顺酐催化剂应用技术交流会会议资料

和O-的多少主要由催化剂 配方决定，但也和反应条
件，特别是反应温度有关， 熔O-的盐生温成度，高转，化有率利就于高O2。-和 有文献报导在V2O5表面上
当温度在20—120℃时就 存在O2-，当温度在260— 380℃时存在O-，氧分子离
解成氧原子是吸热过程， 1/2O2（g）→O（g） △H=248KJ/mol，氧原子
2．关于苯耗
催化剂的性能好坏对顺
酐生产的苯耗至关重要， 这主要涉及催化剂的顺酐 选择性大小。选择性就是 顺酐的摩尔收率除以苯转 化率的比值。催化剂活性
对应苯转化率，它决定于 分子氧O2接受催化剂提供 电子后，形成离子氧物种 O应2适-和当O，-的太数多量时，生这成个C数O量2 多，太少转化率低；而O2-
化反应有利，反应速度快 些，选择性更好些。
理论上，离子氧物种 O即2转-和化O率-的大多小少；决而定O了2-活和O性-， 和苯分子，在催化剂表面
上如何反应决定了选择性， 这还和晶相、分子运动等 因素相关。
催化剂的活性和选择
性，关键在于催化剂活性 组份配方和制备工艺。
使用条件也可以影响二
者的高低，就催化剂来讲 ，我们现在有能力让活性 高些或选择性高些，也即 可以通过调整配方和控制 工艺来影响活性和选择性
要的盐温，当然在温度方 面还有进口风温（即空苯 混合物混合物温度），一 般而言，风温高，也有利 于增加离子氧物种，有利
于提高转化率和有利于热 点位置靠上。
关于温度除了盐温就是
床层热点温度，实际这是 氧化反应的温度。在苯转 化率和顺酐选择性满意的
情况下，热点低些更好，因 为这样生成的CO和CO2要少 ，催化剂寿命也会长（因为 热点低可以减少MOO3的挥发 ，因为MOO3沸点1155℃而 V2O5沸点2052℃）。我们催
接受一个电子，虽然是放 热过程 O（g）+e→பைடு நூலகம்-（g） △H=－148KJ/mol，这样
总过程还是吸热 △H=100KT/mol，由此可 见提高盐温，给催化剂增
加热量有利于O2-和O-的生 成，即增加苯转化率，当 然，盐温太高也会增加 CO2，而不利于顺酐收率， 降低选择性，增加苯耗。
以上讲反应条件中最主
了催化剂表面上氧化还原 活性位和酸碱活性位的强 度和比例的问题。
我们历经十几年的不
懈努力，对元素周期表中 绝大部分过渡金属元素和
十七种稀土元素都进行了 筛选试验，最终确定了目 前的最佳配方，较好地解 决了强度和比例的问题。 因而开发出该TH-H苯法顺 酐催化剂。多数生产装置
在使用高负荷TH-H催化 剂 ，2个月后可以达到下
热烈欢迎各位参会代表
关于本所TH-H顺酐催化剂 应用技术的讨论
姚少华
天津市天环精细化工研究所
该催化剂是一种以绿 碳化硅圆柱环为载体，以 钒钼等过渡金属氧化物和 稀土氧化物为活性组份的 固定床涂层催化剂。
我们历经十几年的不懈
努力，对元素周期表中绝 大部分过渡金属元素和十 七种稀土元素都进行了筛 选试验，最终确定了目前 的最佳配方，较好地解决
计算可增加空速10%以上， 同时使冷空气预热不够， 进口风温也变化，多项因 素作用下便会使热点下降， 位置也显著下移。
关于空速，实际是风量
问题，空速大，接触时间 就短，转化率相对变小， 我们的催化剂普通型在 2000-2100h-1比较好，而 高负荷型在2000-2300 h-1 比较好，2250-2300h-1时
1．关于苯负荷
关键在于催化剂的活性，
表示催化剂的活性指标有 多项，在我们顺酐催化剂 来看，比如使用的熔盐温 度低，苯转化率高，这是 催化剂活性高的表现，即
可以在较低的温度条件下 把较多的苯转化了。除了 催化剂活性问题，就是空 速问题，即单位体积催化 剂通过空苯混合气体的体 积数，催化剂可以承受的
负荷和选择性都好，超过 2400 h-1，转化率可能会 低，当然适当提高盐温也 可以达到合适的转化率。
关于阻力，这和空速 有关，它也反应系统中氧 分压Po2的大小和氧化反应 速度相关，一般讲其他条 件不变时，阻力大会使苯 转率化高些。反应器中床
层阻力降20KPa较好，整 个装置一般40-60KPa。
化剂开车初期，热点温度 有这样规律，一克苯增加 一度多，在开车一个月左 右热点在440℃左右，以后 在410-430℃左右，到后期 400℃左右。
关于热点位置，正常 的位置应在深入床层300600m,进口风温高、苯浓度 大、风量偏低、阻力大等 因素都会造成位置靠上， 相反都会造成位置靠下，
一般在冬季大风降温时， 热点位置会突然下降，在 天气突然降温时，风机出 来的空气温度会大幅度降 低，比如冬季比夏季可能 低30℃以上，按状态方程
空速大，当然苯负荷就高， 而能够承受高空速的催化 剂，又必须是催化剂活性 高。第三个问题是设备方 面，包括轴流泵能力大小， 熔盐换热的能力等方面。
第四个问题是热点问题， 负荷一高，放热就多，热 点就高，解决好热点高的 问题才能保证高负荷。这 需要有几个措施，比如催 化剂配方如果理想，则可
以减少副反应，因为副反 应放热多，如果催化剂活 性好，能承受高空速，这 就也有利于降低热点，至 于设备的换热能力大，也 大大有利于高负荷。
述水平：当装置后处理正 常运转，盐温350℃左右， 空速2100-2300h-1，单管 苯负荷可达150克/时左右，
苯转化率98.00%左右，粗 酐捕集率60%以上，苯耗 1130-1160千克/吨。二年末 苯耗在1180千克/吨左右，
此外还可以增加付产蒸汽 的量，比如1万吨/年装置
每小时可多产3-4吨蒸汽； 每吨顺酐的电耗还可降低 100千瓦小时左右。
关于苯浓度，在初期盐 温350-355℃，空速20002300 h-1，进口120-150℃ 条件下，苯浓度55-58g/M3
比较合适，这时苯转化率 98%左右，顺酐收率≥92% ，粗酐捕集率≥60%，相当 于每管150克/时。
苯浓度高低在其他条件 不变时，对转化率影响不
大，而对选择性影响大； 而空速在其他条件不变时 ，对收率影响不大，而对 转化率影响大，因为空速 大，即风量大，阻力也大 ，这时氧分压Po2大，对氧