年产40000吨苯酐生产车间工艺设计说明书(3)

其催化剂比表面积为10-40 m2/g；最下部催化剂区的床长度为40-90 cm,其催化剂比表面积为15-50 m2/g。活性低的催化剂比表面积小，而且负载活性组分量也少，其中以重量计，V2O5为6％-11％，Sb2O3为0％-3％，碱金属为0.1％-1％；活性高的催化剂V2O5为5％-15％，Sb2O3为0％-3％，碱金属为0.0％-0.4％，还有0％-0.4％的磷[7]。

目前国内知名的增塑剂及苯酐企业已经成功应用了04-28、04-66、

R-HYHL-IV等BASF系列催化剂产品，几种催化剂性能、特点、优劣各有千秋，但是他们的主要成份都是V2O5-TiO2，并且催化剂载体都是瓷环[8]。

2.4 工艺流程简述[4]

苯酐生产工艺系统包括氧化反应部分、冷凝水洗部分、苯酐精制部分。 2.4.1 氧化部分

邻二甲苯通过换热器预热，经净化换热器加热后在汽化器内混合均匀并完全雾化，进入反应器反应。反应器内埋填化热列管，用熔盐循环移去反应热，热的熔盐产生高压蒸汽。邻二甲苯部分氧化生成苯酐所必需的工艺空气由空气鼓风机压缩供给。工艺空气经过空气过滤器除去其中的灰尘等，这些灰尘可能降低催化剂的活性。通过过滤器后，纯净的空气经过入口侧的进气消音器被鼓风机压缩至0.055 MpaG。空气鼓风机是单级电动离心式压缩机。通过出气消音器的压缩空气进入空气预热器。被加热空气的出口温度大约为185℃。工艺空气通过空气预热器进入邻二甲苯气化器。

来源于邻二甲苯罐的邻二甲苯通过邻二甲苯泵输送到汽化器，在进入汽化器前邻二甲苯先后通过邻二甲苯过滤器和邻二甲苯加热器，在进入气化器前邻二甲苯先后通过邻二甲苯过滤器和邻二甲苯加热器。位于邻二甲苯管线上的邻二甲苯过滤器是一种双切换过滤器，这样邻二甲苯中的颗粒将被完全过滤出。通过邻二甲苯预热器将邻二甲苯加热到145℃，壳侧的加热蒸汽为0.6MpaG饱和蒸汽。上述工艺物料和工艺空气分别进入邻二甲苯气化器。邻二甲苯的流量根据空气流量调节，空气量在压力补偿下指示，装置邻二甲苯负荷为80g。

在汽化器中，邻二甲苯通过喷嘴注入并与工艺空气完全混合直接进入苯酐反应器中，反应混合物从上到下流经反应器。在气相中，邻二甲苯在V-Ti催化剂的表面被选择性氧化反应生成苯酐。该反应式强放热反应。部分反应热将反应温度加热到370℃，大部分反应热经循环的熔盐移出。

苯酐反应器为列管式反应器，在反应器壳侧的传热介质为熔盐。熔盐通过熔盐泵进行循环，流经反应器同时吸收反应放出的热量。部分循环的熔盐从盐浴流经外部的熔盐冷却器，熔盐冷却器有序流动以维持盐浴温度的恒定。电

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加热器在开车时给盐浴提供热量并在停车期间保持足够的盐浴温度。反应器盐浴的温度，是由熔盐控制阀调节通过熔盐冷却器的循环流量来控制的，熔盐冷却器锅炉给水的量通过液位来进行控制。带外部加热的熔盐槽主要用于熔盐的初次装填和反应器熔盐的排放。 2.4.2 冷凝回收

热的生成气体离开反应器后在气体冷却器中被冷却到165-175℃，然后进入苯酐切换冷凝器凝固成反应产物。反应气进入切换冷凝器，其中四台切换冷凝器中的三台通入反应气体进行凝华，另一台处于热熔或再冷却，并且根据固定的周期切换操作。

