一步促进我国PA先进生产㊂二㊁影响生产苯酐质量的因素邻苯二甲酸酐在实际生产过程中具有可逆的副作用,这些副作用不仅受催化剂活性和选择性的影响,而且还受操作参数的控制㊂(一)原料萘对产品质量的影响由于工业萘㊁甲酚㊁甲基萘和灰分等许多杂质难以分离,因此制造苯酐时,产物中仍会有萘醌㊁苯甲酸和微量杂质掺在其中㊂一般来说,这些微量杂质很难通过对苯酐的蒸馏使其分离出来㊂因此,在生产苯酐时,需要将工业用萘的纯度提高到指定标准,这样才能大大提高产品的质量,同时能够确保设备运行顺畅,防止管道被堵塞㊂(二)氧化单元操作指标对产品质量的影响氧化单元是苯酸生产过程中最重要的成分,为确保装置平稳有效地运行,需要使氧化反应器处于最佳工作状态,这样可以有效提高产品质量,从而提高产品收益㊂1.熔盐温度对苯酐产品质量的影响熔融盐的温度不仅影响邻苯二甲酸的产生,而且影响邻苯二甲酸酐的质量㊂如果熔融盐温度太低,则不仅会严重影响邻苯二甲酸酐的纯度,还会降低 热点 的温度,而 热点 会沿长度方向分散㊂在这种情况下,可能会发生各种连锁反应㊂在邻苯二甲酸酐的生产中,如果熔融盐的温度太低,则反应产物中就可能含有太多的过氧化物㊂如果岩溶温度过高,原料将引起过氧化,反应产物中马来酸酐和二氧化碳的含量将会显著增加,这样就会减少苯酐的收益㊂通常情况下,将熔盐温度控制在350ħ 380ħ之间,制造苯溴是最有效率的㊂2.空速对苯酐产品质量的影响每单位体积催化剂的气体流速被称为空速㊂空速太低,会使气体在催化剂表面停留很长时间,导致工业萘完全氧化反应,甚至产生纯水和二氧化碳㊂空速太高,会使 热点 温度移至催化剂的中间,这会让原料和某些中间产物在催化剂表面上保持的时间过短,进而导致床层和中间产物不足的状态㊂由于萘未被完全氧化形成苯,反应物中就会生成许多副产物㊂3.供应负荷对苯酐产品质量的影响工业萘的投料量对生产苯制剂有重要的影响,当工业萘的供应超过规定的催化剂范围时,某些萘将被不完全氧化,这样就无法生产出工业所需的目标产物,甚至可能会发生 热点 非离子等各种安全事故㊂制造苯时的 热点 温度低于450ħ,但是,如果苯产品的质量比较好,应根据实际情况适当增加工业萘的供应量㊂生产苯时,如果温度过高,苯产品的质量也相对较差时,则应根据实际情况适当减少工业萘的供应㊂综合考虑工业萘的供应负荷和 热点 温度有助于提高苯的生产效率和质量㊂(三)精制单位对苯酐质量的影响因为氧化单位是决定粗邻苯二甲酸成分的主要因素,所以严格控制苯精制单位的制作过程是保证苯产品质量的重要步骤㊂1.苯酐预处理对苯酐质量的影响粗邻苯二甲酸酐的预处理步骤对生产的邻苯二甲酸酐产品的最终质量有很大的影响,当对粗邻苯二甲酸酐的预处理不佳时,邻苯二甲酸酐的热稳定性会比正常值要高㊂因此,在制造苯酐时,应适当增加处理罐中苯酐的停留时间,适当提高预处理温度,最后还要严格控制氢氧化钾或碳酸钠的使用㊂2.灯光组塔和产品塔的操作粗苯经过预处理后,将邻苯二甲酸转化为苯和水,除去了粗苯中的一些低沸点杂质,高分子量的杂质易于合成为高沸点杂质㊂然而,只有少量低沸水和重组点会与苯一起进入轻烃塔和产物塔,并且进一步与轻烃塔和产物塔分离㊂三㊁结语在正常情况下,苯催化剂本身具有良好的活性和选择性,操作正常的话,产物基本都是苯,生产的副产品会很少,所以产品质量通常都有保障㊂但由于苯酐生产的实际过程中有很多影响苯酐质量的因素,就要求工作人员必须结合各种装置的实际情况和具体操作条件,并能及时找出问题的原因,能采取有效的解决方案,用以确保生产苯酐的质量㊂参考文献:[1]赵德旭,张燕,安明.