【正文】 分離裝置，將 50%60%的順酐捕集出來，余者以水吸收成順酐，再經(jīng)恒沸脫水得精酐。這是西德魯爾化學(xué)公司發(fā)展的方法。 這種非水回收工藝，節(jié)省了 蒸發(fā)脫水的大量消耗，避免生成順?biāo)岷彤悩?gòu)化反應(yīng)，提高了順酐的回收率并降低設(shè)備投資。 粗酐精制采用間歇法。 工藝流程和消耗定額 工藝流程 擬建裝置擬采用苯固定床催化氧化、部分冷凝回收液體順酐、二甲苯恒沸脫水、減壓精餾一體的流程。具體過程敘述如下： 氧化所需的 空氣由離心式風(fēng)機(jī)供給。 由前后冷卻器出來的反應(yīng)氣進(jìn)次冷器，次冷器由 54℃ 以上的溫水循環(huán)冷卻， 50%以上的液體順酐在分離器中回收粗順酐槽，分離器出來的反應(yīng)氣進(jìn)入吸收塔，上段為談酸水吸收不循環(huán)回流，下段為濃酸水循環(huán)吸收，濃酸水入酸水槽供后工段作用，塔頂排出放空尾氣高空銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 20 排放。 成品順酐通過滾筒刮片成型機(jī)，形成片狀順酐，用塑料編造袋包裝。 分析實(shí)驗(yàn) 原料和副產(chǎn)物分析方法 （ 1） 色譜法 原料氣的分析在于測定苯濃度，從而計(jì)算出苯的轉(zhuǎn)化率和順酐收率。以涂漬磷酸的有機(jī)擔(dān)體固定相，利用色譜法可以滿意的得到乙酸、丙酸和順?biāo)岬纳V圖原料氣、反應(yīng)生成氣和酸水利用色譜法分析的操作條件。但要準(zhǔn)確的計(jì)算水中的順?biāo)崃浚璨捎盟釅A滴定的化學(xué)方法測定。 氧化反應(yīng)器是合成反應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)備，固定床反應(yīng)器內(nèi)有許多根列管，溫度最高達(dá) 400℃ ，熔鹽浸透性很強(qiáng)，因此反應(yīng)器的焊接要求較高，在設(shè)計(jì)和制作過程中應(yīng)特別注意。 輔助材料及公用工程供應(yīng) 本裝置所需輔助材料主要是催化劑第一次開車的 12 噸（周期三年），催化劑外購，通過火或汽車運(yùn)輸?shù)綇S。全廠占地面積 191 畝，其中生產(chǎn)地 169 畝，生活區(qū)占地 22 畝。動(dòng)力車間負(fù)責(zé)全廠水、電、汽、冷凍及空壓的供應(yīng)，機(jī)修車間負(fù)責(zé)全廠各生產(chǎn)車間大、中修和備品備件制作。排水系 統(tǒng)并入總排水系統(tǒng)。 （ 4）交通 廠區(qū)現(xiàn)有專用鐵路線 60 米，集團(tuán)公司有專用碼頭，大宗運(yùn)輸可通過鐵路運(yùn)輸和水運(yùn)。此方案可能需將 10000 噸 /年苯酐生產(chǎn)裝置的操作室移動(dòng)一下。 本工程占地： m2 平面布置詳見《總平面布置圖》 工廠運(yùn)輸 順酐生產(chǎn)裝置建成后 ，新增運(yùn)輸量有： 運(yùn)入： 苯 二甲苯 催化劑 熔鹽 運(yùn)出： 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 28 順酐 其它 綠化 本工程實(shí)施期間由于工程建設(shè)的需要，對(duì)原有綠化可能有所破壞，工程實(shí)施完畢后應(yīng)恢復(fù)原有綠化。采取一定 措施后，本工藝無污水外排。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件，分析室和儀表控制室及配電室也考慮設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。 電修及儀表修理 電修任務(wù)負(fù)責(zé)變壓器的小修， 380V 以下電動(dòng)機(jī)和低壓電器設(shè)備的中小修。 土建 本工程場地設(shè)防震級(jí)為 7 級(jí)。 第八章 節(jié)能 能耗指標(biāo)及分析 投入物的加工轉(zhuǎn)化過程京即能量轉(zhuǎn)化過程，除目的產(chǎn)物和副產(chǎn)物外，也伴有加工損失，能耗的動(dòng)力為水、電、蒸汽等。 （ b） 工藝設(shè)備及其它設(shè)備在選型上按節(jié)能與低噪音的原則選型。 