苯酐工艺流程图
苯酐生产工艺
方法一其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化,现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化[1],现分述如下。
(1)萘氧化法有沸腾床和固定床法,国内主要采用沸腾床。
其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃,将催化剂活化数小时,然后将空气送入氧化器,将熔化的萘喷入氧化器催化层中,反应温度360~380℃,反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后,经过冷凝器多级冷凝,尾气再经水喷淋塔吸收,将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中,苯酐熔成液体,流入储槽即为粗品,分别用浓硫酸处理,碳酸钠中和,然后精馏得成品。
(2)邻二甲苯氧化法本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。
①流化床法以钒一钾一锑的氧化物为活性组分,以扩孔硅胶为载体,制成粉状催化剂,在流化床内进行氧化反应,邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器,反应温度365~380℃下进行。
②固定床法以五氧化二钒为主的钒系催化剂,在列管式固定床进行。
将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器,在400~460℃进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2,反应热由管外循环熔盐带出。
反应产物进入蒸气发生器,被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐,尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐,粗苯酐经减压粗馏,塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等,塔底物料再真空精馏,得到苯酐成品。
方法二目前在工业生产中有两种苯酐原料路线,即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。
生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。
世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主,大约占苯酐生产总能力的80%以上。
1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化,反应器多数为列管式固定床。
将过滤后的无尘气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400-460℃进行氧化反应,进料空速2000-3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。
苯酐生产工艺
苯酐生产工艺方法一其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化,现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化[1],现分述如下。
(1)萘氧化法有沸腾床和固定床法,国内主要采用沸腾床。
其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃,将催化剂活化数小时,然后将空气送入氧化器,将熔化的萘喷入氧化器催化层中,反应温度360~380℃,反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后,经过冷凝器多级冷凝,尾气再经水喷淋塔吸收,将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中,苯酐熔成液体,流入储槽即为粗品,分别用浓硫酸处理,碳酸钠中和,然后精馏得成品。
(2)邻二甲苯氧化法本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。
①流化床法以钒一钾一锑的氧化物为活性组分,以扩孔硅胶为载体,制成粉状催化剂,在流化床内进行氧化反应,邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器,反应温度365~380℃下进行。