影响苯酐产品质量的因素及对策分析[J].山东化工,2015,44(2):101-102.[2]王东.萘法固定床苯酐生产技术[J].广东化工,2010,38(12):233-235.[3]张莉,王冬梅,王巍,陈亚军.提高精苯酐质量的探讨[J].化工质量,2004(4):44-46.[4]杭国忠.苯酐生产火灾爆炸危险性分析与评价[J].河北化工,2009,32(8):11-15.[5]朱常龙.邻二甲苯氧化法制苯酐的安全分析[J].化工生产与技术,2009,16(6):176,180.[6]米多,董春光.世界苯酐市场分析[J].化工科技市场,2009,32(7):156-158.[7]康振东.邻二甲苯制取苯酐工艺流程模拟[J].燃料与化工,2010,41(5):77-80.作者简介:朱卫国,邢台旭阳化工有限公司㊂281。
催化剂运行末期改善苯酐产品质量和收率的途径苯酐工业2011年第3期催化剂运行末期改善苯酐质量和收率的途径■王德强中国石化齐鲁分公司烯烃厂技术进展¨:¨产品摘要:针对邻二甲苯氧化生成苯酐催化剂运行末期,其活性,选择性,稳定性及苯酐产品质量,收率下降的问题,分析原因,采取延长催化剂使用寿命,提高苯酐产品质量和收率的相应措施,取得理想效果.关键词:催化剂;质量;收率;原因;措施.剂是极为关键的因素,其性能的优劣直接影响产品的质量,收率和装置的经济效益.随着新型高负荷催化剂的使用,苯酐产品的收率和装置负荷明显提选择性降低,副产物增多,产品收率下降,严重影响了产品质量及装置的经济效益.一些可行性办法,以延长催化剂使用寿命,提高苯邻二甲苯与空气的混合物在固定床反应器列管在固定床反应器的催化剂上,邻二甲苯与空气按下列反应式部分氧化生成苯酐:Ⅷz一+nos.生成苯酞://\\//cH.【oI+20z一cH.H\/C学.一m图1苯酐工艺流程示意?27?技术进展苯酐工业2011年第3期空气经压缩至0.05MPa后,进入两段式空气预热器并加热至165℃.邻二甲苯由泵送出,经邻二甲苯加热器加热至165℃,进入热的空气流中, 完成汽化,并在气体混合器中与空气均匀混合.混合气体从反应器顶部进入,均匀地通过20505根装有催化剂的列管.在催化剂的作用下,邻二甲苯被氧化成苯酐,顺酐及其他副产物,极少量的邻二甲苯则被完全氧化成CO和CO.温度为360℃的反应生成气,在两段式气体冷却器中被冷却到约l7O℃,进入5台并联的冷凝器内.不凝废气排至水洗塔,苯酐则从切换冷凝器的底部排出,进入粗苯酐收集罐,再经苯酐泵送至粗苯酐贮罐.在两级预分解罐经过预处理的粗苯酐由l泵送至初馏塔,其中的低沸物如顺酐,柠糠酐,苯甲酸和少量苯酐以气相从塔顶馏出,进入塔顶冷凝器冷凝成液相.这股液体的绝大部分由回流泵送回塔顶作为塔顶回流,剩余部分送至残液罐.来自初馏塔的苯酐进入精馏塔,塔底连续向残液罐排放浓缩高沸物,气相苯酐从塔顶馏出,一部分作为塔顶回流,另一部分采出作为纯苯酐产品.2.催化剂2.1催化剂性能装置采用北京化工研究院开发的型号为BC249的负载型环状催化剂,具体性质见表1.表1BC一249型催化剂物化性质化学成分V205一Ti02组成载体Si02外观浅蓝灰色环形规格粒度/mm外径8,内径5,环高6堆比/(g.ml一1)O.92诱导期邻二甲苯负荷/≥60(g.m.)氧化反应器出口苯酐收率≥110性能(w),催化剂寿命/a3催化剂床层压力降/MPa≤O.032反应器出口苯酞含量(w),≤0.102.2催化剂使用末期活性,选择性降低的原因分析(1)如果熔盐泵提供的流量不足,熔盐的均匀分布和反应热的移出受到影响,就会导致催化剂床?28?