第九章 環(huán)境保護(hù) 本項(xiàng)目執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （ 1）。 （ c）各生產(chǎn)設(shè)備與物料有關(guān)的閥門，采用耐腐蝕高質(zhì)量的閥門，工藝流程密閉化，以減少跑、冒、滴、漏。 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 30 節(jié) 能措施 本項(xiàng)目采用苯氧化法生產(chǎn)順酐，可以簡化工藝流程，降低能耗；苯氧化反應(yīng)熱副產(chǎn)蒸汽供順酐裝置加熱、精餾使用；本項(xiàng)目在選用電機(jī)方面選用節(jié)能型產(chǎn)品。 裝置建、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵照《建筑設(shè)計(jì)放火規(guī)范》和《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等有關(guān)規(guī)范的要求，力求安全實(shí)用，美觀大方，經(jīng)濟(jì)合理。 分析化驗(yàn) 分析化驗(yàn)室負(fù)責(zé)進(jìn)廠的原輔材料及出廠的質(zhì)量分析、檢驗(yàn)，并負(fù)責(zé)鍋爐用水的水質(zhì)分析、檢驗(yàn)。本項(xiàng)目一般機(jī)械任務(wù)依托公司機(jī)修車間。 供電及電訊 公司現(xiàn)有 2020KVA 變壓器二臺(tái)，目前只用到一半。 排水 工程排水系統(tǒng)實(shí)行“清、濁”分流，即各生產(chǎn)工段、各生活間的生活廢水和雨水，由排水管匯集排入城市排水管網(wǎng)。 第七章 公用工程和輔助設(shè)施方案 總圖運(yùn)輸 總平面布置原則 合理利用現(xiàn)有場地，在滿足現(xiàn)行規(guī)范和生產(chǎn)工藝前提下，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施和廠房。 氣象及水文地質(zhì)條件 （ 1）極端最高溫度 ℃ （ 2）極端最低溫度 ℃ （ 3）夏季最熱月平均氣溫 ℃ （ 4）冬季最冷月平均氣 溫 9℃ （ 5）夏季主導(dǎo)風(fēng)向 西南 （ 6）冬季主導(dǎo)風(fēng)向 東北 （ 7）最大風(fēng)速 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 27 （ 8）最大積雪厚度 314mm （ 9）年平均降水量 （ 10）基本地震裂度 VI 度 廠址方案 方案一：順酐裝置擬建于公司機(jī)修車間與現(xiàn) 30000 噸 /年苯酐生產(chǎn)裝置的刮片房之間的空地上。本項(xiàng)目新增裝機(jī)容量 1318KWA，不需要增容。目前最高峰用水量 180m3/h,本項(xiàng)目用水量為 50m3/h。廠區(qū)離余家村火車站約2 公里，鐵路專用線由焦化廠延伸入廠，公路通往市區(qū)各干道，交通十分便利。 5% 頻率波動(dòng)范圍 177。 序號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī)格 一 定型設(shè)備 名稱 型號(hào)及規(guī)格 材質(zhì) 數(shù)量 1 離心風(fēng)機(jī) 組合件 1 2 蒸汽泵 組合件 1 3 多級(jí)泵 組合件 2 4 屏蔽泵 組合件 2 5 液下泵 組合件 1 6 軸流泵 組合件 1 7 成型泵 組合件 2 8 離心水泵 組合件 2 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 23 9 不銹鋼泵 組合件 2 10 耐腐蝕泵 組合件 8 11 色譜儀 1 12 脫氧器 1 二 非定型設(shè)備 1 苯槽 1 2 開工爐 1 3 氧化器 1 4 熔鹽中間槽 1 5 熔鹽箱 1 6 前冷器 1 7 苯汽化器 1 8 吸收塔 316L 1 9 溫水冷卻器 1 10 部冷器 1 11 熔鹽換熱器 1 12 蒸汽包 1 13 粗酐槽 1 14 順酐分離器 1 15 總酸槽 316L 1 16 脫水精制槽 316L 1 17 脫水精制塔 316 1 18 精酐槽 