②固定床法以五氧化二钒为主的钒系催化剂,在列管式固定床进行。
将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器,在400~460℃进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2,反应热由管外循环熔盐带出。
反应产物进入蒸气发生器,被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐,尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐,粗苯酐经减压粗馏,塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等,塔底物料再真空精馏,得到苯酐成品。
方法二目前在工业生产中有两种苯酐原料路线,即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。
生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。
世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主,大约占苯酐生产总能力的80%以上。
1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化,反应器多数为列管式固定床。
将过滤后的无尘气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400-460℃进行氧化反应,进料空速2000-3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。
化学工艺学课件——17苯酐
化 学 工
杂,催化剂在管内,物料流动状态为平推流,减少返混,苯酐收率较 程
高。以邻二甲苯为原料时,世界各国均采用列管式固定床反应器,因 与
为使用流化床时选择性太低,犬部分氧化成CO2和H2O。
工
艺
教
研
室
化
学
工
艺
学 电
•
早期邻二甲苯氧化制苯酐,为避免爆炸(爆炸下限
子 教
为每标准立方米空气中含44 g邻二甲苯),进料中
热熔时管内通人190℃的热油,使冷凝在翅片管壁上的苯酐熔融成液体。
转换冷凝器的台数和传热面积随生产能力而定,一般可选3台,两台用
于冷凝,一台用于热熔,切换削期4~5h。转换冷凝器出来的尾气送往
两段高效洗涤塔洗涤后排入大气,循环的部分洗涤液送往顺酐回收装
置回收顺酐。尾气中含有苯酐、顺酐、醛类、一氧化碳、二氧化碳等, 采用催化焚烧技术进行处理。
案 邻二甲苯质量浓度只有40 g/m3(标准状态),该工
艺称为40g工艺。由于反应物浓度太低,增加了设
备投资和操作费用。20世纪70年代德国Von
Heyden、BASF和法国Rhone-Poulenc等公司开发
成功了60~65g工艺,该工艺的反应混合物组成在
爆炸范围内操作,突破了固定床氧化反应长期在爆
Williams和Badger公司开发的SWB工艺采用流化床空气氧化法,催化
剂为V2O5-K2SO4/SiO2载体,平均粒径45μm,在反应器入口处,
萘在空气中的质量浓度达80~120 g/m3(标准状态),处在爆炸极限内,
但因流化状态能使原料与床层内反应气体迅速混合均匀,萘得以稀释,
加上有大量催化剂微粒存在,从而可避免爆炸的发生。原料萘先用蒸
年产3000吨苯酐的生产工艺设计_(课程设计)
目录第一章前言 (1)1.1苯酐简要介绍 (1)1.2世界苯酐生产消费现状 (1)1.2苯酐的性质 (1)1.3苯酐的合成方法比较及选取 (2)1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 (2)1.3.2 合成工艺路线分析及技术经济评价 (2)1.3.3 未来发展方向 (2)1.3.3.1催化剂的改进 (3)1.3.3.2生产工艺的开发 (3)1.3.4合成工艺路线选取 (4)第二章工艺流程 (5)2.1原料名称及规格 (5)2.2主要设备 (6)2.3工艺流程简述 (7)2.3.1 氧化部分 (8)2.3.2 冷凝水洗部分 (8)2.3.3 精制部分 (8)2.3.4制苯酐的反应式 (8)第三章物料衡算 (9)3.1总物料衡算 (9)3.2反应器内的物料衡算 (11)3.3热熔冷凝器的物料衡算 (13)3.4薄壁冷凝器物料衡算 (14)第四章热量衡算 (14)4.1对空气预热及邻二甲苯混合过程进行衡算 (15)4.2混合后预热的热量衡算 (15)4.3反应器的热量衡算 (16)4.4换热器的热量衡算 (16)4.5热熔冷凝器的热量衡算 (16)第五章设备选型计算 (17)5.1鼓风机的选型 (18)5.2空气预热器 (19)5.3一冷器 (19)5.4二冷管 (19)5.5混合预热器 (19)5.6热熔冷凝器 (19)5.7薄壁冷凝器 (19)第六章安全节能 (20)6.1安全要求 (20)6.1节能建议 (20)第七章结束语 (20)第一章前言1.1苯酐简要介绍苯酐,全称为邻苯二甲酸酐( Phthalic Anhydride),外观为白色鳞片状或结晶性粉末白色微带其它色调的鳞片状或结晶性粉末熔融色度(色度号)≤ 100 热稳定色度(色度号)≤ 150。
