20kta順酐的生產(chǎn)工藝組織與實施

20kt/a順酐的生產(chǎn)工藝組織與實施A0601順酐生產(chǎn)工藝路線選擇A0602順酐生產(chǎn)條件影響因素分析A0603順酐典型設備的選擇A0604順酐生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施A0605順酐生產(chǎn)工藝流程組織A0606順酐生產(chǎn)操作要點A0607順酐生產(chǎn)中可能故障分析及應對措施

A0601順酐生產(chǎn)工藝路線選擇

順丁烯二酸酐簡稱順酐，又名馬來酸酐，是一種重要的有機化工原料和精細化工產(chǎn)品，是目前世界上僅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、油墨、潤滑油添加劑、造紙化學品、紡織品整理劑、食品添加劑以及表面活性劑等領域。順丁烯二酸酐的主要生產(chǎn)方法有碳四餾分氧化法、苯氧化法和正丁烷氧化法，各種原料路線均以其獨特優(yōu)勢在技術開發(fā)、工業(yè)應用中向前發(fā)展，并相互競爭。生產(chǎn)方法比較碳四餾分氧化法正丁烷氧化法苯氧化法原料來源原料價廉（混合C4）原料價廉（正丁烷）原料價廉（焦化苯）催化劑性能活性高、不貴V2O5—P2O5系催化劑

活性高、不貴活性高、不貴V2O5催化劑

安全分析危險反應體系（C4+空氣）危險反應體系(正丁烷+空氣)危險反應體系（苯+空氣）環(huán)保分析廢氣含C4、醛、酸等酸性廢水廢氣正丁烷、、醛、酸等酸性廢水尾氣含苯、醛、酸等酸性廢水先進性分析工藝技術成熟可靠工藝技術成熟可靠工藝技術成熟可靠經(jīng)濟性分析原料價廉，副產(chǎn)較多、后處理復雜原料價廉，副產(chǎn)少原料相對貴盡管國際上正丁烷生產(chǎn)順酐的工藝將取代傳統(tǒng)的苯氧化法生產(chǎn)工藝，但由于我國資源的擁有量和價格不同，在我國多采用苯氧化法苯來源于煤和石油，非常豐富。采用苯氧化法生產(chǎn)順酐，工藝路線較短。終上所述，我們組采用采用苯氧化法生產(chǎn)順酐

A0602順酐生產(chǎn)條件影響因素分析

反應原理主反應式、主要副反應均為強放熱反應C6H62→6CO2+3H2C6H6+6O2→3CO2+3CO+3H2C6H62→C6H4O2（苯醌）+H2主反應方程式C6H62→C4H2O3+2H2O+2CO2+1804KJ/mol副反應方程：1．反應溫度工業(yè)生產(chǎn)上一般控制在623～723K（350-450℃）。由于反應強烈放熱，因此溫度控制非常重要。2．進料配比進反應器原料氣配比中苯和空氣的質(zhì)量比為1：(25～30)，空氣比理論量過量。這主要是為了防止形成爆炸性混合物，保證安全生產(chǎn)。但空氣不宜過量太多，否則將導致反應器生產(chǎn)能力下降。3．壓力反應常數(shù)很大，反應壓力對反應速率影響不大，只要考慮物料克服床層阻力所需的壓力，工業(yè)上一般在控制。4．空速一般情況下，空速增加(即接觸時間縮短)，可減少深度氧化副反應發(fā)生，提高反應選擇性；同時，由于單位時間通過床層的氣量增加，在一定范圍內(nèi)可使順酐生產(chǎn)能力增加；并有利于反應熱的移出和床層溫度控制。適應空速2000-4000h-1反應特點工藝對反應器的要求氣固相反應氣固相反應器強放熱反應1、溫度要求：高溫,623～723K2、保持適當溫度：反應熱及時移出或反應熱由物料帶出氧化反應安全措施，防爆膜催化劑狀態(tài)固體A0603順酐典型設備的選擇選用列管式固定床反應器。因為此反應是放熱反應，且反應溫度在623～723K，需要對反應器進行換熱，所以選用列管式固定床反應器（換熱介質(zhì)選用熔鹽）。反應器選取結(jié)論A0604順酐生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施1、安全（危險品的MSDS)①把換熱之后的熔鹽用廢熱鍋爐回收余熱，副產(chǎn)高壓蒸汽。②自反應器出來的反應氣體用來加熱廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽。③將水洗塔的尾氣作為燃料至焚燒系統(tǒng)，回收產(chǎn)生熱量。2、節(jié)能①脫水塔出來的水作為工藝水循環(huán)利用②精制工段的回收苯、二甲苯，重新作為原料使用。③使用空氣作為原料，安全無三廢。3.三廢處理A0605順酐生產(chǎn)工藝流程組織苯經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)后與空氣混合，進入熱交換器。預熱后的原料氣進入列管式固定床反應器，在催化劑作用下發(fā)生氧化反應，生成順丁烯二酸酐?？刂品磻獪囟?23~723K，接觸時間。借助反應器管間循環(huán)熔鹽導出反應熱，并利用廢熱鍋爐回收余熱，副產(chǎn)高壓蒸汽。自反應器出來的反應氣體經(jīng)三級冷卻。第一級為廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽；第二級為熱換熱器預熱原料氣；第三級為反應產(chǎn)物在冷卻器中用溫水冷卻冷凝，以防止順酐冷凝成固體堵塞冷卻器。被冷凝的順酐（約占總量的60%）在分離器2分出后進入粗順酐貯槽6，氣體送入水洗塔3，用水或順丁烯二酸水溶液吸收未冷凝順酐。水吸收后尾氣送燃燒，吸收液送入脫水塔4。經(jīng)脫水后的粗順酐入粗順酐槽6。脫水順酐和冷凝順酐由粗順酐貯槽送入蒸餾塔5進行精制，即可得到熔融態(tài)順丁烯二酸酐產(chǎn)品。A0606順酐生產(chǎn)操作要點

以順酐反應器為例，下面從幾個方面（溫度、壓力），簡單講解生產(chǎn)控制方案：溫度控制影響因素控制方案新鮮原料進料量調(diào)節(jié)進氣閥開度出口氣體的出料量調(diào)節(jié)出口閥開度冷卻介質(zhì)的循環(huán)量和溫度調(diào)節(jié)開度和熔鹽的溫度壓力控制現(xiàn)象調(diào)節(jié)方法壓力超標調(diào)小原料進氣量調(diào)大出口氣體量調(diào)小反應溫度調(diào)節(jié)注意事項系統(tǒng)研究超壓，調(diào)壓時要緩慢，以免壓力突變損壞設備和管道A0607順酐生產(chǎn)中可能故障分析及應對措施異常現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法床層溫度過高或失控飛溫1、苯汽化不完全；2、苯濃度過高；3、熔鹽循環(huán)狀況不好；4、溫度表失靈；1、將苯完全汽化；2、降低苯的濃度；3、檢查熔鹽循環(huán)狀況；4、校正溫度表；反應器內(nèi)系統(tǒng)阻力增加1、