均苯四甲酸二酐生产仿真

实训工程—均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酐均苯四甲酸二酐为白色结晶，比重1.68、熔点286℃、沸点397～400℃，易溶于水、酸、丙酮、乙酸乙酯。

有毒，剌激粘膜组织和皮肤，能造成过敏性及变态反响等障碍。

广泛用于制造聚酰胺树脂〔耐高温电气绝缘漆的原料〕及环氧树脂硬化剂和增塑剂、脲醛树脂稳定剂、酞菁蓝染料等。

生产方法为均四甲苯氧化法。

由于均四甲苯〔又名1，2，4，5—四甲基苯〕侧链的易氧化特性，均四甲苯可通过硝酸法、高锰酸钾法和气相催化氧化法，本实训采用气固相催化氧化法。

原料来源：1.由煤焦油的粗苯中别离三甲苯，再烷基化成四甲苯；2.由C9、C10烷基化后别离出四甲苯。

本实训用成品均四甲苯〔C.P.〕为原料，该品为白色固体，熔点79.3℃，沸点196℃，有毒。

一、实训目标〔一〕知识目标1.通过均四甲苯气固相催化氧化制取均苯四甲酸二酐实训，了解气相催化氧化制取含氧有机化合物的一般原理和方法；2.掌握气固相催化反响的实训技术；3.通过实训进一步认识催化作用在化学工业中的重要意义；4.熟悉该实训是利用空气中的氧作为有机氧化反响中原料之一的一个例子，而到达此目的那么又必需借助催化剂为唯一手段。

〔二〕能力目标1.通过本实训，使学生能应用DCS控制系统操作典型气-固相催化〔放热〕反响真实装置；2.会利用空气来稳定床层温度；3.学会常见事故处理；4.能对产品成份进行定量分析。

二、实训原理〔一〕主副反响式主反响+ 6O 2+ 6H 2O + 645 千卡克分子CH 33CH 3CH O OC C O OOCC副反响+ 3O 2+ 2H 2O + 284.5 千卡克分子CH 33CH 3CH H 3C H 3CCOOHCOOH+ 6O 2+ 4H 2O + 569.1 千卡克分子CH 33CH 3CH COOHCOOHHOOCHOOC+ 3O 2+ 3H 2O + 255.7 千卡克分子CH 3CH 3CH 3CH 3H 3C H 3COOO CC+ O 2+ 7H 2O + 1420.9 千卡克分子CH 3CH 3CH 3CH 27210CO2〔二〕催化剂组成：五氧化二矾〔V2O5〕———主催化剂三氧化钼〔M o O3〕———助催化剂五氧化二磷〔P2O5〕———助催化剂二氧化钛〔T i O2〕———载体二氧化钛使五氧化二矾高度分散，并抑制完全氧化副反响。

均苯四甲酸二酐生产技术研究进展本文概述了均苯四甲酸二酐的性质、用途和生产情况，并重点介绍了目前国内外生产该化合物的工艺技术，其中包括甲苯氯甲基化法、偏三甲苯烷基化法、偏三甲苯羰基化法和均四甲苯法。

其中，均四甲苯气相氧化法是目前国内外生产均苯四甲酸二酐的主要方法，因其工艺简单、可连续生产且易于实现自动化操作。

1851年，___在苯六甲酸热分解时发现了均酐。

1947年，美国California Research Corp首次以均四甲苯为原料，用V2O5复合氧化物催化剂气相催化氧化制得了均苯四甲酸二酐。

1960年，___以均四甲苯为原料，首次建立了液相硝酸氧化法制均苯四甲酸二酐的生产装置。

1969年，___建立了用硝酸氧化和液相空气氧化法生产装置。

1970年，___改用空气氧化法，建立了一套500 t/a生产装置。

我国自20世纪60年代开始进行均配的试验研究和试生产，最初采用的是1,2,4-三甲苯氯甲基化、硝酸氧化再用高锰酸钾氧化的工艺路线，并建成了15t/a生产装置。

70年代主要开展了以偏三甲苯为原料，经催化制得均四甲苯，再用空气氧化制得均苯四甲酸二酐，以及以偏三甲苯为原料，用丙烯经催化合成5-异丙基偏三甲苯，再经空气氧化制得均苯四甲酸二酐两条工艺路线的研究工作。

90年代初期，___建设了由均四甲苯气相催化氧化制均酐的200t/a生产装置，它的建成将使我国均配的生产迈上一个新台阶。

目前，生产均酐的企业较多，但年产量不足万吨，每年都得大量进口，因此均苯四甲酸二酐的开发利用前景广阔。

均苯四甲酸二酐是一种重要的有机合成工业原料，也是发展新型化工材料和高附加值精细化工产品的基本原料。

该化合物分子中具有四个羰酸基，并且都是列称的，可发生酯化、酰氯化、氢化、酰胺化、酰亚胺化、腈化等多种化学反应。

近年来，均苯四甲酸二酐的用途不断扩大，如均酐与4,4-二氨基联苯醚反应可以合成聚酰亚胺。

聚酰亚胺是一种耐高温、低温、耐辐射、抗冲击且具有优异电性能和机械性能的新型合成材料，在宇航工业、原子能工业和机电工业中具有其它工程塑料不可替代的重要用途。

均四甲苯气相氧化制均苯四甲酸二酐钒钛氧化物催化剂方 敏1，2，徐俊峰1，2，曾 炜1，2，顾龙勤1，2（1. 中国石化 上海石油化工研究院，上海 201208；2. 绿色化工与工业催化国家重点实验室，上海 201208）［摘要］制备了不同钒负载量和Mo 含量的钒钛氧化物催化剂，采用XRD 和拉曼光谱对制备的催化剂进行表征，考察了催化剂在均四甲苯气相氧化制均苯四甲酸二酐反应中的催化性能。