常温下为一种白色针状结晶(工业苯酐为白色片状晶体),易燃,在沸点以下易升华,有特殊轻微的刺激性气味。
苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状,苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用,特别对潮湿的组织刺激更大。
苯酐合成
苯酐合成巴晶一、摘要:经过过滤与预热的邻二甲苯与经过过滤预热的空气在混合器内经过8个OX喷嘴雾化混合后进入反应器中,反应器内有17900根列管,管内装有4层不同的触煤,混合后的OX与空气中的氧气在催化剂五氧化二钒的作用下发生氧化放热反应,生产邻苯二甲酸酐。
二、关键词:邻二甲苯(ox)、空气(air) 、邻苯二甲酸酐(Pa)、反应器(reactor)、三、正文:苯酐(邻苯二甲酸酐)是重要的有机合成化工原料之一,利用其容易脱酸、磺化、酯化的化学特性,被广泛用作增塑剂、聚酯树脂、醇酸树脂及医药、食品、染料、农药等的原料和中间体。
其衍生物可加工成品种繁多、性能优越、用途广泛的化工产品,以满足化工、电子、机械、航天、纺织等工业部门的需求,同时其新的衍生物正在不断增加,应用范围也日益拓宽。
苯酐的生产工艺流程如下:苯酐的合成一般有柰法和邻法两种,本论文讨论的为邻法合成。
邻法合成采用德国巴斯夫公司技术,采用固定床空气催化氧化法。
经过过滤与预热的邻二甲苯与经过预热的空气在混合器内经过8个OX喷嘴雾化混合后进入反应器中,反应器内有17900根列管,管内装有4层不同的触煤(V2O5),混合后的OX与空气中的氧气在催化剂五氧化二钒的作用下发生氧化放热反应,生成粗邻苯二甲酸酐。
高温反应放出的热量通过融盐传递给蒸气供发电或其它单元加热用。
粗苯酐在经过冷却除杂质后进入精馏单元,利用各物质沸点的不同原理来去除轻组份、重组份得到纯度较高的PA。
苯酐合成过程一般可分为如下操作单元,进料、反应、切换冷凝器、热处理、精馏。
其中反应和精馏为苯酐合成的主要单元。
反应区工艺流程:涡轮空气机将空气压缩后通过空气过滤器和空气预热器,邻二甲苯经过生产现场的OX泵提供动力,通过OX过滤器和预热器,过滤预热后的空气和OX混合后蒸气雾化由八个OX喷嘴喷入反应器内,反应器为整套装置的核心。
在反应器的管层OX与空气在触煤的催化作用下,发生氧化放热反应,化学能转化为热能,反应得到PA和少量MA/BA等等。
苯酐工艺规程
[键入文字]12目录1 苯酐装置简要说明 (3)31.1概况 (3)41.2设计原则及主要工艺技术特点 (3)51.3主要设计指标 (5)62 工艺过程简述及工艺流程简图 (6)72.1工艺原理 (6)82.2工艺过程简述 (9)92.3带有控制点的工艺及设备流程图 (13)103 主要工艺指标和技术经济指标 (13)113.1主要工艺指标 (13)123.2主要技术经济指标 (17)134 主要动力指标 (19)144.1公用工程供应 (19)154.2动力供应控制指标 (20)165 产品、中间产品设计组成及指标 (20)175.1产品 (20)185.2中间产品....................................... 错误!未定义书签。
195.3产品质量规格、技术标准、包装运输、贮存期限 (23)205.4主要用途 (23)215.5工艺沿革,技术依据 (23)226 主要原料及原辅材料质量指标 (24)236.1原料 (24)246.2辅助材料 (25)256.3其他材料 (25)267 主要设备一览表及主要设计参数 (27)277.1反应器 (27)287.2气体冷却器 (29)297.3部分冷凝器 (31)307.4切换冷凝器 (32)317.5汽轮鼓风机组 (32)328 仪表控制、装置和设备的报警联锁 (34)338.1 调节回路表 (34)348.2联锁一览表 (37)359 安全、环保、健康技术规定 (39)369.1安全生产注意事项 (39)379.2防火防爆、防毒、防腐蚀 (40)389.3劳动保护 (42)399.4工业卫生 (42)409.5环境保护 (42)4110 苯酐装置开、停工方案 (43)4210.1开工方案 (43)4310.2停工方案 (54)4411 苯酐装置事故处理 (56)4511.1处理原则 (56)4611.2事故处理方法 (57)4711.3系统停车操作 (58)4811.4正常操作 (58)4911.5不正常现象及其处理方法 (59)5011.6原始记录的内容和记录方法 (63)5111.7生产控制分析和数据统计 (63)5212 交接班内容、巡回检查内容和重点操作的复核内容 (64)5313 安全技术和劳动保护 (65)5414 工业卫生和环境卫生 (68)55附录 (69)56装置设备一览表(附录一) (69)57装置防爆片一览表(附录二) (69)58装置安全阀一览表(附录三) (69)59切换冷凝器程序控制周期表(附录四) (69)60611 苯酐装置简要说明1.1 概况1.1.1 规模及改造情况1.1.1.1 装置设计规模本装置原料萘或萘、邻二甲苯混合,经过固定床空气催化氧化反应,生产邻苯二甲酸酐(简称:苯酐),经过切换冷凝凝华分离和精馏后得到纯度大于99.5%的液体苯酐后去结片包装。
化学工艺学课件——17苯酐
化 学
工
程 与
工
艺
教 研
室
化
学
工
艺
学 电
•
热熔后的粗苯酐需精制处理,精制分为预分解处理和精馏
子 两部分。邻二甲苯氧化制得的粗苯酐中含有邻甲苯甲醛、
教 案
苯甲酸、苯酞等杂质,它们影响苯酐的色度、酸度、热稳 定性、凝固点等,必须予以除去。由于有些杂质的沸点与
苯酐相差不大,很难用精馏方法分离,工业上常采用加热
案 床层热点温度470℃,反应管外以熔盐循环移出反应热,熔盐温度
370℃左右,反应热用于副产蒸汽。
• 从反应器出来的气体进入带翅片管的转换冷凝器3,苯酐在翅片管上凝 华成结晶,分离效率与气体中苯酐含量、冷凝器结构和排气温度有关。
转换冷凝器为装有翅片管和气体分布板的箱式结构,冷凝时管内通入
50~60℃的冷油,可使管外气体中的苯酐99.5%被冷凝在翅片管上。
化
学 工
邻二甲苯氧化反应
艺
学 电 子
•
主反应
教 案
•
副反应
• 完全燃烧反应
• 用不同的催化剂和反应条件可得到不同的反 应历程,但基本都经历上述反应的中间产物
阶段,有文献认为,邻二甲苯主要通过首先
氧化成邻甲基苯甲醛,然后氧化成邻甲基苯 化
学
甲酸,再经过分子内脱水形成苯酐,而这些
工 程
中间产物又可氧化成CO、CO2和H2O。
邻二甲苯920 kg,电180 kW·h,燃料45-55
kg,可副产0.7 MPa的蒸汽3.95 t。
化 学 工 程 与 工 艺 教 研 室
化
学 工
邻二甲苯和萘制苯酐反应机理
艺
学
电 子
苯酐生产工艺
方法一其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化,现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化[1],现分述如下。
(1)萘氧化法有沸腾床和固定床法,国内主要采用沸腾床。
其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃,将催化剂活化数小时,然后将空气送入氧化器,将熔化的萘喷入氧化器催化层中,反应温度360~380℃,反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后,经过冷凝器多级冷凝,尾气再经水喷淋塔吸收,将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中,苯酐熔成液体,流入储槽即为粗品,分别用浓硫酸处理,碳酸钠中和,然后精馏得成品。
(2)邻二甲苯氧化法本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。
①流化床法以钒一钾一锑的氧化物为活性组分,以扩孔硅胶为载体,制成粉状催化剂,在流化床内进行氧化反应,邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器,反应温度365~380℃下进行。
②固定床法以五氧化二钒为主的钒系催化剂,在列管式固定床进行。
将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器,在400~460℃进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2,反应热由管外循环熔盐带出。
反应产物进入蒸气发生器,被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐,尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐,粗苯酐经减压粗馏,塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等,塔底物料再真空精馏,得到苯酐成品。
