产4万吨苯酐车间工艺设计开题报告

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1、学号10313111223毕业设计（论文）年产4万吨苯酐车间工艺设计（题目：黑体1号加粗、居中）教学系：化学与制药工程系指导教师：姬乔娜专业班级：化工1112班学生姓名：程祎婵（仿宋小3号）二零一五年六月毕业设计(论文)开题报告题目年产4万吨苯酐车间工艺设计1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：苯酐又名邻苯二甲酸酐，英文简写为PA。苯酐是一种重要的有机化工原料，主要用于生产塑料增塑剂、醇酸树脂、染料、不饱和树脂以及某些医药和农药。目前广泛应用于化工、医药、电子、农业、涂料、精细化工等工业部门。我国的苯酐主要

2、用于生产邻苯二甲酸酯类增塑剂（主要是邻苯二甲酸二丁酯和二辛酯）、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等，广泛应用于塑料、涂料、合成材料等领域，另有少量用于生产染料、农药、医药中间体和糖精等。合成树脂工业用于不饱和聚脂树脂、醇酸树脂等；染料工业用于制备合成蒽醌、酞菁蓝等染料；塑料工业用于制备邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛酯及其它芳香酯等增塑剂。另外还被用于制备高级油墨、人造革、合成橡胶、绝缘材料等。最早的苯酐生产始于1872年，当时德国BASF公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有

3、15%。自1917年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺。萘法:（1）反应原理：萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐（2）工艺流程空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（

4、又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。邻法:（1）反应原理：邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。（2）工艺流程过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所带出的反应热用于生产高压蒸汽（高压蒸汽可用于生产的其他环节也可用于发电）。反应器出来的气体经预冷器进入翅片管内通冷油的切换冷凝器，将苯酐凝结在翅片上，然后再定期通入热油将苯

5、酐熔融下来，经热处理后送连续精馏系统除去低沸点和高涨点杂质，得到苯酐成品。从切换冷凝器出来的尾气经两段高效洗涤后排放至气中。含有机酸浓度达30％的循环液送到顺酐回收装置或焚烧装置，也可回收处理制取富马酸。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。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BASF，Wacker-Chemie，ElfAtochem/日触和Alusuis

6、seItalia等几种典型的生产工艺。BASF工艺：BASF工艺于1976年工业化生产，总生产能力超过100×104t/a，BASF工艺的单台反应器最大生产能力为4.5×104t/a。经净化预热后的空气与气化的邻二甲苯混合进入列管式固定床反应器，在钒-钛环形催化剂表面进行反应，反应温度为360℃，空速为3000h-1，反应热由熔盐导出。粗苯酐在微负压下采用高温或同时添加少量化学品除去某些杂质后送入精馏塔精制。BASF工艺能有效地回收顺酐，苯酐的质量收率超过105%。Wacker-Chemie工艺：近年来各国新建

7、的苯酐生产装置基本上都采用Wacker-Chemie工艺，至今世界上已有110套以上的装置采用此工艺，总生产能力为160×104t/a，单台反应器的最大生产能力为4.5×104t/a。该工艺所采用的催化剂适用于邻二甲苯、萘以及邻二甲苯和萘的混合料，设计的催化剂负荷为邻二甲苯100g/m3空气（标准态），苯酐的质量收率为114%～115%（以萘为原料时，苯酐收率为97%～99%），催化剂寿命大于3年。ElfAtochem/日触工艺：ElfAtochem公司于1970年开始开发低能耗工艺，1986年该公司决定采用日

8、触公司寿命长、选择性高的苯酐催化剂，并与日触公司共同开发了ElfAtochem/日触工艺。采用该工艺的总生产能力约40×104t/a。该工艺与BASF工艺相似，工艺尾气全部催化焚烧处理，有机杂质含量低，无大气污染。AlusuisseItalia工艺：意大利的Alusuisse公司于1986年开发了AlusuisseItalia低空烃比工艺，空气对邻二甲苯的质量比减少到9.5:1，而原料