实验结果表明，当V/Ti 质量比为0.23时，催化剂的均苯四甲酸二酐收率最高；在 Mo/V 质量比为0.02时，能够减少发生深度氧化，提高均苯四甲酸二酐的收率。

表征结果显示，钒钛氧化物催化剂中钒主要以V 2O 5、多聚的VO x 物种和孤立的VO x 物种存在，V/Ti 质量比为0.05的催化剂中仅含有多聚的VO x 物种和孤立的VO x 物种，催化剂依然具有良好的催化活性，因此多聚的VO x 物种和孤立的VO x 物种在催化反应中具有重要作用。

［关键词］均苯四甲酸二酐；均四甲苯；气相氧化；钒钛氧化物催化剂［文章编号］1000-8144（2020）05-0422-04 ［中图分类号］TQ 426.94 ［文献标志码］AV -Ti oxide catalysts for gas oxidation of 1，2，4，5-tetramethylbenzeneto pyromellitic dianhydrideFang Min 1，2，Xu Junfeng 1，2，Zeng Wei 1，2，Gu Longqin 1，2（1. Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology ，Shanghai 201208，China ；2. State Key Laboratory of Green Chemical Engineering and Industrial Catalysis ，Shanghai 201208，China ）［Abstract ］V-Ti oxide catalysts with different V content and Mo content were prepared. The catalysts were characterized by XRD and Raman spectrum. The catalytic performance in gas oxidation of 1，2，4，5-tetramethylbenzene to pyromellitic dianhydride(PMDA) was studied. The results showed that the yield of PMDA was highest when the V/Ti mass ratio of the catalyst was 0.23，the deep oxidation was reduced and the yield of PMDA was increased when the Mo/V mass ratio of the catalyst was 0.02. The characterization results show that the vanadium in the catalyst was mainly in the form of V 2O 5，polymerized VO x species and isolated VO x species. It was notable that the catalyst with V/Ti mass ratio of 0.05 had only polymerized VO x species and isolated VO x species and had a good catalytic performance. The results showed that the polymerized VO x species and isolated VO x species played important roles on the gas oxidation of 1，2，4，5-tetramethylbenzene to PMDA.［Keywords ］pyromellitic dianhydride ；1，2，4，5-tetramethylbenzene ；gas oxidation ；V-Ti oxide catalystsDOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2020.05.002［收稿日期］2019-10-12；［修改稿日期］2020-02-29。

均苯四甲酸二酐的制备摘要：均苯四甲酸二酐（均酐，PMDA）,是一种非常重要的化工原料。

文章通过对均四甲苯催化氧化主要得到均苯四甲酸二酐，均苯四甲酸。

文章通过分析比较选择均酐收率较高的催化剂，并分析均苯四甲酸二酐的研发现状，作用以及今后的发展趋势。

关键词：均苯四甲酸二酐；催化氧化；研发现状；发展趋势前言均苯四甲酸二酐（1,2,4,5-苯四甲酸二酐，以下简称均酐）是一种在化工领域起着一定作用的化工原料。

均苯四甲酸二酐外观为白色粉末或针状结晶，分子式为C10H2O6,熔点284~286℃，沸点397~400℃，相对密度1.680。

常温下溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮、乙酸乙酯等，不溶于氯仿、乙醚、正已烷和苯，暴露在空气中易水解变成均四甲酸，均苯四甲酸二酐分子中具有四个羧基，并且都是对称的，可发生酯化、酰氯化、氢化、酰胺化、酰亚胺化、氰化等化学反应。

正文均苯四甲酸二酐的应用1.均酐及其衍生物具有十分重要且广泛的用途，特别是均酐可作为生产聚酰亚的主要单体之一。

聚酰亚胺在高温的环境里能体现多方面的性能，是目前有机高分子材料中使用温度最宽，高温下尺度稳定性，耐辐射性，机械性，电性能，耐腐蚀性均佳的一种新型工程材料。

它可制成薄膜、层压板、纤维、粘合剂、漆包线漆、浇注件等被称为“万能塑料”。

随着聚酰亚胺材料市场需求量的不断增加，作为主要单体之一，均酐的制备方法的研究正日益引起国内外科研工作者的重视。

2.均苯四甲酸二酐在涂料工业上的应用日益广泛，用于生产聚酰亚胺树脂，环氧树脂的固化剂，聚酯树脂的交联剂，酚醛树脂的稳定剂等，用环氧树脂进行浇注和层压制造电机材料，特别是制造电机材料，特别是制造防漏电性电机材料时，均采用酸酐做固化剂，以均酐为固化剂不仅可制成绝缘性能良好的大型铸件，而且耐热性可达200~250℃；另外，用均酐作为环氧树脂胶粘剂的固化剂，可快速粘结，从而制得耐冲击性瞬时胶粘剂。