方法二目前在工业生产中有两种苯酐原料路线,即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。
生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。
世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主,大约占苯酐生产总能力的80%以上。
1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化,反应器多数为列管式固定床。
将过滤后的无尘气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400-460℃进行氧化反应,进料空速2000-3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。
苯酐工艺流程
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苯酐生产的主要原料有邻二甲苯等。
在这一阶段,需要确保原料的质量和纯度符合要求,并将其妥善储存和运输至生产现场。
苯酐的生产工艺
苯酐的生产工艺苯酐是一种重要的有机化学品,广泛应用于涂料、油墨、塑料、合成纤维等行业。
目前,苯酐的生产主要采用苯氧化法和甲苯氧化法两种工艺。
一、苯氧化法:苯氧化法是苯酐的主要生产工艺,主要分为直接法和间接法两种。
1. 直接法:直接法是将苯氧化成苯酚,然后再经过氧化、酸化和脱水等步骤得到苯酐。
具体工艺如下:(1)苯氧化:将苯与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,生成苯酚。
(2)氧化:将苯酚与空气或氧气在一定的温度和压力下进行反应,使其氧化成过氧苯酚或过氧苯酚二聚体。
(3)酸化:将过氧苯酚或过氧苯酚二聚体与酸接触反应,得到苯酚磺酸。
(4)脱水:将苯酚磺酸通过脱水反应得到苯酐。
2. 间接法:间接法是将苯氧化成苯酚,然后经过氯化、氧化和脱水等步骤得到苯酐。
具体工艺如下:(1)苯氧化:同直接法中的第一步,将苯氧化成苯酚。
(2)氯化:将苯酚与氯气进行氯化反应,生成氯苯。
(3)氧化:将氯苯与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,使其氧化成苯甲酸。
(4)脱水:通过脱水反应将苯甲酸转化为苯酐。
二、甲苯氧化法:甲苯氧化法是将甲苯氧化成苯酚,然后经过氯代、氧化和脱水等步骤得到苯酐。
具体工艺如下:(1)甲苯氧化:将甲苯与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,生成甲苯酚。
(2)氯代:将甲苯酚与氯气进行氯化反应,生成氯代甲苯酚。
(3)氧化:将氯代甲苯酚与空气或氧气在催化剂的存在下进行反应,使其氧化成氯代甲苯酸。
(4)脱水:通过脱水反应将氯代甲苯酸转化为苯酐。
总的来说,苯酐的生产工艺主要是以苯或甲苯为原料,经过氧化、酸化和脱水等步骤得到苯酐。
不同的工艺有所差异,但基本步骤是相似的。
同时,随着科技的进步和环保意识的提高,新的生产工艺也在不断研究和发展,以降低能耗和环境污染。
苯酐生产过程的
2. 工 艺 流 程 的 确 定
2.1 反 应 原 理
邻二甲苯气相催化氧化制取苯酐的反应历程较为复杂 , 包括一系列平行和串联反应 , 并 均为放热反应。其主反应和主要的副反应表示如下 :
主反应
CH3
+ 3O2
CH3
O C
O + 3H2O + 1302kJ/mol
C O
副反应
CH3 + 15/2O2
1.3 苯 酐 主 要 生 产 工 艺 及 其 技 术 进 展 [1]
1.3.1 主 要 ห้องสมุดไป่ตู้ 产 工 艺
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。邻二甲苯固定床氧化技术占美 国总生产能力的 82% ,西欧的 86% 和日本的 58% 。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有 BASF 、 Wacker-Chemie 、 ElfAtochem/ 日触和 Alus-uisseItalia 等几种典型的生产工艺。 (a) BASF 工艺
