本站小編為你精心準(zhǔn)備了順酐生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化與處理研究參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：順酐在國(guó)內(nèi)的主要生產(chǎn)方法按原料路線可分為苯氧化法、正丁烷氧化法。從生產(chǎn)順酐技術(shù)的發(fā)展上來看，國(guó)際上正丁烷法順酐工藝將逐步取代苯法順酐；但由于資源、原料價(jià)格等因素影響，目前苯氧化法是我國(guó)正在使用且比較成熟的生產(chǎn)工藝。通過生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步優(yōu)化及對(duì)環(huán)境的污染處理，才能使我國(guó)的順酐生產(chǎn)技術(shù)得到更快更大地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：順酐；生產(chǎn)工藝；優(yōu)化；尾氣處理

順酐全名順丁烯二酸酐，是全球酸酐排名第三大酸酐。順酐的用途非常廣泛，其主要應(yīng)用于不飽和聚醋樹脂類，同時(shí)還廣泛用于涂料、農(nóng)藥、潤(rùn)滑油、添加劑等等。苯氧化法、正丁烷氧化法是從原料路線上來說是目前生產(chǎn)順酐的兩大主要方法。

1順酐的生產(chǎn)工藝

1.1苯氧化法

苯法生產(chǎn)順酐是在固定床反應(yīng)器中，使原料苯經(jīng)過催化劑V–MO–P碳化硅的催化，與空氣接觸完成氧化反應(yīng)，生成順酐氣體。然后順酐氣體經(jīng)水的吸收，以及恒沸脫水，減壓連續(xù)精餾后，得到順酐。苯法順酐的生產(chǎn)工藝中，通過對(duì)催化劑的裝填、反應(yīng)器壓力、反應(yīng)器進(jìn)口氣溫度、空速和熔鹽溫度的優(yōu)化來完善整個(gè)工藝[1]。目前，在我國(guó)順酐的生產(chǎn)廠家大部分均采用的是苯法工藝，其裝置小部分從國(guó)外引進(jìn)，大部分采用仍國(guó)內(nèi)技術(shù)。例如常州亞邦化工集團(tuán)采用的就是苯工藝法。基本原理是采用苯原料依托固定床氧化，使用二甲苯恒沸脫水、加入冷凝器加水吸收的回收工藝、反應(yīng)熱的回收利用等先進(jìn)工藝。在苯法生產(chǎn)工藝中，首先原料來源可以得到保障與支持；其次苯法采用的連續(xù)精餾可使順酐質(zhì)量更加穩(wěn)定且提高收率降低能耗；另外，近年來采用背壓式汽輪機(jī)新裝置利用余熱產(chǎn)生蒸汽使得熱平衡得到更大的完善，不僅充分利用熱能，可降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。由于原材料等原因，我國(guó)基本上采取苯氧化法，但是弊端是對(duì)苯的利用率低，污染了環(huán)境，其主要污染物為廢氣、廢水、廢渣。

1.2正丁烷氧化法

以正丁烷為原料的氧化工藝通常分為固定床工藝、流化床工藝及移動(dòng)床工藝。其生產(chǎn)技術(shù)的核心是原料與空氣在反應(yīng)器中發(fā)生的高溫放熱、氣固氧化反應(yīng)，在后處理工藝上主要采用水吸收法和溶劑吸收法這，通過這兩種方法對(duì)比，水吸收法在處理工藝上較溶劑吸收法簡(jiǎn)單，但是工藝上來說溶劑吸收法較為先進(jìn)。但是由于目前國(guó)內(nèi)企業(yè)大多數(shù)采用水吸收工藝，技術(shù)上也比較成熟，因此，水吸收法仍將成為目前我國(guó)企業(yè)正丁烷法制備順酐的最適宜后處理工藝。

1.3苯法及正丁烷法

生產(chǎn)工藝比較在順酐生產(chǎn)工藝方面苯法及正丁烷法大致相同，其共性主要體現(xiàn)在選擇使用固定床與空氣進(jìn)行氧化、部分冷凝過程中用水進(jìn)行吸收、利用二甲苯間歇沸脫水精制的工藝路線上。這兩種生產(chǎn)工藝除了原料不同，生產(chǎn)工藝路線基本上是一致的，除此之外它們之間最大的區(qū)別：正丁烷生產(chǎn)工藝中需要增加包括正丁烷分離、反應(yīng)器的壓力提高廢氣焚燒系統(tǒng)在內(nèi)的三套氣分裝置；正丁烷氧化法在原料上更省、生產(chǎn)成本更低、產(chǎn)出量更高，催化劑使用更好、環(huán)境污染更輕、技術(shù)上更新的特點(diǎn)使得正丁烷法成為了目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)順酐的發(fā)展新趨勢(shì)。

2順酐的尾氣（廢氣）處理

順酐生產(chǎn)過程中的主要污染源及污染物是廢氣、廢水、廢渣等，在如何處理廢氣等方面作了以下研究和分析：由于順酐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣如果直接排放會(huì)對(duì)人身體健康造成非常大的傷害，因此必須積極有效地進(jìn)行處理。水吸收塔或有機(jī)溶劑吸收塔排放出的尾氣是生產(chǎn)順酐裝置的尾氣主要來源，在以苯為原料的生產(chǎn)路線上，廢氣處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是為了清除從吸收塔排出氣體中的有機(jī)物，如苯、二甲苯、CO等。清除的方法是使有機(jī)物在催化劑的作用下與氧發(fā)生反應(yīng)，使之變成水和二氧化碳。應(yīng)根據(jù)尾氣中污染物的濃度、性質(zhì)、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行實(shí)施。以正丁烷制順酐尾氣處理為例，廢氣處理程序較為復(fù)雜，但卻有效節(jié)約能源。其工藝流程為：自吸收塔頂排出的廢氣中會(huì)有大量CO、未反應(yīng)的正丁烷和其他有機(jī)物及氧等，進(jìn)入膜分離裝置，含正丁烷的氣體返回至反應(yīng)器，另一部分廢氣，即滲余氣則送入蓄熱式氧化器。燃?xì)饧訜岬?90℃，使有機(jī)物在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)，運(yùn)行后不再需外界燃料供應(yīng)，廢氣自行氧化且生成的熱量產(chǎn)生2.5MPa蒸汽3.6t/h。氧化后的廢氣中的碳?xì)浠衔镆訡O2和水蒸氣的形式排放到大氣中。

3結(jié)束語

正丁烷催化氧化法制順酐工藝是我國(guó)未來發(fā)展的趨勢(shì)，我國(guó)對(duì)苯法的固定床列管式反應(yīng)器和催化劑的研發(fā)和應(yīng)用已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，這為向正丁烷法生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化及發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。從資源來源和原料的保障方面看，正丁烷氧化法制順酐資源能夠得到更為充分利用，另外從生成順酐技術(shù)發(fā)展來看，苯法向正丁烷法轉(zhuǎn)變也是十分緊迫和必要的。只有將高性能催化劑及大型反應(yīng)器有效結(jié)合，才能使我國(guó)的順酐生產(chǎn)技術(shù)更快地走上良性發(fā)展的道路。

參考文獻(xiàn)

[1]陳永軍.淺談順酐生產(chǎn)工藝路線[J].天津化工，2016（7）：10–12.

[2]王斌.順酐生產(chǎn)工藝與反應(yīng)器研究進(jìn)展[J].蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（6）：4–5.

作者：吳蓬興 單位：常州劉國(guó)鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校