层局部热点温度过高,结果会导致催化剂活性,选择性严重受损.因此,可在反应器上增加盐浴控制阀,自动控制熔盐的分布,以确保反应器较小的径向温差.(2)邻二甲苯必须经过完全汽化后才能进入反应器,否则会导致催化剂局部温度过高而失活,缩短催化剂的使用寿命.目前的汽化系统不能满足高负荷的需要,负荷达到75g/m3很容易导致催化剂活性,选择性降低.(3)空气加热器及空气管道泄漏导致水分进入反应系统以及邻二甲苯中的杂质都会引起催化剂活性,选择性降低.(4)后续系统气体冷却器(W104)发生爆管或着火事故时,若处理不当,则导致水汽或高温苯酐气反串回反应器催化剂床层,引起催化剂活性,选择性降低.(5)催化剂装填质量的好坏直接影响催化剂的性能和寿命,因此装填过程中严格按照厂商提供的装填方案通过专用工具进行装填,并严格控制催化剂床层压降(13.0~13.8kPa),以防出现偏流沟流现象.3.邻二甲苯负荷对苯酐产品质量的影响(1)纯度98的邻二甲苯在负荷分别为70g/m.,60g/m.时进行对比,发现前者苯酞和柠糠酐量较高,顺酐,苯甲酸,邻甲苯甲酸,葱醌的生成量差别不大,而葱醌同系物的生成量则较小.说明高负荷下,氧化效果较差,精馏过程中难以除掉的中间产物苯酞生成量较多,不利于提高产品质量.(2)比较不同负荷下生产的苯酐产品的色号随时间变化的情况,发现负荷在60g/m.时,生成的苯酐熔融色号较低,热稳定性与负荷70g/m.时相差不大.放置2个月后,熔融色号比较稳定,不超过6O,热稳定性的变化也比较小,约升高50.邻二甲苯在负荷70g/m.时的苯酐产品质量比60g/m.时的差,尤其是放置2个月后,熔融色号和热稳定性变化较快,分别达到75,180.这说明低负荷下生产的苯酐产品质量和质量稳定性都较好.由此可见,高负荷时苯酐产品质量较差.苯酐工业2011年第3期技术进展4.采取的措施4.1向反应系统注入SO在生产过程中为了保证催化剂运行末期的活性,需要向反应系统中注入SO,来调节钒的价态.注入方法是:将其汽化后按一定比例从反应器人口处加人,该方法对提高催化剂的活性尤其是选择性有明显效果.对多数钒钛系催化剂而言,在其寿命末期或性能下降时,添加一定量的sO可有效的激活催化剂,提高反应效果.SO之所以能够起到活化催化剂的作用,是因为注入的SO生成SO.,能将已被还原的VO快速氧化成VO.由此可见,SO.实际上起着将气相中的氧转移给催化剂的作用.4.2在预处理阶段加碱在苯酐生产过程中,粗苯酐通常要在250℃热处理20h,使其中的杂质分解或缩合,便于在精馏过程中分离.在催化剂运行末期,为改善苯酐产品质量,通常在预处理阶段加入一定量的Na.CO.或KOH水溶液,可有效地降低苯酞量和热稳定性色号,特别对热稳定性的作用尤为明显.根据生产经验,认为加入浓度约为4O的KOH水溶液效果较好,加入量控制在200ml/h.该措施使苯酐产品的热稳定性色号从大于150降至50~9O,对提高催化剂运行末期的产品质量作用明显.4.3增设后置反应器在反应器的后面增设一台绝热式反应器,目的是增加反应区域.氧化反应的深度是通过控制反应器中邻二甲苯的残留量来实现的,其数值越小表明氧化反应的深度越高.在催化剂运行末期,反应器出口含有残留邻二甲苯及较多苯酞的反应生成气进入后置反应器进一步反应,以达到降低反应副产物的目的.4.4增设残渣回收系统在催化剂运行末期,产品熔融色号及热稳定性色号升高,为了提高产品质量,在精馏阶段只能加大残渣采出量,这就不可避免的增大了苯酐产品的损失量.