经模拟最后计算出的苯酐损失量为01259kmolh表31苯酐合成过程的物料衡算表1011温度2001086818002002011400138553800155010001000压力15151514160141601416047174717471714631714638714638714259437927氧气29736297362973629736178781787817878471747174717471798398391207133575357520963365013813807620615004480044800061000387苯甲酸003690036900023900345013401340061200728113331133311055278二氧化碳595595595表32粗苯酐分离过程的物料衡算表物流号10温度100100526001409185818891889188929002900压力10132510132510132570007050749074907490101325101325气相摩尔分00166020237927383363833650003250008360409042702830144氧气邻二甲苯06980698069806950002883364834056340560783324560816040804080282012606140614061406030011300387003870038700312000754苯甲酸0034500345003450017000175007240072400724007060001842780278027802777000271重质组分0019000200002000020000010001900001000179结论在上届同学工作的基础上本设计对苯酐的生产过程做了模拟和优化主要有以下一些工作
苯酐工艺流程
苯酐工艺流程苯酐是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成树脂、染料、药品等领域。
下面将介绍苯酐的工艺流程。
苯酐的工艺流程主要包括苯氧化反应、酸洗反应、结晶分离和蒸馏等步骤。
首先是苯氧化反应。
苯氧化是指将苯通过氧化反应转化为苯酚,然后经过进一步氧化反应生成苯酐的过程。
苯和空气在催化剂的作用下进行反应,产生苯酚。
此步骤通常采用催化剂如氯化铬或二氧化锰,反应温度一般在180-200℃,反应时间视具体工艺而定。
接下来是酸洗反应。
苯酚与氧气反应后生成的苯酐会与苯酚同时存在。
为了分离苯酐和苯酚,需要将反应产物进行酸洗。
具体而言,可以用稀硫酸溶液进行酸洗,使苯酚和酸性废水反应生成水溶性物质,从而实现苯酐和苯酚的分离。
反应结束后,通过脱水与脱硫作用,获得苯酐并去除酸性污染物。
然后是结晶分离。
将酸洗后得到的溶液通过冷却结晶来分离苯酐。
首先将溶液进行冷却、搅拌和过滤,获得苯酐的结晶体。
然后对结晶体进行洗涤和过滤,去除杂质,得到纯净的苯酐晶体。
最后对苯酐晶体进行干燥,以去除结晶体中的水分,得到纯净的苯酐产品。
最后是蒸馏。
苯酐的产品通常不仅含有苯酐,还可能含有未反应的苯和苯酚等杂质。
蒸馏是将苯酐产品进行精制的步骤。
通过加热苯酐产品,使其沸点高于苯和苯酚,但低于其他杂质的沸点,从而实现对苯酐的分离和纯化。
经过蒸馏,可以得到高纯度的苯酐产品。
总的来说,苯酐的工艺流程包括苯氧化反应、酸洗反应、结晶分离和蒸馏等步骤。
通过这些步骤,可以将苯转化为苯酐,并获得高纯度的苯酐产品。
这一工艺流程在苯酐的生产中得到了广泛应用,为各种应用领域提供了重要的有机化工原料。
苯酐生产工艺
苯酐生产工艺
苯酐是一种重要的烃类化合物,也是现代化工和医药工业的重要原料,可用于合成去
甲醛和多种有机化学中间体。
有许多原料可用于生产苯酐,其中最常用的是甲醇和氧。
本
文介绍一种生产苯酐的常见方法——催化氧化法,并分析其优缺点。
催化氧化法是一种常用的生产苯酐的方法,它通过将甲醇和氧在含铂催化剂的高温高
压条件下反应,获得苯酐与二氧化碳组成的生成物。
其反应方程式为:
2CH3OH+O2=CH3COOH+2H2O
优点:
1. 这种生产苯酐的方法利用了自发反应的原理,使过程具有更快的反应速度;
2. 用该方法生产的苯酐量较大,且苯酐质量好,稳定性高,能有效满足企业的需求;
3. 催化氧化法在生产过程中没有产生有毒有害物质,十分安全有效。
1. 催化氧化法在过程中能耗较高,成本高;
2. 电解质的加入易使反应系统较稳定,容易造成停机;
3. 催化剂(一般是铂酸盐)在反应过程中易破坏或产生污染物,从而浪费原料和降
低产量。
总结:
催化氧化法是生产苯酐的一种常见方法,整个反应过程中化学运算的相对稳定,反应
速度快,成本较低,对环境也比较友好,但催化剂的使用和其产生的有毒有害物质仍不可
忽视。
因此,在应用这种方法生产苯酐时,应加强催化剂的分离,降低能耗,减少污染物
的产生,以提高生产效率。
苯酐工艺演示图
汽 化 器
T104
G101
G
蒸汽预热
T103 P103
氧 化 反 应 器
T304 混合冷却 T220
部 冷
T305
热油预热
热 熔 箱
热 熔 箱
热 熔 箱
热 熔 箱 T417
G
