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文档简介

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2、电十特制化丄夸限工司门匸江苏拥比励比具项目石油代工臣药2013-01-17华吃董舌;柘狂化工年卢旳吨均苹巴.江苏拟燧项目TW万元石i油化工医药2012-12-29n年产40|吨rfflDh 4D0睡肖光回化剂、40.拟擁项目2co3r7i万油化工医药2012-03-07棊四甲酸二断的化学容称为1, 2, 4,弓苯甲酸二旺简称FUEL是一种重要的化工熄料, 用途其广込由PMDA和芳香二胺合成的高分子聚合机称为聚酰亚喊是一种而搞温,耐 深冷,抗冲击和具有优异电性能与机械性能的新型合成材料,并可制成薄頤、纤维、漆包线、 浸渍濫、泡沫塑駅 铸塑零件和胶粘剂等。均苯四苯甲酸二酊的用途广泛,主要有以下几个

3、方面:耐热黑合物:F宓最大的用途就是用作聚酰亚胺的原料由已财与对二氢基二笨醞等芳香 族二腫类化合物反应制得的翳先亚帆具有耐高能辐射、优良的耐化学药品性、耐磨性耐 放射性,通常将耳潮真用作电机和电缆的耐热绝缘衬垫或绕包材料或用作柔性电路板基材; 还可制成模料作为原子反应堆和宇宙空间站用的电料,以及喷气发动机油管材料増塑剂:由PME盒和相应酹反应制得的均弦四釀丁酣,具有良好的电绝缘性和耐热性,可用 二生产耐熱高压电缆、耐热聚Z烯和高级人造革。固化孙 环氧树脂进彳亍绕铸和层压制造电机材料PMDA作固化剂可制成绝缘性能好的犬 型铸件;用PMDA作为环氧树脂胶粘剂的固化剂可快速粘接,从而制得耐瞬时冲击性

4、胶粘 剂。均苯四甲酸二断的生产方法均苯四甲酸二酊的主产方法较多,采用的原料不同,选择的工艺路线也不一样,方法各异。 目前国内外主要生产工艺一是以偏三甲苯为原料与丙烯进i亍烷基化反应得 顶卸或与CO迸 行搂基化反应得论,另一个是以均四甲苯为原轧采用空气氧化法得FMDAc本厂即采用 的上述第三种生产方法。此法可连续生产,并能实现自动化控制,产品性能稳定,污染小, 生产成本低,是目前我国主耍的生产方法。均萊四甲酸二酊生产工艺8乍二疫鱗;9異三吨宾執1 0幫E哺黠;1 1才億老 M爪历恕均四申牙经优料笔焰优后迭空汽乂亂 三经爭張换体卄温后为气W台氓台方的气休注鼻 氧亿国臣器,任 間曲匸下进彳亍氧亿国区

5、 辰应启的气仿经哲1启在押集豈:F擬乱 得 理粗定菲囚甲酸二酊”去气坯呱以塔脱晾低级釀后敖空“耙均羊囚甲釀二酊込需曼注一步清 韦用T燥才可得工业舉的均苹四甲釀二齐南京蹴精细化工厂于2002年建成了该装矍每小时投料冰3即每产讥吨需消耗st 均四甲苯a经过2个月的试生产,初步达到满负荷,最终产品产出率也达到设计指标要求。1、概述 均苯四甲酸二酐外观为白色粉末或针状结晶,遇水或暴露在湿空气中易吸潮而水解成均苯四甲酸 均苯四甲酸二酐分子中具有四个羧酸基,并且都是对称的,可发生醇化、酰氯化、氢化、酰胺化、 酰亚胺化、腈化等多种化学反应。均苯四甲酸二酐是一种重要的有机合成工业原料,也是发展新型化工材料和高

6、附加值精细化工产 品的基本原料,主要用作生产聚酰亚胺的单体,此外还可用作环氧树脂的固化剂及聚酯树脂的交 联剂,用于制造酞青蓝染料和一些重要的衍生物等,用途十分广泛。目前国内均酐的主要用途是生产新型工程塑料聚酰亚胺(PI)。这是二十世纪六十年代发展起来的一种可耐高温、低温、辐射、冲击、具有优异电绝缘性能和机械性能的合成材料,可制成薄膜、 纤维、漆包线漆、胶粘剂、层压板和模塑件等,被称为“黄金膜”,广泛应用于电子、电机、机 械制造、原子能以及航天等部门。2、产品市场分析 均苯四甲酸二酐是高温绝缘材料的主要成分,用于生产聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺膜塑料和绝缘材 料。此外,均苯四甲酸二酐还可用于生产高温固