均苯四甲酸二酐装置仿真培训系统使用手册北京东方仿真控制技术有限公司二〇〇六年十月目录第一章装置概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2一. 装置概况说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2二. 产品说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2三. 工艺原理简述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2四. 工艺流程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4五. 自动控制及联锁┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6六. 主要设备┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8七. 原料、辅助原料、公用工程规格┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈9八.调节器及显示仪表说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈10第二章工艺仿真范围┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈12第三章仿真系统的培训项目/仿真操作┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈13一、氧化工段培训项目┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈13二、水解单元培训项目┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈15三、浓缩单元培训项目┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈17四、脱水单元培训项目┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18五、升华单元培训项目┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18六、干燥单元培训项目┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈19第四章评分规则┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 21 第五章 DCS组态说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21第一章装置概述一、装置概况说明装置名称：均苯四甲酸（均苯四甲酸二酐）装置本装置以均四甲苯和空气中的氧为原料在催化剂的作用下生成均苯四甲酸二酐。

本装置分下列工序：氧化工段氧化：催化氧化生成均酐及副产物捕集：产物捕集水解单元：水解：得到均苯四酸粗产品浓缩单元：浓缩：工艺废液经浓缩处理干燥单元：干燥：得到均苯四酸产品脱水单元：脱水：除去均苯四酸中的水生成粗酐升华单元：升华：重结晶得精均苯四甲酸二酐二、产品说明（一）产品名称产品名称分子式缩写分子量规模（吨 /年）均苯四甲酸二酐C10H 2O6PMDA218.12100均苯四甲酸C10H 6O8PMA256.17117（二）产品规格性质数据性质数据外观白色或淡黄色结晶状纯度98.0-99.0%物质熔点284-287 ℃沸点397-400 ℃比重 1.68(g/cm 3)蒸汽压力4000Pa(305℃ )均苯四甲酸0.5%苯三酸0.2%均苯四甲酸二酐 (Pyromellitic Dianhydride/PMDA)，简称均酐，是一种重要的化工原料。

2014年国家高职院校骨干教师化工类顶岗实训报告（均酐装置）班级：杨子班姓名：连锦花班主任：钟飞实训日期：2014.8.11—2014.8.23实训内容1、均苯四甲酸二酐工艺、装置介绍及现场参观2、氧化工段仿真模拟训练3、水解工段仿真模拟训练4、三废处理工艺、现场操作及水解工段仿真模拟训练实训方案一、性质和任务（一）实训的性质《生产实训》是为了加强培训教师实践性教学环节，培养教师理论联系实际，提高分析问题、解决问题的能力及实践技能。

在学习基础知识、专业基础理论课的基础上，进行为期三周的生产实训。

通过生产实训，使教师直接参与生产第一线的实践活动，将所学的理论知识和生产实践相结合，验证、体验、探讨生产实际问题，进一步巩固和丰富专业基础知识和专业知识；通过参与生产第一线的实践活动，进一步了解生产组织管理的有关知识，为毕业后从事教育工作打下良好的基础；同时通过实训，为教师提供了一次社会实践的机会，为将来走上工作岗位积累一定的社会实践经验。

（二）实训的主要任务选择典型的化工产品，通过实训使教师了解工厂、车间、岗位的三级安全制度和相应的各种安全措施和注意事项；了解实训单位采用的主、副原料和辅助原料的性质、规格、质量指标，了解主要产品或半成品的名称、质量要求；了解实训岗位所采用的生产方法、基本原理、工艺主流程；了解实训岗位的主要设备名称、型式、规格和作用；了解实训岗位的操作规程、控制指标和主要工艺影响因素等。

通过装置仿真，进一步掌握工艺流程、设备、控制点等方面知识。

通过实训，培养、提高教师理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力。

二、实训目标（一）知识目标1.均酐生产原料、产品的性能以及用途；2.掌握均酐的工艺生产原理、工艺条件、工艺流程；3.熟悉有关装置的化工操作规范和装置的安全运行规则；4.了解主要设备的结构、管道、阀门的类型、作用、性能等情况；5.了解各种操作参数的测量、控制方法以及相应仪表、仪器的类型、性能和使用方法；（二）能力目标1.能够分单元、分岗位进行开、停车的仿真操作；2.能够全流程进行开、停车的仿真操作；3.能构根据装置运行情况，对各工艺参数进行控制和调节；4.能判断常见事故、对事故的处理以及事故原因分析和排除事故；5.能识别各种相关仪表、阀门；6.能够独立绘制带控制点的工艺流程图；（三）素质目标1.培养教师爱岗敬业的职业道德与认真负责的职业心理。