在切换冷凝器凝华阶段，通过冷油冷却器冷却的导热油被通入切换冷凝器的翅片管。苯酐凝华在翅片管的外表面。循环的导热油的供给温度合理选择，以保证出切换冷凝器的气体温度大约为60℃。当苯酐凝华结束后，通过热油加热器加热的热油被通入切换冷凝器的翅片管。粗苯酐被热熔，收集在切换冷凝器底部然后流入粗苯酐贮罐中。粗苯酐通过粗苯酐送料泵进入苯酐精制单元。导热油流经两个循环回路，这两个循环回路的油贮存罐分别是冷油罐和热油罐，且两贮罐相互连通。冷油通过冷油泵经冷油冷却器再流经切换冷凝器回到冷油罐。通过冷油冷却器的冷油温度约为54℃。热油通过热油泵经热油加热器再流经切换冷凝器后回到热油罐。通过热油加热器的热油温度约为180℃。热熔后，切换冷凝器被冷油冷却然后准备下一次苯酐凝华捕集。在开始下一次凝华捕集之前，切换冷凝器需要大约40分钟冷却。 2.4.3 尾气洗涤

从切换冷凝器排除的尾气和精馏蒸汽喷射器过来的废气一起进入尾气洗涤塔，在洗涤塔中尾气中的有机物通过洗涤水循环泵，经过三级洗涤后被除去，经洗涤后的尾气直接向高空排入大气。废气中被除去的主要有机物是顺酐。三级洗涤回路中顺酐的质量浓度分别为2%，6%和17%(最大25%)。洗涤塔的补充水通过液位控制系统补充到洗涤塔内。酸水被临时贮存在酸水贮罐中，然后通过酸水输送泵送至废液焚烧炉。酸水正常的输送量为1.5m3/h。 2.4.4 预处理

粗苯酐输送到热处理单元，在第一处理段，粗苯酐加热器将粗苯酐从160℃加热到250℃进行热处理。在催化剂使用的末期，有必要将粗苯酐加热到280℃进行热处理。粗苯酐加热器的加热介质为导热油。导热油通过热油炉的循环泵进行循环，热油的温度大约为300℃。

粗苯酐从苯酐缓冲罐通过重力流入第一处理槽，最终溢流到第二处理槽。碳

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酸钠溶液通过计量泵从碳酸钠溶解槽注入第一处理槽，醛类和其它重组分转化为树脂以便于精馏分离。同时水蒸气、顺酐和其他低沸点物质也从粗苯酐中抽取出。 通过重力流入第一处理段，粗苯酐加热器将粗苯酐从160℃加热到250℃进行热处理，最终流入第二处理槽。水蒸气、顺酐和其他低沸点物质从粗苯酐中抽取出。

热处理的真空度通过喷射泵来实现，真空度大约为-0.02MpaG。热处理的停留时间大约为18h。被加热的气相产品在苯酐冷凝器中部分冷凝，然后回到第一处理槽。不凝气被喷射泵吸收，然后送到尾气洗涤塔前的工艺气体进口管线。 2.4.5 结片包装

该工段根据用户需要经结片机结片后再由包装机包装成成品。从结片机给料泵来的液体苯酐产品，经结片机结成片状的固体苯酐，再经称量包装机包装后通过皮带输送机送至产品临时堆放仓库待售。结片机为一个经抛光的并可以调转数的不锈钢滚筒，其内部通冷却水，滚筒下部的一部分侵入苯酐料盘内，转动的滚筒在苯酐料盘沾上一层苯酐，经冷却变为一层结片。滚筒一侧装有一把固定的与滚筒同长度的刮刀，当滚筒上的苯酐结片转至刮刀处时，被刮刀将结片刮下，落入结片机下方的排放空中，经滑槽进入半自动包装码垛机，码完的货垛由非防爆内燃机叉车送入成品库待销。 2.4.6 废液焚烧

废液焚烧装置主要是处理来自尾气洗涤塔产生的顺酸废水。由于废水中的有机组分含量相对比较少，废水的热值低，本身不能进行燃烧，所以采用天然气作为主要燃料进行燃烧，将废水喷入焚烧炉中，由过热蒸汽进行雾化。在焚烧炉中，废液所含的有机物在高温下全部分解成CO2和H2O。

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2.5 工艺流程方块图

原料 鼓风系统 列 管 式 氧 化 反 应 器 循环油 废气 加热蒸汽 尾 气 洗 涤 循环冷油 图2-1 工艺流程方块图

精 馏 热 油 预 处 理 炉 副产蒸汽 副产蒸汽 废液焚烧 邻二甲苯 天 然 气 结片 包装 苯 酐 产 品 冷凝回收粗苯酐置 天 然 气

3. 物料衡算

物料衡算的准则就是质量守恒定律，即“进入一个系统的全部物料必等于离开这个系统的全部物料，再加上过程损失量和在系统中积累量”。依据质量守恒定律，对研究系统作物料衡算，可由下式表示[13]：

∑G进=∑G出+∑G损+∑G积 < …… 此处隐藏：2178字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……