G112
蒸汽预热 T110
喷嘴
P114
地 罐
粗酐罐 T426
冷油罐
热油罐Leabharlann 冷热油循环 示意图冷凝器 冷凝器 预热器 预热器
低压包 H301 部冷器
冷
低压包联结图
熔盐循环示意图
低 压 闪 蒸
低 压 闪 蒸
除氧水罐 T429
分水包 分水包
F5 T
低压包 水 预 热 器 水 预 热 器 软水罐
F5 T
低压包
除氧水罐水循环图
热熔箱
热熔箱
热熔箱
热熔箱
粗酐罐
热 熔 箱
热 熔 箱
热 熔 箱
热 熔 箱
空 气 油 热
热 熔 箱
热 熔 箱
热 熔 箱
热 熔 箱
空 气 油 热
空气预热器一
中低压蒸汽循环图
邻二甲苯预热
二氧化硫预热
分压包 低 压 闪 蒸 油加热 0.8MPa管网
氧化器熔盐保温
低 压 闪 蒸
汽化器预热
水
预
热
空气预热二
高 压 包
去 精 制
地 低压包
罐
熔盐池保温
蒸气轮机
蒸汽预热
热熔箱\粗酐罐保温
西
东
0.8MPa管网 F16 T F16 T
混合冷却器
苯酐生产装置工艺控制与优化6-27
苯酐生产装置工艺控制与优化一、苯酐生产工艺简介1、邻苯法苯酐工艺2、工艺流程图解3、生产工艺关键点控制二、工艺控制与优化1、原料品质及影响A:邻二甲苯,B空气2、反应控制,及后置反应器控制3、冷凝器参数及控制优化4、热处理工艺5、精馏及回收6、开停车注意事项随着工业催化剂、大型反应设备加工技术的提高,苯酐生产装置技术水平及生产能力大幅提升。
能够保持装置高效连续运行,保证产品质量,降低原料及能源消耗,成为生产厂主要目标。
我公司采用BASF催化剂,邻苯法生产苯酐,经过多年实践摸索,就苯酐装置工艺控制、开停车事项进行一些探讨。
一、工艺流程简介图1苯酐生产流程简图1、氧化:空气由鼓风机1经空气预热器2加热到185℃后与经加热器3加热到145℃的邻二甲苯在气化器充分混合后进入反应器4,混合气体自反应器顶部进入,邻二甲苯在V-Ti系催化剂表面被空气氧化生成苯酐后从反应器底部出来。
约360℃的反应气体再经混合气体冷却器5冷却到170-175℃,后进入苯酐冷凝回收工序。
2. 预冷凝、切换冷凝由氧化反应工序来的170℃的反应混合气体,首先进入预冷凝器6,在预冷凝器中反应混合气体被进一步冷却到140℃左右进入切换冷凝器7—a、b、c、d中的任意三台进行凝华。
四台切换冷凝器是根据固定的周期切换操作,在凝华时,57℃的冷导热油(简称冷油)流经切换冷凝器翅片管内,反应混合气体中的苯酐被凝华。
当凝华操作结束时,冷油被切换为180℃的热油,粗苯酐被熔化并排入粗苯酐罐13.3、尾气洗涤从切换冷凝器a、b、c、d排出的尾气进入尾气洗涤塔12,尾气中的有机物在洗涤塔中经三级洗涤后被吸收,剩下的不凝气体直接由高空排入大气。
低位循环洗涤液中顺酸浓度17~20%(wt%)左右,酸水一部分在一段循环,其余部分从一段连续排到富马酸车间84、预处理热处理14是在微真空下将粗苯酐加热到250~270℃使凝华时形成的邻苯二甲酸脱水;粗苯酐的预处理在三个热处理罐中,平均停留时间大于24小时,以确保纯苯酐的质量。
苯酐工艺流程图PPT课件
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7
停车联锁
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8
苯酐 联锁 停车
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9
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6
苯酐联锁停车
由于氧化炉中得触媒超温时会失去效用,且触媒价格昂 贵。因氧化炉内各部分触媒的活性不同,所以各部分的反应 温度也不同。在氧化炉的每个测温表管中的温度最高点,人 们称之为热点,任意两个热点温度超高时,关闭邻二甲苯进 料阀,打开回流阀,2分钟之后风机停止,使反应彻底停止, 以防止危险保护触媒。
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4
热熔工序
氧化工序来的粗苯酐呈气态,热熔工序的目的就是将气 态的粗苯酐变成液态,以利于精制工序。整套设备共有5个 连通的热熔箱循环使用,以满足连续生产。气态的苯酐在热 熔箱冷却会变成固体,然后加热变成液体。热熔箱内的温度 通过油循环系统控制的。液态的粗苯酐在一个热熔箱注满后, 会自动流向下一个热熔箱。每一个热熔箱均可流向液酐储槽 储存,以备精馏工段使用。
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氧化工序
氧化是生产的第一阶段,也是整个生产中最重要的阶段。 主要原料邻二甲苯经过预热器后分四路进入汽化器;另一原料空气也经