1 19 冷凝器 1 20 二甲苯槽 1 21 再沸器 316 1 22 緩沖槽 1 第五章 原、輔材料及動(dòng)力供應(yīng) 原料供應(yīng) 主要原料的品種、規(guī)格、年需用量及運(yùn)輸條件 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 24 本裝置的主要原料為純苯，苯規(guī)格如下： 苯：質(zhì)量符合 YB28975 標(biāo)準(zhǔn) 比重： 沸程 : ℃ 噻吩含量 100PPM 苯的年需用量、來源及運(yùn)輸條件見表 苯的年需用量、來源及運(yùn)輸條件表 序號(hào) 名稱 年需要量 來源 運(yùn)輸條件 1 苯 48000 噸 外購 公路 \船運(yùn) 原料資源的來源、生產(chǎn)規(guī)模等情況 從國內(nèi)資源情況分析，我國苯年產(chǎn)量在 200 萬噸以上，根據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，我國苯年增長率 4%，本項(xiàng)目擬采用省內(nèi)的馬鋼公司苯為原料，價(jià)格及運(yùn)輸成本較低。 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 22 色譜法和化學(xué)法酸水測定結(jié)果 色譜法（順?biāo)峥朔肿?/升） 化學(xué)法（順?biāo)峥朔肿?/升） 產(chǎn)品順酐各項(xiàng)指標(biāo)測定方法 產(chǎn)品順酐各項(xiàng)指標(biāo)測定方法，按國家標(biāo)準(zhǔn) GB367692 所頒布的方法檢驗(yàn)。（ 3）化學(xué)法 為了計(jì)算順酐收率，進(jìn)而考察生產(chǎn)消耗定額，所以，在生產(chǎn)中，必須定時(shí)測定酸水濃度，通常采用比重法測定。反應(yīng)生成氣中，除了未反應(yīng)的原料氣和產(chǎn)品順酐外，還有微量的醛類、酮類等氧化物，利用新戊四腈性能，比較好地將上述化合物分離。 消耗定額 (1) 消耗定額 工藝消耗定額見下表 序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 一 原材料 1 苯 YB28975 t/t 2 二甲苯 t/t 3 催化劑 Kg/t 二 公用工程 1 軟化水 t/t 2 循環(huán)水 t/t 168 3 蒸汽 t/t 副產(chǎn)蒸汽 4 電 Kwh/t 800 5 熔鹽 Kg/t 自動(dòng)控制和分析化驗(yàn) 自動(dòng)控制 本生產(chǎn)裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，本著先進(jìn)、可靠、實(shí)用、維護(hù)簡單、安全的原則。 二甲苯從中間槽通過泵打入恒沸精餾釜中，當(dāng)釜溫 142℃ 以上，塔溫 100℃ 左右，濃酸水在塔中部（ 16 塊板）進(jìn)入塔內(nèi)，與由釜底上升的二甲苯蒸汽逆向接觸，形成共沸物，共沸蒸汽經(jīng)冷凝后在分層器分層，上層為二甲苯作塔全回流，下層水分離出來回談酸水作 吸收液，順酐流入恒沸精餾釜中。反應(yīng)器為列管式，內(nèi)裝催化劑。下面將分步對(duì)流程進(jìn)行描述。我國精餾收率與國外差距不大，最多低 23%，只是產(chǎn)品指標(biāo)的熱穩(wěn)定性相差較大，尚需考慮提高精餾塔板數(shù)或在精餾前后對(duì)物料或成品進(jìn)行物理 化學(xué)處理，固定雜質(zhì)，防止進(jìn)一步分解。 各種方法對(duì)比見下表： 順酐回收方法比較 工藝方法 回收率 % 能耗（千卡 /公斤酐） 副產(chǎn) 物 優(yōu)缺點(diǎn) 國外 國內(nèi) 水吸收 恒沸脫水 9596 92 14001600 無 能耗大 銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項(xiàng)目可行性報(bào)告 19 部分冷凝 恒沸脫水 9697 9596 8001000 無 能耗低 冷凝熱熔 8090 12001400 反酸 流程長，能耗大 有機(jī)溶劑吸 收 無 流程短、能耗低、收率高 冷風(fēng)冷凝 7080 10001200 反酸 收率低 各種方法進(jìn)行綜合對(duì)比可以看出，部分冷凝法較好，能耗低。 