08第8章顺酐生产技术

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1、知识目标l了解顺丁烯二酸酐产品规格、性质、用途和工业生产方法；l了解顺丁烯二酸酐生产中主要设备结构、控制方法及三废治理、安全卫生防护；l理解顺丁烯二酸酐生产过程的原理及工艺参数条件分析方法；l掌握顺丁烯二酸酐生产工艺过程分析及工艺流程图的阅读分析。能力目标l能够进行顺丁烯二酸酐生产工艺条件的分析、判断和选择；l能够阅读和绘制顺丁烯二酸酐生产工艺流程图以及主要设备简图；l能进行顺丁烯二酸酐生产过程中物料、热量衡算及原材料消耗、生产能力工艺计算。第八章顺丁烯二酸酐生产技术第一节概述查一查顺丁烯二酸酐的性质、用途及产品规格、包装及贮运方

2、法一、顺丁烯二酸酐的性质、产品规格及用途知识链接顺酐对环境的影响 健康危害：本品粉尘和蒸气具有刺激性。吸入后可引起咽炎、喉炎和支气管炎。可伴有腹痛。眼和皮肤直接接触有明显刺激作用，并引起灼伤。慢性影响：慢性结膜炎，鼻粘膜溃疡和炎症。有致敏性，可引起皮疹和哮喘。 危险特性：遇高热、明火或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。有腐蚀性。 燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。应急处理处置方法一、泄漏应急处理隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，用洁净的铲子收集于干燥洁净有盖的容器中，

3、运至废物处理场所。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。二、防护措施呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩戴防毒口罩。眼睛防护：戴安全防护眼镜。防护服：穿工作服(防腐材料制作)。手防护：戴橡皮手套。其它：工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。三、急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤，就医治疗。眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。食入：误服者立即漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。灭火方法：雾状水、泡沫、二

4、氧化碳、砂土。顺丁烯二酸酐(maleieanhydride)又名马来酸酐或2，5-呋喃二酮，简称顺酐，是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，是目前世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐。由于其深加工产品种类多、用途广，自20世纪50年代顺酐实现工业化生产以来，世界顺酐的生产发展十分迅速。15二、原料路线和生产方法顺酐的主要生产方法有苯氧化法、碳四馏分氧化法、正丁烷氧化法和苯酐副产法，各种原料路线均以其独特优势在技术开发、工业应用中向前发展，并相互竞争。1960年以前，苯氧化法是顺酐工业生产的惟一方法。苯氧化法生产历史悠久(始于192

5、8年)，工艺技术成熟，产物收率高，因此至今仍有20％左右的顺酐是采用此法生产的。目前我国整体顺酐生产由于原料分布和价格影响基本依赖于苯法。碳四馏分氧化法是以碳四馏分为原料，空气为氧化剂，在V-P-O系催化剂作用下生产顺酐。该法具有原料价廉易得、催化剂寿命长、产品成本较低等优点。但由于反应产物组成复杂，目的产物收率和选择性较低，其推广应用受到限制。苯酐副产法是由邻二甲苯生产苯酐时，会得到副产顺酐，约为苯酐产量的5％，在苯酐生产中，反应尾气经洗涤塔除去有机物后排放到大气中，洗涤液为顺酐和少量的苯甲酸、苯二甲酸等，经浓缩精制和加热脱水后

6、得到顺酐产品。正丁烷氧化法是以正丁烷为原料，经催化氧化生产顺酐的方法，由美国Monsanto公司开发，并于1924年实现工业化。该法具有原料价廉易得、环境污染少、经济效益好等优点。随着新型催化剂的不断出现，丁烷转化率及顺酐选择性不断得到提高，目前在美国，所有顺酐全部采用丁烷法生产；在欧洲，77%的顺酐生产采用丁烷法，21%的顺酐采用苯法，其余2%为苯酐副产；在日本，61%的顺酐为丁烷法，37%为苯法，其余2%是苯酐副产。目前全球顺酐生产能力的80%左右采用正丁烷路线。第二节苯氧化法生产顺丁烯二酸酐一、工艺原理1．反应原理特点苯与空

7、气在催化剂作用下氧化发生如下主、副反应。（1）主反应：（2）副反应：（3）反应特点（1）苯与空气的反应属于气—固相催化氧化反应，固体催化剂的活性温度较高。这有利于能量的回收和节能。（2）15反应物料在反应器中流速快，停留时间短，单位体积反应器的生产能力高，适于大规模连续生产。（3）由于反应过程要经历扩散、吸附、表面反应、脱附和扩散等多个步骤，因此，反应过程的影响因素较多，反应不仅与催化剂的组成有关，还与催化剂的结构如比表面、孔结构等有关；同时，催化剂床层间传热、传质过程复杂，对目标产物的选择性和设备的正常运作有着不可忽略的影响。（

8、4）反应物料与空气的混合物存在爆炸极限问题，因此，在工艺条件的选择和控制方面，以及在生产操作上必须特别关注生产安全。2．热力学和动力学分析（1）热力学分析苯与空气的反应，为热力学不可逆反应，不受化学平衡限制。从上述反应方程可知，主、副反应均为强放热