兰州石化公司2万ta正丁烷氧化法制顺丁烯二酸酐装置工艺流程

1、第 26卷 第 4期 2008年 7月 石 化 技 术 与 应 用Petr oche m ical Technol ogy &App licati on Vol . 26 No . 4 July 2008新装置 (381384兰州石化公司 2万 t/a正丁烷氧化法制顺丁烯 二酸酐装置工艺流程及特点马首骥 , 孙凯(中国石油兰州石化分公司 助剂厂 , 甘肃 兰州 730060摘要 :介绍了中国石油兰州石化分公司新建 2万 t/a正丁烷氧化法制顺丁烯二酸酐 (简称顺酐 装 置的工艺流程 、 工艺特点 、 产品规格 、 技术经济水平等情况 。 Hunts man 公 司技术 , 反应器为列管

2、式固定床 , 后处理回收率为 99%, m ( ( 1. 2。溶剂 单耗 m (溶剂 /m(顺酐 仅为 58kg/t 。关键词 :顺丁烯二酸酐 ; 装置中图分类号 :T Q . +:1009-0045(2008 04-381-05 (以下简称为兰州 石化 2万 t/a 正丁烷氧化法 1制顺丁烯二酸酐 (简称顺酐 装置于 2006年 9月建成 , 2007年 7月开车成功 。 其溶剂吸收和产品精制技术从美 国 Hunts man 公司引进 , 氧化反应器系国内制造 , C 4烯 烃 加 氢 单 元 采 用 国 产 技 术 , 占 地 面 积 8354m 2, 异丁烷 (副产品 , 作为液化气使用

3、 产能 为 2. 47万 t/a, 操 作 时 间 8000h /a, 操 作 弹 性 50%110%。 本工作对此装置的工艺流程 、 特点 及运行情况进行了总结 。1 工艺特点固定床反应器为列管式结构 , 传热面积大(采用固定床工艺 , 顺酐收率比流化床的高 。顺 酐的吸收 、 解吸和精制在 2个塔中进行 , 液态顺 酐产品从侧线采出 , 纯度高达 99. 8%, 可泵送至 1, 4-丁二醇装置直接使用而无需精制 。固态 (粒料 、 液态生产方案切换灵活 ; 顺酐精制溶剂 单耗 m (溶剂 /m(顺酐 低 , 仅为 58kg/t; 后 处理回收率高达 99%2 工艺流程兰州石化 2万 t/a

4、 顺酐装置主要由混合 C 4精制 、 氧化 、 溶剂吸收与解吸 、 顺酐精制和结片 成型与包 装 5个 单 元 组 成 。主 要 设 备 参 数 见 表 1。表 1 主要设备参数位号 名称 类型 塔盘 /块材质 介质额定流量 /(kg h -1温度 / 压力 /MPa设计 操作 设计 操作2. 1 混合 C 4精制混合 C 4 精制单元工艺流程如图 1所示 。3收稿日期 :2007-12-25; 修回日期 :2008-05-07作者简介 :马首骥 (1963 , 男 , 甘肃秦安人 , 助理工程师 , 从事催化重整、 顺酐等装置的生产技术管理工作 。 已发表论 文 2篇。 1 4 , 11,当

5、混合 C42×10-5时切换至备用塔 。 用 250 氮气对脱水塔进行再生 。加氢进料泵出口压力为 3. 2MPa 。二级加氢反应混合物经高温分液罐进行气液分离后 , 气相进入冷却器被冷却到 15 左右 。脱异丁烷塔为 106层浮阀塔 , 进料 (加氢 C4温度为 75 , 塔顶引出物经 冷凝冷却器冷却至约 45 后进入回流罐进行气 液分离 。 从回流罐排出的气体经冷却器冷却到15 后送至异丁烷回收罐 。2. 2 氧化氧化单元工艺流程如图 2所示 。图 2 氧化单元工艺流程 以 60000m 3/h 流量 , 用主风机将温度为155 、 压力为 0. 19MPa 的空气送至正丁烷混合

