萘法苯酐工艺简介

萘法苯酐生产简介

邻苯二甲酸酐，简称苯酐，英文缩写PA（Phthalic anhydride），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（Phthalic annychide，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： C8H4O3 ；C6H4(CO)2O

分 子 量： 148.12 C A S 号： 85-44-9

沸 点： 284.5℃ （101KPa） 凝 固 点： 131.11℃ (干燥空气) 熔 点： 130.5℃ 三 相 点： 131.00℃ 自 燃 点： 584℃

密 度： 相对密度(水=1)：1.53；相对密度(空气=1)：5.10 闪 点： 151.7℃（开杯）

蒸 汽 压： 0.13kPa/96.5℃

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） ≤ 100 热稳定色 度（色度号） ≤ 150

结 晶 点 ≥ 130.0℃ 纯 度 ≥ 99.5% 游 离 酸 含 量 ≤ 0.5% 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150℃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。

（2） 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55℃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185℃的热油，将固体苯酐熔化为液体苯酐排入粗苯酐贮槽。

（3） 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。

（4） 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。

鼓风系统 副产蒸汽 副产蒸汽 去离子水 精 馏 空气 工业萘 结片 包装 苯 酐 产 品

列 管 式 氧

化 反 应 器

冷凝回收粗苯酐置

加热蒸汽 尾 气 循环水 焚烧 预 处 理 导热 油 工艺流程方块图

三、物料衡算

苯酐 水 工业萘 空 气 一氧化碳 固 定 床 反 应 器 二氧化碳 富马酸 萘醌 柠糠酐

（1）物料平衡

年装置物料平衡 序号 1 2 3 4 萘 催化剂 苯酐 去尾气处理 名称 单位 t/a kg/a t/a t/a 数量 入方 45000 8000 出方 8000 40000 5000 失效和损失 副产蒸汽 备注 (2)消耗定额

工艺消耗定额见表4－4。

表4-4 消耗定额

序号 一 1 2 3 二 1 2 3

名称 原材料 工业萘 催化剂 熔盐 公用工程 循环水 电 脱盐水 规格 95 wt.％ 单位 t/t kg/t ㎏/t t/t kwh/t t/t 数量 1.12 0.17 0.7 520 350 6.9 备注 汽轮机带动风机

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