同时,因为产品质量变差,容易使得塔釜重组分变得粘稠,堵塞管线及换热器.为解决这一难题,本装置增设了残渣回收系统,即在精馏塔(KzOz)后增设一精馏塔(K.O.),将K.O的塔釜物料进行二次精馏,K.O.塔顶物料回流到预分解槽(B221A/B)中进行二次处理,从而降低了Kzoz的操作负荷,并使塔釜内苯酐含量增高.残渣回收系统自投用后,残渣采出量由以前的8O~90t/月降至3O~40t/月,但产品质量并没有下降,从而提高了苯酐产品的收率.经过0.5a的试运行, 证明采用这个办法还是可行的.4.5提升盐浴温度在催化剂运行末期,由于其活性下降,催化剂床层热点温度必然下降,并且热点位置下移.实际生产中需要根据反应产物的质量分析数据及时精细提升熔盐温度,以促使氧化反应的完全进行,减少反应副产物的生成量.4.6使用纯度高的邻二甲苯在60g/m.负荷下,考察纯度分别为96%,98的邻二甲苯对产品收率的影响,结果表明:(1)使用低纯度原料时,盐浴温度较低而热点温度较高,说明反应放出热量较多,不利于提高反应器负荷.(2)低纯度原料导致苯酐收率降低6,说明邻二甲苯中的杂质含量对苯酐收率影响很大.因此,在催化剂运行末期,为了提高产品收率,应尽可能使用高纯度邻二甲苯.4.7其他措施(1)加强设备管理,杜绝因设备管线泄漏引起催化剂中毒.(2)对一线操作员工进行持续培训,提高处理W104爆管或着火事故的能力.(3)严格按照催化剂厂家要求进行催化剂装填,保证装填质量.5.结语2010年1月,针对催化剂运行末期活性,选择性降低及苯酐产品质量,收率下降的问题,根据装置运行现状,采取了向反应系统注入SO,在预处理阶段加碱,增设后置反应器,增设残渣回收系统,提升盐浴温度,使用纯度高的邻二甲苯等措施后,保证了产品质量和收率,催化剂的使用寿命延长了0.5a,2010年6月进行了同型号催化剂更换.?29?。
浅析苯酐生产中常见燃烧事故作者:屈宁来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第10期摘要:通过对苯酐生产过程中燃烧事故的原因分析与总结,论述了化学制造与生产活动中关于苯酐化学生产的技术工艺及其化学性质,分析了苯酐化学制造方案、苯酐化学生产工艺中需要实施的防爆工艺、防火技术,从而提升苯酐化学生产的安全性,避免、降低燃烧事故的发生几率,以保护国家、企业的的人身安全与财产安全。
关键词:财产安全;人身安全;化学工艺;苯酐制造生产苯酐制造生产通常需要在高压、高温的环境中实施,并且在其过程中要接触到腐蚀性、有害、有毒、易爆、易燃的化学原材料,如果操作不当将引发危机人身与财产安全的燃烧事故。
1 氧化反应器飞温自燃苯酐制造生产过程中,反应器温度应当是平稳恒定的;但假如化学反应物从反应器中携带的热量达不到苯酐制取所需要的热量数值的,反应器床层的平稳温度将被破坏,发生温度的偏移上升。
当这种问题发生的时候,应当及时采取合理科学的措施,避免氧化反应器因温度持续升高,反应物持续剧烈放热,所导致的“飞温自燃”事故发生。
为了将反应器温度维持在恒定数值、避免化学催化剂活性丧失、降低,应当在苯酐制造生产过程的装置运行时候,注意进料负荷提升过程中,确保滞留在氧化反应器底部的液体邻二甲苯完全气化;避免因温度过低,以液体形式滞留在氧化反应器底部,发生“飞温自燃”事故,产生爆炸隐患,损坏生产设备与其他化学原材料。
操作管理人员应当科学操作,避免失误的产生,严格控制化学反应过程中的热点温度,确保苯酐化学工艺符合国家与行业规定的要求与标准,自觉遵守关于苯酐制造生产的操作流程与规范。
