马来酸酐

顺酐(全名：顺丁烯二酸酐）
Maleic anhydride
分子式(Formula)：C4H2O3
分子量(Molecular Weight)：98.06
CAS No.：108-31-6
物理性质:白色片状结晶，有强烈的刺激气味、比重1.48、易升华、遇水易潮解生成马来酸
用途：主要用于不饱和树脂、水处理剂油漆等质量标准：GB3676-92采标标准：Astmd:3504-96
外观（Appearance）：斜方晶系无色针状或片状结晶体
物化性质(Physical Properties)
相对密度1.48，熔点52.8℃，沸点202.2℃，在较低温度下(60-80℃)也能升华，能溶于醇、乙醚和丙酮用途(Useage)制造聚酯树脂、醇酸树脂、农药、富马酸、纸张处理剂等顺丁烯二酸酐，简称顺酐（MA），又名2,5—呋喃二酮，译名为马来酸酐或失水苹果酸酐。

其分子式C4H2O3，常温下该品为无色针状结晶体，有刺激性气味与酸味，易燃，升华，易溶于水生成顺丁烯二酸（马来酸），也溶于苯及丙酮、乙醇等有机溶剂。

分子量：98.06，熔点：52.85℃，沸点：202℃，相对密度：20℃固体状1.48，70℃液态1.30，自燃温度：447℃，闪点：开杯110℃，闭杯102℃。

产品用途
顺酐作为三大有机酸酐之一，是用途广泛的基本有机化工原料，已有70余年的生产历史。

顺酐由于含有共轭马来酰基，其中1个乙烯基相连两个羰基，所以化学性质非常活泼，很容易通过光化反应、加成反应、酰胺化反应、酯化反应、磺化反应、水合反应、氧化反应、还原反应、加氢反应等生成众多的下游产品，如不饱和聚酯树脂、丁二酸酐、γ—丁内酯、1,4—丁二醇、四氢呋喃、四氢苯酐、六氢苯酐、L—天门冬氨酸、丙氨酸以及这些产品的次级衍生产品如PTMEG、PBT等。

广泛应用于生产、涂料、油漆、油墨、工程塑料、医药、农药、食品、饲料、油品添加剂、造纸、纺织等行业。

顺酐生产方法按原料路线可分为苯氧化法、正丁烷氧化法、丁烯氧化法以及苯酐生产中副产顺酐。

⑴苯氧化法
苯蒸气和空气（或氧气）在以V2O5－MnO3等为活性组分，α-Al2O3为载体的催化剂上发生气相氧化反应生成顺酐。

苯氧化法是生产顺酐的传统生产方法，工艺技术成熟可靠，主要技术有美国SD法、Alusuisle／UCB法和日本触媒化学法等，其中以SD法应用最为普及。

⑵C4烯烃法该法是以混合C4馏分中的有效成分正丁烯、丁二烯等为原料，和空气（或氧气），在V2O5－P2O5系催化剂作用下经气相氧化反应生成顺酐，其中正丁烯在反应过程中先脱氢生成丁二烯，再氧化生成顺酐。

在反应过程中，除生成主产物外，还副产生成一氧化碳、二氧化碳和水以及少量的乙醛、乙酸、丙烯醛和呋喃等，原料单耗高，收率低，该法已经逐渐被淘汰。

⑶苯酐副产法
在由邻二甲苯生产苯酐时，可以副产得到一定数量的顺酐产品，其产量约为苯酐产量的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、苯二甲酸等杂质，经浓缩精制和加热脱水后得到顺酐产品。