IV）溶劑吸收法 反應(yīng)器中的順酐，用沸點(diǎn)高、粘度低、化學(xué)穩(wěn)定性好，同水親和力弱的有機(jī)溶劑（例如環(huán)烷酸酯）全部吸收，然后通過氣提精餾得精酐。 III）冷凝熱熔法 將反應(yīng)生成氣降至 30℃，使 80%的順酐在冷凝器中呈固態(tài)析出，然后加熱至 6080℃，使其熔化后回收。北京化工研究院開發(fā)的催化劑運(yùn)行負(fù)荷高而且使用性能部分已達(dá)到國外催化劑水平，因此本項(xiàng)目推薦使用北京化工研究院生產(chǎn)的催化劑。 苯固定床技術(shù)成熟可靠，工業(yè)上順酐收率高達(dá) 90%以上。 生產(chǎn)工藝的確定 1 由于本公司主產(chǎn)苯酐，可以副產(chǎn)順酐 約為苯酐產(chǎn)量的 5%。該研究所在 2020 年還研制成功噸 H3B 苯氧化制順酐新型催化劑，該催化劑在合理的釩鉬比例基礎(chǔ)上，添加了兩種以上的助催化劑，載體仍使用環(huán)狀綠碳化硅，以保持其阻力及導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)。目前我國已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)制造萬噸級(jí)苯法固定床列 管式反應(yīng)器，且使用性能良好，這就為更大規(guī)模和更高要求順酐反應(yīng)器的國產(chǎn)化提供了極好的條件。目前該方法已經(jīng)在比利時(shí)的生產(chǎn)裝置上使用，結(jié)果良好。通過對(duì)氧和丁烷混合實(shí)行嚴(yán)格控制與這種催化劑結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)原料氣的循環(huán)，提高順酐的轉(zhuǎn)化率和選擇性，降低裝置的能耗，提高最終產(chǎn)率，生產(chǎn)成本 比傳統(tǒng)制造方法降低約 30%，且燃燒的尾氣減少了 15%30%。 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展 目前，國外順酐生產(chǎn)技術(shù)由以苯法為主向正丁烷氧化法為主轉(zhuǎn)變，沒有其他新的生產(chǎn)路線出現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)展主要體現(xiàn)在現(xiàn)有裝置的工藝改進(jìn)和提 高催化劑性能兩個(gè)方面。正丁烷法每噸順酐產(chǎn)品消耗 噸正丁烷，而苯法每噸順酐產(chǎn)品消耗 噸苯。目前國外以正丁烷為原料生產(chǎn)順酐的比較典型和先進(jìn)的工藝技術(shù)路線有美國 Lummus 公司和意大利Alusuisle 公司聯(lián)合開發(fā)的正丁烷流化床溶劑吸收工藝，即 ALMA 工藝；英國 BP 公司開發(fā)的正丁烷流化床水吸收工藝，即 BP 工藝；美國SD 公司開發(fā)的正丁烷固定床水吸收工藝，即 SD 工藝；意大利 SISAS化學(xué)公司采用的正丁烷固定床溶劑吸收工藝，即 Conserpan噸 ochim工藝。 (3)苯酐副產(chǎn)法：在由鄰二甲苯生產(chǎn)苯酐時(shí)，可以副產(chǎn)得到一定數(shù)量的順酐產(chǎn)品，其產(chǎn)量約為苯酐產(chǎn)量的 5%。在反應(yīng)過程中，除生成主產(chǎn)物外，還副產(chǎn)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。 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀 目前，工業(yè)上順酐的生產(chǎn)工藝路線按原料可分為苯氧化法、正丁烷法氧化法、 C4 烯烴法和苯酐副產(chǎn)法 4 種，其中苯氧化法應(yīng)用最為廣泛，但由于苯資源有限， C4 烯烴和正丁烷為原料生產(chǎn)順酐的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，尤其是富產(chǎn)天然氣和油田伴生氣的 國家，擁有大量的正丁烷資源，因此近年來正丁烷氧化法生產(chǎn)