2 气体冷却器泄漏积料自燃苯酐制造生产过程中,操作人员应当加强对换热设备——气体冷却器的管理,避免换热设备中顺酐、苯酐与水泄露发生反应后生成顺丁烯二酸和酞酸,并与氧化铁物质再次反应生成自燃点较低的马来酸铁、酞酸铁(燃点数值为一百二十摄氏度至一百八十摄氏度);由于气体冷却器的正常操作温度数值约在一百六十摄氏度至三百八十摄氏度之间,超过了马来酸铁、酞酸铁的自燃点数值,加上气体冷却器中的空气、苯酐混合物容易爆炸,让气体冷却器成为苯酐制造生产中燃烧事故最易产生的环节。
苯酐精制工段工艺流程叙述As an essential intermediate in the production of chemicals, the process of benzaldehyde refining is essential in ensuring the purity and quality of the final product. 苯酐精制工段是苯酐精制生产工艺中的重要环节,它对最终产品的纯度和质量起着关键作用。
The process involves several key steps, including oxidation, distillation, and purification, each of which is critical in obtaining a high-quality benzaldehyde product. 这个工艺过程包括多个关键步骤,包括氧化、蒸馏和纯化,每个步骤对获取高品质的苯醛产品至关重要。
Firstly, the oxidation of toluene to benzaldehyde is a crucial step in the benzaldehyde refining process. 首先,甲苯氧化制苯醛是苯酐精制工艺中至关重要的一步。
This step involves the reaction of toluene with air or oxygen in the presence of a catalyst, leading to the formation of benzaldehyde. 这一步骤涉及在催化剂存在下甲苯与空气或氧气发生反应,从而生成苯醛。
The choice of catalyst, reaction conditions, and control of impurities are all critical factors in determining the efficiency and quality of the oxidation process. 催化剂的选择、反应条件和杂质的控制都是决定氧化过程效率和质量的关键因素。
苯酐生产工艺研究对比李昊东北京国电龙源环保工程有限公司北京100000摘要:邻苯二甲酸酐是一种重要的有机原料,是四大有机酸酐中生产与消费量最大的品种,广泛应用于增塑剂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、染料、等行业。
至2009年底,我国苯酐生产装置实现产能超过百万吨,成为世界生产能力及产量最大的国家。
对其生产工艺的研究有重要的经济意义与现实意义。
本文从国内外生产工艺现状、催化剂应用研究、反应器应用与改进等三个方面进行分析比较,对苯酐生产中的BASF工艺、Von-Heyden工艺、Rhone-Poulene 工艺、日触化学工艺、意大利LAR进行对比,总结归纳流化床催化剂、固定床催化剂等在各技术中的应用。
