影響苯酐生產(chǎn)的因素及對策分析

趙廣學(xué) 田衛(wèi)波

摘要：根據(jù)苯酐物理特性，苯酐在生產(chǎn)過程中受到其特性影響，制約其在生產(chǎn)中的穩(wěn)定，通過分析影響因素，并找到實施對策，進行工藝優(yōu)化改進，有利于提高苯酐運行周期，提高生產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：苯酐；生產(chǎn)；影響因素；對策；優(yōu)化

1 緒論

工業(yè)中鄰苯二甲酸酐簡稱為苯酐，它的主要作用是：生產(chǎn)PVC增塑劑、醇酸樹脂以及染料、不飽和聚酯、油漆、農(nóng)藥和醫(yī)藥等，是一種非常重要的有機化工原料。

2 生產(chǎn)苯酐工藝流程

將來自原料萘、鄰二甲苯罐區(qū)的萘和鄰二甲苯與加熱后的空氣混合，在催化劑的作用下反應(yīng)生成鄰苯二甲酸酐，副反應(yīng)生成物有：順酐、檸糠酸、萘醌、苯甲酸等副產(chǎn)物。部分萘過氧化生成二氧化碳、一氧化碳。萘氧化反應(yīng)時所發(fā)生的反應(yīng)是強放熱反應(yīng)。反應(yīng)氣經(jīng)切換冷凝器冷凝后，尾氣進入蓄熱氧化后，經(jīng)燃燒脫硫后尾氣直接由高空排入大氣，硫銨洗滌液進一步進行處理；切換冷凝器中的粗苯酐被熔化并排入粗苯酐罐，由泵打入精制工序進行進一步精制分離。在輕組分塔內(nèi)將輕組分進行分離采出，產(chǎn)品塔內(nèi)通過底部排渣將重組份排出。輕重組分根據(jù)生產(chǎn)工藝需求進行進一步精制分離。

3 影響苯酐生產(chǎn)因素

3.1 空氣流速和萘空比

進入反應(yīng)器的空氣流速和在反應(yīng)器內(nèi)留時間成反比作用，空速越高，停留時間越短，空速越低，停留時間就會相對較長。因此降低空速和增加停留時間，苯酐產(chǎn)率也將相應(yīng)增加。但在某個最高點位置上，收率是最高點，隨之將會逐漸降低。要想在低空時獲得質(zhì)量較好的苯酐產(chǎn)品，就要將熱點進行下移，增加苯酐反應(yīng)時間。因此熱點的下移是代表催化劑反應(yīng)的好壞，為了提高產(chǎn)率，不能盲目的提高鹽溫和熱點。

3.2 原料工業(yè)萘純度的影響

原料純度低是將直接影響到產(chǎn)品質(zhì)度和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，工業(yè)萘中各個指標(biāo)的不合格，會在反應(yīng)物中呈現(xiàn)不同成分的產(chǎn)物，因此對于原料的控制是至關(guān)重要的。不合格原料的存在不但會影響產(chǎn)品質(zhì)量，還會造成裝置的不穩(wěn)定運行，比如水份含量過高，會造成進料泵氣蝕現(xiàn)象，造成裝置負(fù)荷的降低，甚至?xí)＼嚒τ陔s質(zhì)的存在，會對后續(xù)工藝帶來影響，造成管線容易堵塞。硫含量過高，會早成管道的腐蝕和結(jié)料。

3.3 催化劑熱點溫度分布及最佳熔鹽溫度的選擇

催化劑床層熱點溫度的分布主要是隨著催化劑床層的深度而增大到最高熱點溫度后，即迅速下降至接近熔鹽溫度。較高比例的萘和空氣混合比以及較低反應(yīng)器的內(nèi)流速，將使熱點溫度上升，其結(jié)果會使催化劑產(chǎn)生燒結(jié)現(xiàn)象，催化劑在長期高溫下操作，催化劑活化性和選擇性會大幅度降低。

3.4 原料純度的高低 熔鹽溫度以及最佳鹽溫選擇

鹽溫的大小是影響苯酐產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率的重要因素，合適的控制鹽溫，可避免過氧化反應(yīng)的發(fā)生，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，一般情況下經(jīng)過反應(yīng)器后苯酐氣體中的苯酞含量為0.1%02%，若超過0.2%，將會造成精制蒸餾操作困難，苯酐的質(zhì)量會受到嚴(yán)重影響，操作相當(dāng)麻煩?？刂谱罴训柠}溫選擇，是在開車后，由苯酐產(chǎn)率和反應(yīng)物的分析結(jié)果相結(jié)合，來確定最佳熔鹽溫度控制值。