6、器 。 预处理后的正丁烷液体以 2753. 43kg/h 流量连续 进 入 蒸 发 罐 。蒸 发 获 得 的 气 态 正 丁 烷(0. 32MPa, 43 以 2753. 43kg /h流量进入过热器 。 在过热器管程内 , 气态正丁烷被壳程内的饱 和蒸汽加热至 120 , 然后进入正丁烷混合器 。 自 静 态 混 合 器 出 来 的 混 合 气 体 (压 力 为 0. 18MPa, 温度为 155 以 77021m 3/h流量连续 由底部进入反应器管程 。正丁烷的催化氧化反 283 石 化 技 术 与 应 用 第 26卷 应温度为 450 , 反应热用壳程熔盐移出 。反应 生成气在切换冷却器

7、的管程中被降温到 126133 , 然后进入溶剂吸收工序 。2. 3 溶剂吸收与解吸溶剂吸收与 解吸 单 元 工 艺 流 程 如 图 3所 示 。图 3 溶剂吸收与解吸工艺流程 吸收与解吸 解吸塔由 3个填充段构成 , 上部 2段为规整填充 , 底部 1段为散堆填充 。解吸 塔内真空度由 3段蒸汽喷射系统保持 , 底部用再 沸器加热 , 顺酐自顶部填充段下方侧线采出 。 溶剂循环及处理 因为溶剂循环系统有少量 损失 , 故新鲜贫溶剂须不断由外界定期性地补充到 系统中。 经过一段时间循环后 , 溶剂系统中就会累 积一定量的焦油和反丁烯二酸 (即富马酸 , 需通 过萃取系统将这 2种杂质脱除。 富

8、马酸萃取系统 主要由预混罐和萃取机组成 , 萃取剂为热脱盐水。 该萃取机为液 -液离心式分离装置。 2. 4 顺酐精制顺酐精制工艺流程如图 4所示 。顺酐精制 精制系统通过间歇真空蒸馏将 顺酐中的低沸点杂质和重组分除去 。当回流系 统内操作条件显示精制塔内不再有轻组分时将 轻组分输送到前馏分接受罐 , 然后收集主馏分并 输送至批量接受罐 。将少量主馏分输送到酸水 配料罐 , 继续蒸馏主馏分 , 直至塔釜液位达到最低允许值 。 前馏分主要为顺酐 , 还含有少量轻组 分 。 将前馏分循环至解吸塔回收顺酐并除去轻 组分 。 每次批量蒸馏会在塔釜中留下少量重组 分 。 须将不断累积的重组分从系统中除去

9、 。用 残液泵将重组分输送至重组分罐 , 在恰当时机用 泵将重组分输送至废气处理系统焚烧 。顺丁烯二酸的制备及 M I SH 添加剂 在加 热和搅拌条件下 , 将极少量来自批量蒸馏的主馏 分 (精制顺酐 输送至酸水配料罐中 , 与极少量水 部分反应 , 生成顺丁烯二酸 (MAn, 顺酐产品的稳 定剂 。 MAn /顺酐混合物从酸水配料罐底部进 入批量接收罐 。稳定性处理是向批量接收罐中 加入少量专利 “ M I SH ” 添加剂 。 2. 5 结片成型与包装 用成品输送泵将顺酐由成品罐输送至冷却 器 , 冷却到 57 后送入结片机中 。液态顺酐在 水冷式滚筒结片机中冷却 、 结晶 、 成型 ,

10、 转变为无 规则鳞片状固态顺酐 , 计量 、 包装后获得顺 酐 成品 。383 第 4期 马首骥等 . 兰州石化公司 2万 t/a正丁烷氧化法制顺丁烯二酸酐装置工艺流程及特点 图 4 顺酐精制工艺流程3 产品规格顺酐产品质量指标如表 2所示 。表 2 顺酐产品质量指标项目产品等级优等品 一等品 合格品 分析方法w (顺酐 /% 99. 5 99. 0 98. 5G B 3676 1992铂 -钴色度 /号 老化前 25 50 100G B 3143 1982 热老化后 3 30AST MD 3366结晶点 / 52. 4 52. 0 51. 5G B 7533 1993w (灰分 /% 0.