简述了由邻二甲苯经固定床反应器生产苯酐、由邻二甲苯经双固定床反应器制苯酐、由邻二甲苯经流化床反应器制苯酐等反应器的改进与应用。
关键词:苯酐;工艺;邻法;奈法;催化剂一、苯酐生产工艺现状1.1 国外研究现状目前,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,其中邻二甲苯固定床氧化技术约占世界总生产能力的90%以上。
邻二甲苯固定床氧化技术占美国总生产能力的82% ,西欧的86%和日本的58%。
萘流化床氧化工艺在国外已逐步淘汰,但在我国的苯酐生产中仍占有一定比例。
邻二甲苯固定床气相氧化技术主要有BASF,Wacker-Chemie,Elf Atochem/日触和Alus-uisse Italia等几种典型的生产工艺。
工艺比较国外,以邻二甲苯氧化制苯酐工艺较为先进。
主要有BASF公司工艺和Von Heyden公司工艺。
Davy公司和齐鲁公司技术则是在BASF公司和Von Heyden公司基础上发展起来,以下加以比较。
(1)BASF工艺:BASF工艺技术中,最大反应器生产能力达45kt/a,收率达109%,尾气中回收5%顺酐,整个过程无废水,从切换冷凝器中出来的废气回收顺酐后催化焚烧排空。
(2)Von-Heyden工艺:单台反应器最大生产能力50kg/a,装置可用邻二甲苯及萘为原料,装置原料灵活性大,该工艺有三种V-Ti系催化剂,分别适用于邻苯、萘、及俩者的混合物,催化剂寿命大于3年,进料比为80g邻苯/m3空气,苯酐收率105%-110%,以苯为原料93%-98%,工艺中产生的废气经水洗或焚烧后排空,洗液可用于回收顺酐,生产1t苯酐可回收顺酐40-50kg,该工艺与BASF相近。
苯酐的生产工艺苯酐是一种重要的有机化学品,广泛应用于涂料、油墨、塑料、合成纤维等行业。
目前,苯酐的生产主要采用苯氧化法和甲苯氧化法两种工艺。
一、苯氧化法:苯氧化法是苯酐的主要生产工艺,主要分为直接法和间接法两种。
1. 直接法:直接法是将苯氧化成苯酚,然后再经过氧化、酸化和脱水等步骤得到苯酐。
具体工艺如下:(1)苯氧化:将苯与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,生成苯酚。
(2)氧化:将苯酚与空气或氧气在一定的温度和压力下进行反应,使其氧化成过氧苯酚或过氧苯酚二聚体。
(3)酸化:将过氧苯酚或过氧苯酚二聚体与酸接触反应,得到苯酚磺酸。
(4)脱水:将苯酚磺酸通过脱水反应得到苯酐。
2. 间接法:间接法是将苯氧化成苯酚,然后经过氯化、氧化和脱水等步骤得到苯酐。
具体工艺如下:(1)苯氧化:同直接法中的第一步,将苯氧化成苯酚。
(2)氯化:将苯酚与氯气进行氯化反应,生成氯苯。
(3)氧化:将氯苯与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,使其氧化成苯甲酸。
(4)脱水:通过脱水反应将苯甲酸转化为苯酐。
二、甲苯氧化法:甲苯氧化法是将甲苯氧化成苯酚,然后经过氯代、氧化和脱水等步骤得到苯酐。
具体工艺如下:(1)甲苯氧化:将甲苯与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,生成甲苯酚。
(2)氯代:将甲苯酚与氯气进行氯化反应,生成氯代甲苯酚。