在實際生產(chǎn)中，隨著熔鹽溫度降低，催化劑各點熱點溫度也會隨之往下移動，最終使粗苯酐的質(zhì)量受到不同程度的影響。因此，在操作調(diào)節(jié)上，鹽溫的調(diào)節(jié)需要緩慢，而且需要等待一段時間，待溫度穩(wěn)定后，在進行二次調(diào)節(jié)，避免大幅度的調(diào)整，造成熔鹽溫度忽高忽低，最后產(chǎn)品質(zhì)量隨之不穩(wěn)定，而且需要多次調(diào)整才能保證質(zhì)量穩(wěn)定。

3.5 進料負(fù)荷大小與影響

進料負(fù)荷的大小，和催化劑熱點溫度的高低有直接的關(guān)系和影響，如果提高進料負(fù)荷，那么催化劑的使用負(fù)荷就會增加，熱點溫度也會隨之上升，過高的負(fù)荷帶來的影響和控制過高熔鹽溫度造成的影響是一樣的。進料負(fù)荷降低，熱點溫度也會降低，隨著進料負(fù)荷提高，熱點溫度會逐漸增加，因此催化劑負(fù)荷過低造成的影響和減小空速相對比，是相同的后果。如果在裝置生產(chǎn)過程中，萘進料負(fù)荷過低，就會造成裝置運行成本的增加，產(chǎn)生的效益就會減少。同時產(chǎn)品質(zhì)量會受到影響。因此每次調(diào)整進料負(fù)荷時幅度一定要小，間隔時間要長，等調(diào)節(jié)后的數(shù)值穩(wěn)定后，再進行下一步的調(diào)整。

3.6 預(yù)處理效果

在粗苯酐進行預(yù)處理槽后，為了聚合重組份需要添加氫氧化鉀或氫氧化鈉進行處理，添加藥品的數(shù)量必須嚴(yán)格要求，根據(jù)自身需求進行測試，一般為進料量的0.025%0.035%。預(yù)處理停留時間的控制液位一個非常重要的因素，為了保證停留時間，可在三個處理槽的基礎(chǔ)上增加一個處理槽來增加停留時間。預(yù)處理溫度的控制也是很重要，一般控制在270℃280℃。

3.7 精餾處理

精制處理過程中要去除反應(yīng)中順酐、苯甲酸、檸槺酐等輕組分及苯酞、聚合物等重組份，輕組分塔主要去除輕組分，采出量少輕組分會進入產(chǎn)品塔，則影響產(chǎn)品純度、熱穩(wěn)定性，同時苯甲酸會造成塔體和管道的腐蝕，所以輕組分的采出量至關(guān)重要。

4 生產(chǎn)對策

首先采用高純度的鄰二甲苯或工業(yè)萘作為生產(chǎn)苯酐的必要條件。這樣能充分發(fā)揮催化劑的選擇性，減少副產(chǎn)物的，同時減少設(shè)備的堵塞，利用延長生產(chǎn)周期。

其次控制好各個環(huán)節(jié)溫度，熱點溫度必須控制在催化劑要求范圍，溫度過高會發(fā)生過氧化反應(yīng)，熱點下移會造成亞氧化反應(yīng)，同時兩者都會增加副產(chǎn)物產(chǎn)生，降低產(chǎn)品質(zhì)量。切冷尾氣溫度控制穩(wěn)定，過高會造成跑料，影響產(chǎn)量，溫度過低則會造成苯甲酸增大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。預(yù)處理溫度和時間的控制是改善產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，通常情況下，能有效降低苯酞量和熱穩(wěn)色號，對苯酐的熱穩(wěn)定性效果明顯。

最后在操作上，各項工藝指標(biāo)控制要穩(wěn)定，波動范圍要小，對于生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)有影響的，及時進行修訂調(diào)整，做到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

參考文獻：

[1]王東.奈法固定床苯酐生產(chǎn)技術(shù)[J].廣州化工，2010，38（12）：233235.

[2]張莉，王冬梅，王巍，陳亞軍.提高精苯酐質(zhì)量的探討[J].化工質(zhì)量，2004（4）：4446.