11、005 0. 005G B 7531 1987w (Fe ×106 5G B 3049 1986w (顺丁烯二酸 /% 0. 2I S O 1390/II 3:140 下老化 2h 。4 运行情况及技术经济水平 4. 1 运行情况开工初期氧化前混合物中丁烷的体积分数为 1. 00%。鉴于溶剂岗位和精制岗位还存在一 些问题 , 所以并未急于将氧化处理量进一步提 高 。经过近 1个月的运行 , 后系统存在的问题 基本得到了解决 , 于 2007年 8月 31日将丁烷体 积分数提高到 1. 20%, 至 9月 14日已逐步提高至 1. 50%。稳定运行了半个月后于 9月 30日 提高到 1

12、. 60%, 10月再次提高到 1. 65%, 并持 续进行正常生产 。装置实际生产负荷为设计生 产能力的 92%。截至 2007年 11月 , 装置共生产顺酐成品 5253. 53t, 除开工初期生产出少量 合格品外 , 其余均为一级品和优级品 , 且优级品 率逐月上升 , 2007年 10月成品的优级品率为 93. 6%。 2007年顺酐装置产品产量与质量如表 3所示 。表 3 2007年顺酐产品产量与质量时间产量 /t优级品率 /%一级品率 /%合格品率 /%8月 811. 9510. 665. 823. 69月 1510. 5232. 958. 18. 910月 1600. 8493.

13、 66. 411月1330. 2288. 411. 6合计5253. 5362. 031. 86. 24. 2 技术经济水平由表 4可以看出 , 随着生产负荷的提高 , 装 置的各项技术经济指标均呈下降趋势 , 并向设计 值趋近 。 483 石 化 技 术 与 应 用 第 26卷 表 4 顺酐装置的技术经济水平项目2007年5月 8月 9月 10月 11月设计值5 结束语兰州石化 2万 t/a顺酐装置是目前国内首套 用正丁烷法制顺酐的装置。 该装置的原料预处理 工艺、相对简单 ,应器传热面积大 , 特别是固定 床催化剂性能稳定 , 故顺酐收率高于流化床。 顺酐 的吸收、 解吸、 精制在 2个塔

14、中进行 , 产品液酐侧线 采出 , 纯 度 99. 8%。如 果 液 酐 是 1, 4-丁 二 醇 (BDO 装置的原料 , 则可直接用泵送至 BDO 装置 , 不需要精制。 如果顺酐是以固酐在市场上销售的 最终产品 , 则液酐需经精制单元提纯 , 造粒包装。 原料单耗 m (正丁烷 /m(顺酐 仅为 1. 2, 溶剂 单耗 m (溶剂 /m(顺酐 仅为 58kg/t, 且后处 理回收率为 98%99%。 产品热稳定性好 , 优等 品率高 , 所以可代替进口产品 , 且能满足国内医药、 纺织、, , 杜仕国 , 等 . 丁烷氧化制顺丁烯二酸酐 V -O 催化剂的合成及应用 J .石化技术与应用

15、 , 2006, 24(1 :11-13.相关文献链接 :1杨林松 , 林杰斌 , 任建寅 , 等 . 一种正丁烷氧化制顺丁烯二酸 酐流化床催化剂再生制备方法 :中国 , 200610065785. 6P . 2007-09-19.2鲁彦玲 , 施冬梅 , 杜仕国 , 等 . 顺丁烯二酸酐制备工艺及催化 剂发展 研 究 J .长 江 大 学 学 报 :理 工 卷 , 2006, 3(2 : 33-37.3Cavani F, Cortelli C, Frattini A. The diluti on of vanadyl pyr o 2 phos phate, catalyst for n -b

16、utane oxidati on t o maleic anhydride, with alum inum phos phate:Unexpected reactivity due t o the con 2 tributi on of the diluting agent J .Top ics in Catalysis, 2006, 38(4 :295-301.Process and character isti cs of an i n st a ll a ti on of 20kt/ama le i c anhydr i de by n -but ane ox i da ti on i

17、n Lanzhou Petroche m i ca l Co m panyMa Shouji, Sun Kai(A dditives P lant of L anzhou Petroche m ical Co m pany, PetroCh ina, L anzhou 730060, China Abstract :Several circum stances were p resented of a ne wly built 20kt/a of maleic anhydride installa 2 ti on by n -butane oxidati on including p r oc

18、ess, tech 2 nical characteristics, p r oduct s pecificati ons, techno 2 l ogical and econom ic level . The technol ogy of s ol 2 vent abs or p ti on and p r oduct refining were intr oduced fr om American Hunts man Cor porati on, multitubular fixed bed was served as the react or, the rep r ocess re 2 covery rate reached 99%.The ra w material con 2 su mp ti on per pass of the p r oduct, i . e . the mass rati o of n