(3)氧化:将氯代甲苯酚与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,使其氧化成氯代甲苯酸。
(4)脱水:通过脱水反应将氯代甲苯酸转化为苯酐。
总的来说,苯酐的生产工艺主要是以苯或甲苯为原料,经过氧化、酸化和脱水等步骤得到苯酐。
不同的工艺有所差异,但基本步骤是相似的。
同时,随着科技的进步和环保意识的提高,新的生产工艺也在不断研究和发展,以降低能耗和环境污染。
苯酐生产工艺控制中影响产品质量的因素
摘要:随着房地产行业中的工业萘下游产品减水剂的持续减少,工业萘的价格
因此发生巨大的变化,由于邻二甲苯是制取苯酐的主要材料,而且邻二甲苯的价
格与石油的价格之间有着十分密切的关联,所以苯酐的价格一直都处于较高的状态。
关键词:苯酐生产;生产工艺;产品质量;影响因素
苯酐又称邻苯二甲酸酐。
苯酐不仅是有机化工原料的基础,而且在四种酸酐
中的生产量和消费量都较大。
苯酐的主要原料是邻二甲苯,邻二甲苯在空气中通
过催化剂的催化发生气相氧化反应便生成苯酐。
1、苯酐生产的主要流程
苯酐生产的主要流程如下:一、首先需要将制作过程所需的空气先进行过滤,其次利用空气鼓风机将过滤后的空气压缩到0.06MPa,然后再利用预热器中的蒸
汽将压缩的空气加热到185℃,最后再将空气运输到气化器中;二、利用低压蒸
汽将邻二甲苯加热到145℃,然后再将邻二甲苯送入气化器中与空气完全混合气化;三、将气化器中出来的混合物送入反应器的顶部,再向反应器中加入V-Ti系
催化剂[修改],使邻二甲苯发生氧化反应生产苯酐。
在反应的过程中有一部分反
应热会将反应气体加热到360℃到400℃这个范围,但是大部分的反应热会从熔
盐[修改]却器中移出,然后再在高压气压[修改]的环境下产生饱和蒸汽。
被部分反
应热加热到360℃到400℃的反应气体从反应器底部进入冷却器的时候,其温度
将会大幅度的降低[修改],反应气体经过冷却器冷却之后将会直接进入苯酐冷凝
回收阶段。
2、苯酐生产工艺控制中影响产品质量的因素
苯酐的实际生产过程中会发生一些可逆的副反应,这些副反应不仅会受到催
化剂的活性和选择性的影响,而且也会受到操作参数的控制。
2.1、原料萘对产品质量的影响
工业萘中的四氢萘、二甲酚、甲基萘以及灰分等很多杂质都很难被分离出来,所以在制取苯酐[修改]的时候,生成物还有许多的萘醌、苯甲酸以及微量的杂质,通常想要将这些微量的杂质在后面苯酐[修改]的精馏过程分离出来十分困难。
因此、生产苯酐的时候应该将工业萘的纯度提高至97%左右才能很大程度的提高产
品的质量,而且还可以保证装置能够平稳、高效的运行,避免管道阻塞的现象发生。
2.2、氧化单元操作指标对产品质量的影响
氧化单元是整个苯酐生产过程中最重要的环节,使氧化反应器处于最佳的工
作状态既可以保证装置能够平稳高效的工作,也可以有效的提高产品的质量,同
时还可以提高产品的收益。
2.2.1、熔盐温度对苯酐产品质量的影响
熔盐温度不仅会对苯酐的产量产生影响,而且还会对苯酐的质量产生影响。
如果熔盐[修改]温度过低,不仅会对粗苯酐的纯度产生严重的影响,而且还会导
致“热点”温度降低,同时还会使“热点”沿列管长度方向分布,这一现象就会导致
在同一时刻有多个反应同时发生。
如果制取苯酐时的熔盐温度过低就会导致反应
产物中的亚氧化物过多:如果制取苯酐时的岩溶温度过高就容易使原料发生过氧
化反应,而且反应产物中顺酐和二氧化碳的含量将会大幅度的增加,进而导致苯
酐的产率降低。