⑷正丁烷氧化法
正丁烷氧化工艺是以正丁烷为原料，在V2O5-P2O5系催化剂作用下发生气相氧化反应生成顺酐。

该工艺自1974年由美国孟山都公司实现工业化以来，由于原料价廉、对环境污染小以及欧美等国家正丁烷资源丰富等原因而得到迅速的发展，代表了顺酐生产工艺的发展趋势。

产能：2010年国内的生产能力约为100万吨，其中丁烷产能约10万吨
顺酐生产技术的核心为原料与空气在反应器中发生的高温放热、气固氧化反应。

氧化工艺通常分为固定床工艺、流化床工艺及移动床工艺三种。

从近些年的资料来看，国际上采用固定床工艺的顺酐装置越来越多，逐渐占据主导地位。

后处理工艺的选择
目前，国内外常用的后处理工艺有两种技术方法，即水吸收法和溶剂吸收法。

⑴水吸收法
苯法顺酐的生产已有70多年的历史，最初的后处理工艺均为水吸收，称为“传统的水吸收法”。

水吸收法是将未冷凝的顺酐气体在吸收塔中用水吸收成43%左右的马来酸，然后将马来酸溶液送至脱水精馏塔，通过二甲苯的恒沸脱水及减压精馏生产出顺酐产品，整个后处理为间歇操作。

水吸收法具有流程短、设备投资省、操作简单等优点。

但是，采用水吸收法的顺酐装置需定期对装置进行停工清理。

另外，二甲苯脱水消耗的能量较大，装置属间歇操作，蒸汽输出不易平稳。

⑵溶剂吸收法
溶剂吸收的后处理回收率在95％以上，比水吸收高，所以对原料正丁烷的消耗就小，生产成本就低；另外由于后处理部分连续操作，大量副产蒸汽可以平稳输出，特别适合大规模的顺酐生产装置。

溶剂吸收法产生的废水，目前找不到好的解决办法。

所以在引进溶剂吸收的时候，这是头等大事，但往往大家都不知道。

否则，顺酐生产赚的钱还不够用来处理废水。

生产原理
苯法：
本固定床反应属非均相催化氧化反应，一定量的气态苯与空气按一定比例混合进入装有固态催化剂（活性组分为V2O5-MoO3）的固定床的反应器，在一定压力、温度下进行氧化反应生成气态顺酐
主要化学反应方程式：
C6H6+4.5O2→C4H2O3+2H2O+2CO2+1804KJ/mol
副反应生成副产物一氧化碳、二氧化碳、苯醌，以及一些酮醛等
C6H6+7.5O2→6CO2+3H2O+3264.45KJ/mol
C6H6+6O2→3CO2+3CO+3H2O+2416.31KJ/mol
C6H6+1.5O2→C6H4O2（苯醌）+H2O+530.86KJ/mol
丁烷法
这部分的作用是将原料正丁烷进行蒸发气化并与空气按一定比例均匀混合，混合气体在反应器的管程内进行催化氧化反应，生成顺酐气体。

高温的反应生成气体，即含有顺酐的气体经冷却后进入到回收部分的吸收塔内。

正丁烷氧化反应放出的热量大部分被反应器壳程循环的熔盐移出，并与锅炉水进行热交换，产生蒸汽以回收热量。

其余的反应放热由反应生成气经气体冷却器与壳程循环的锅炉水进行热交换也用于回收热量。

正丁烷氧化反应是气-固相催化氧化反应，催化剂是V-P-O（钒磷氧化物）系列催化剂。

正丁烷氧化反应的特点是反应温度高、反应转化率较低、需要补充助催化剂、反应放热量较大。

在反应过程中，约有35%的正丁烷参与副反应，大部分生成CO、CO2和H2O，同时有少量的乙酸（C2H4O2）和丙烯酸（C3H4O2）生成。

反应方程式如下：
主反应：C4H10 + 3.5O2 →C4H2O3 + 4H2O+5124cal/kg
副反应：C4H10 + 4.5O2 → 4CO + 5H2O +6287 cal/kg
C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O+10944 cal/kg
总反应式：
C4H10+ 4.1O2 → 0.65C4H2O3+0.75CO+0.58CO2+ 4.28H2O
当正丁烷原料（纯度≥97%）以1.80mol%进料浓度（占进料混合气的比率）通过反应器时，大约有85%的正丁烷参加反应，顺酐的初期收率约为97.9wt%，平均收率为92wt%，其余部分转化为CO、CO2和H2O。

正丁烷原料中的异丁烷和其他烃类都几乎100%转化为CO、CO2和H2O。