过预热后进入汽化器与邻二甲苯汽化混合,然后进入氧化炉。二者 发生反应,生成粗苯酐。粗苯酐进入水冷器进行冷却后,进入热熔 阶段。 此反应为放热反应。反应温度是工艺过程控制的重点。氧化炉中平 均分布有9根温度管,每根温度管上有14个温度点,以取得氧化炉中 各个部位的精确温度。各点的温度一般控制在450℃左右,温度严禁 超过460℃,否则影响触媒活性甚至失去作用。若有两点温度超过 460℃,则进行联锁保护,关闭邻二甲苯进料阀,打开回流阀。反应 温度的控制是由熔盐换热器内熔盐量的大小决定,熔盐(主要成分 KNO3)的特性是吸热快,散热快,所以是很好的热交换介质。熔盐 温度的降低是用循环冷却水来实现的,产生的蒸汽用于厂内供热或发 电。
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氧化工序
氧化是生产的第一阶段,也是整个生产中最重要的阶段。 主要原料邻二甲苯经过预热器后分四路进入汽化器;另一原料空气也经 过预热后进入汽化器与邻二甲苯汽化混合,然后进入氧化炉。二者 发生反应,生成粗苯酐。粗苯酐进入水冷器进行冷却后,进入热熔 阶段。 此反应为放热反应。反应温度是工艺过程控制的重点。氧化炉中平 均分布有9根温度管,每根温度管上有14个温度点,以取得氧化炉中 各个部位的精确温度。各点的温度一般控制在450℃左右,温度严禁 超过460℃,否则影响触媒活性甚至失去作用。若有两点温度超过 460℃,则进行联锁保护,关闭邻二甲苯进料阀,打开回流阀。反应 温度的控制是由熔盐换热器内熔盐量的大小决定,熔盐(主要成分 KNO3)的特性是吸热快,散热快,所以是很好的热交换介质。熔盐 温度的降低是用循环冷却水来实现的,产生的蒸汽用于厂内供热或发 电。
停车联锁
苯酐 联锁 停车
TRC LRC
蒸汽
LRC
中 压
蒸汽
LRC
低 压
热油 冷油 去精制
苯酐精制工艺流程
TRC PRC PRC
真空泵
LRC
TRC
LRC
TRC LRC
预分解槽
PRC
TRC
苯酐储槽
真空泵
PRC TRC
LRC
LRC
STEAM
LRC
TRC
汽包
苯酐热熔程控指导
1箱 阀位状态 2箱 阀位状态 3箱 阀位状态 4箱 阀位状态
℃ 热熔
KV201A
℃ 冷却 KV202A ℃ 冷却 KV202B ℃ 冷却 KV202C ℃ 冷却 KV202D
℃ 冷凝 KV203A ℃ 冷凝 KV203B ℃ 冷凝 KV203C ℃ 冷凝 KV203D KV204D KV204C KV204B KV204A
℃ 热熔
KV201B ℃ 热熔 KV201C ℃ 热熔 KV201D
热熔工序
氧化工序来的粗苯酐呈气态,热熔工序的目的就是将气 态的粗苯酐变成液态,以利于精制工序。整套设备共有5个 连通的热熔箱循环使用,以满足连续生产。气态的苯酐在热 熔箱冷却会变成固体,然后加热变成液体。热熔箱内的温度 通过油循环系统控制的。液态的粗苯酐在一个热熔箱注满后, 会自动流向下一个热熔箱。每一个热熔箱均可流向液酐储槽 储存,以备精馏工段使用。
苯酐控制回路
1)TIC-2318,溶盐进口温度控制,单回路PID调节。熔盐流量 2)TIC-2325A,水冷器出口温度控制,单回路PID调节。水流量 3)LIC-2401,除氧水罐液位控制,单回路PID调节。 4)LIC-2402,汽包液位控制,单回路PID调节。 5)LIC-2403,溶盐换热器液位控制,单回路PID调节。 6)LIC-2404,闪蒸槽液位控制,单回路PID调节。 7)TIC-2405,蒸汽过热器出口温度控制,单回路PID调节。 8)PIC-2402,除氧器压力控制,单回路PID调节。 9)PIC-2404,水分配包压力控制,单回路PID调节。 10)PIC-2406,汽包压力控制,单回路PID调节。 11)PIC-2408,0.08Mpa管网压力控制,单回路PID调节。 12)FIC-2201,邻二甲苯流量控制,单回路PID调节。
STEAM
FRC
苯酐氧化热熔工艺流程
排空
X103
PRC
0.8
2.0
去蒸汽分配台
LRC
E102 C101 鼓风机
空气预热器
E103
TRC器
E105
E101 V101
邻苯
V102 V102 FRC
TRC
熔盐泵
V103
去氧化水冷 废热锅炉 熔盐储槽 去水洗
LRC
蒸汽 汽包 脱氧 外界来脱盐水 粗苯酐 回收水 气冷器
苯酐联锁停车
由于氧化炉中得触媒超温时会失去效用,且触媒价格昂 贵。因氧化炉内各部分触媒的活性不同,所以各部分的反应 温度也不同。在氧化炉的每个测温表管中的温度最高点,人 们称之为热点,任意两个热点温度超高时,关闭邻二甲苯进 料阀,打开回流阀,2分钟之后风机停止,使反应彻底停止, 以防止危险保护触媒。 另外,风机出口压力、水冷出口温度、轴流泵的电流等 信号超高限时均采取联锁保护。