通常将熔盐温度控制在350℃到380℃的范围内制取苯酐所取得的效果最佳,这既能提高产品的质量,又能保证产品的收率。
2.2.2、空速
空速是指在催化剂单位体积内气体流动的速率。
如果气体的流速过低就会导致气体长时间的停留在催化剂表面,进而使工业萘能够发生完全氧化反应,甚至还极易使产生顺酐和二氧化碳;如果气体的流速过高就会导致“热点”温度逐渐趋向于催化剂的中部,使得原料和部分中间产物在催化剂表面停留的时间过短,由于床层的空间不足,所以中间产品萘醌就不能被充分氧化形成苯酐,而且还会导致反应产物中有许多的副产物产生。
2.2.3、投料负荷
苯酐制取是对工业萘的投料负荷要求十分严格,工业萘的投料负荷必须满足催化剂的规定,如果工业萘的投料负荷超过了催化剂规定的范围,就会导致部分萘无法被完全氧化生成工业所需要的目标产物,甚至还有可能会出现“热点”飞温等各种安全事故发生。
如果制取苯酐时的“热点”温度低于450℃,但是苯酐产品的质量较好,就应该根据实际情况适当的提高工业萘的投料负荷;如果制取苯酐时的“热点”温度高于450℃,而且苯酐产品的质量较差,就应该根据实际情况适当的减少工业萘的投料负荷,将工业萘的投料负荷和“热点”温度两者综合考虑更有利于苯酐产量和质量的提高。
2.2.4、精制单元对苯酐质量的影响
氧化单元是决定粗苯酐组分的主要因素。
严格控制苯酐精制单元的制作过程是保证苯酐产品质量的重要阶段。
2.2.4.1、苯酐预处理对苯酐质量的影响
粗苯酐的预处理阶段对苯酐产品的最终质量有极大的影响,如果粗苯酐的预处理工作处理不好,那么苯酐的热稳色号值就会高于正常值,因此、制取苯酐的时候需要适当的加长粗苯酐在处理槽中的停留时间,同时还需要适当的提高预处理的温度,最后还需要严格控制氢氧化钾或者碳酸钠的用量。
2.2.4.2、轻组份塔和产品塔的操作
粗苯酐经过预处理之后,其中的邻苯二甲酸将会转化为苯酐和水,粗苯酐中部分低沸物的杂质就会被排除,而分子量[修改]比较大的杂质就容易合成高沸点的杂质。
粗苯酐中只有少量的低沸物和重组分将会与苯酐[修改]一起进入轻组分塔和产品塔中,然后在轻组分塔和产品塔中被进一步的分离。
轻组分塔和产品塔的分离对苯酐产品质量的影响极大,如果轻组分塔和产品塔的操作控制不当不仅会导致苯酐的熔融和热稳定性受到影响,而且还会导致硫酸的色号偏高。
如果轻组份塔塔顶的采出量不符合规定要求,就会导致轻组分物料的平衡出现下移的现象,导致轻组分物料混入了塔釜产品中,然后再进入产品塔中,最终导致苯酐产品的质量下降,所以在轻组分塔塔顶的指标处于合格的状态时,应该适当的提高塔顶的采出量。
如果轻组分塔塔顶的回流不能满足标准要求,就会影响轻组分塔的塔分离,如果这种情况下操作负荷能满足正常的运行,就可以适当的提高塔顶的回流量;轻组分的数量和组成都会对轻组分塔和产品塔的回流比产生影响,通常应该将回流比控制在规定的范围内。
如果在制取苯酐[修改]的过程中轻塔的处理量低于百分之六十,就应该将回流比减到设计值的百分之六以下,这样才能有效的维持塔
盘和填料之间的水力作用。
结束语:
通常情况下,苯酐催化剂既有良好的活性也有较好的选择性,正常操作的反应生成物基本上都是苯酐,生成的副产物十分少,所以产品的质量通常都能得到保障。
因为生产苯酐的实际过程中影响苯酐质量的因素有很多,所以工作人员必须结合各个装置的实际情况和具体的运行状况,在第一时间查找原因并采取有效的解决措施,确保苯酐的产量和质量。
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