生产邻苯二钾酸酐的一些问题 苯酐生产工艺流程图

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一、生产邻苯二钾酸酐的一些问题

一、生产邻苯二钾酸酐的一些问题

邻苯二甲酸酐；也被称为邻苯二甲酸酐。无色针状结晶，熔点131，沸点284.5，易升华。工业生产以邻二甲苯或萘为基础。广泛用于制造增塑剂(邻苯二甲酸酯)、不饱和聚酯、醇酸树脂等。也是重要的染料中间体。1896年，德国巴登苯胺苏打公司首先提出了萘液相氧化制备苯酐的方法。

1920年，德国冯海登化学公司建立了萘气相催化氧化制苯酐的生产装置；但萘来源有限，价格昂贵，限制了苯酐的发展。石油化工的发展提供了大量廉价的邻二甲苯，以邻二甲苯为原料生产苯酐，产品的碳数与原料相同。与以萘为原料相比，消除了氧化降解，降低了需氧量和反应放热，从而促进了邻二甲苯氧化制苯酐的研究。1945年，美国首次实现了这种方法的工业化生产。

此后，催化剂的不断改进和采用高负荷、高原料空气比、高收率的新型催化剂，大大提高了经济效益。现在各国主要用这种方法生产苯酐。1985年，世界苯酐产量约为290万吨，其中约80%由邻二甲苯生产。此外，副反应还产生苯甲酸、顺丁烯二酸酐等。该反应是强放热反应，选择合适的催化剂(高活性、高选择性)并除去反应热是抑制深度氧化反应的关键。

因此，开发了各种不同的生产方法。工业生产方法一般是使用以五氧化二钒为主要成分的钒基催化剂(见金属氧化物催化剂)进行邻二甲苯的气相氧化。1974年，开发了具有高负载表面涂层的钒催化剂。催化剂载体是惰性无孔瓷球、刚玉球和碳化硅球。最近，选择了一种环状载体来制备催化剂。

这种新型催化剂可以减少由内扩散引起的深度氧化反应，从而提高苯酐的收率、选择性和催化剂负载量。大多数反应器使用管式固定床。典型的流程(见图)是将过滤后的洁净空气压缩、预热，与汽化的邻二甲苯蒸气混合，然后进入反应器，在400 ~ 460进行氧化反应，进料空速为2000 ~ 3000 h-1，空气中邻二甲苯浓度为40 ~ 60g/m3(标准)，反应热由管外循环的熔盐带走。

反应产物进入蒸汽发生器，冷却的反应气体进一步冷却以回收粗邻苯二甲酸酐。尾气用水洗涤回收马来酸酐后排放，或催化燃烧净化后排放。通过塔顶减压蒸馏从粗苯酐中分离出低沸点马来酸酐、甲基马来酸酐和苯甲酸。塔底物料经真空精馏得到苯酐产品，萘氧化副反应生成萘醌和顺酐。所用的催化剂也是钒催化剂。该过程类似于邻二甲苯的氧化。

萘氧化有两种反应器：管式固定床和流化床。流化床反应器的反应热由反应器中的冷却管带走。流化床催化剂的粒度要求有一个合适的范围，通常为40 ~ 300 m，使用流化床的优点是：反应器可以在相对均匀的温度和相对较高的原料空气比下操作，产物易于捕集。

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