7、化剂、消光剂、增塑剂、环氧树脂固化剂、粉末 涂料、防腐涂料、高效脱硫催化剂、耐高温绝缘漆、消光固化剂、耐高温粘合剂。(1)用作环氧树脂固化剂 用环氧树脂进行浇铸和层压制造电机材料,特别是制造防漏电性能电机材料时,均采用酸酐作固 化剂。(2)用作表面活性剂 均苯四甲酸二酐和高碳醇进行分步酯化反应可制得具有生物降解性能的“绿色”表面活性剂或 乳化剂。这种表面活性剂具有优良的表面张力、乳化、润湿泡沫等表面特性。(3)用作增塑剂由均苯四甲酸二酐和相应醇反应制得的均苯四酸四丁酯(TBPM)和均苯四酸四辛酯(TOPM),具 有良好的电绝缘性和耐热性,可用于生产耐热高压电缆、耐热聚氯乙烯高级人造革,特别是医

8、用 塑料制品;均苯四甲酸二酐与 2-乙基已醇酯化制得的均苯四甲酸四( 2-乙基己)酯,是聚氯乙 烯耐热增塑剂,可用于生产102120C耐热电缆,生产特殊的耐久耐热塑料制品,医药及食品 方面使用的聚氯乙烯制品。(4)聚酰亚胺生产 生产聚酰亚胺是均苯四甲酸二酐最主要的用途。由均苯四甲酸二酐和对二氨基二苯醚等芳香族二 胺类化合物反应制得的聚酰亚胺,具有不融不熔的特点,同其它塑料相比,有着非常优秀的耐化 学药品性、耐磨性、耐放射性,在工业上主要用途是制成薄膜用作H级或C级电机和电缆的耐热 绝缘衬垫或统包材料,或用作柔性电路板基村,也可制成模塑料用于制造原子反应堆和宇宙空间 用的电料,以及在200232

9、C下工作的喷气发动机油管材料等。(5)其它 均苯四甲酸二酐还可用作水处理剂、金属缓蚀剂、皮革鞣剂的添加剂、柴油的低温性能改进剂、 电子摄影色调改善剂、粉末涂料聚酯树脂的交联剂、电极材料、热熔路标漆、偶氮染料及粘结剂 以及制耐高温润滑剂、染料、醇酸树脂及聚酯树脂改性等。目前,国外均苯四甲酸二酐的生产厂家主要有美国的杜邦公司、Allco Chemmical Corp、Price ton Chemicals Research-Inc,生产能力约为2.2万吨/年。德国的生产能力为2.4万吨/年,日本的 生产能力为 3.06 万吨/年。我国自二十世纪六十年代开始进行均苯四酸二酐的研究和试生产,上海焦化厂

10、曾采用硝酸氧化法 及高锰酸钾氧化法生产均苯四酸二酐,并建有15吨/年的装置。七十年代以来,国内开发均苯四 酸二酐的单位主要有:南京化工大学、南京炼油厂研究所、黑龙江石油化工研究所,均采用气相 空气氧化法,流程相似,只有原料和催化剂不同。目前国内生产厂家主要有黑龙江省牡丹江石化集团股份公司牡丹江化工三厂、河北蒿城市聚丙烯 厂、河北元氏县冀津化工厂、河北廊坊三威化工有限公司(廊坊市精细化工厂)、辽宁省鞍山华 兴化工有限公司、上海市合成树脂研究所、上海太平洋化工(集团)公司合成树脂所实验厂、上 海焦化总厂特种炭黑厂、江苏溧阳市化学工业公司、常熟市联邦化工有限公司、浙江象山志华化 学有限公司以及黄山市

11、华美精细化工有限公司等。随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,我国化学工业对均苯四甲酸二酐的需求量 逐年增加。目前,我国均苯四甲酸二酐的生产能力还很小,年产量不足千吨,产量还不能满足国 内实际生产的需求,每年都得大量进口,开发利用前景广阔。另外,随着我国石油工业的不断发展,重整装置的重芳烃和裂解汽油产量不断提高,重整C9芳 烃的总产量每年可达近40万吨/年,而偏三甲苯在C9芳烃中约占35%-40%, C10芳烃的总产量每 年可达20万吨,而均四甲苯在C10芳烃中约占20%,为均酐的生产提供了原料保证。3、生产工艺简述 根据原料路线以及氧化工艺的不同,均苯四甲酸二酐的生产方法主要有均四

12、甲苯法、偏三甲苯烷 基化法和一氧化碳法三种。(1)均四甲苯法 以均四甲苯为原料制备均苯四甲酸二酐早期采用的是液相氧化工艺,该工艺合成均酐的收率较高 但是工艺路线较长,且以硝酸或重铬酸盐作氧化剂,易造成环境污染。目前普遍采用的是以均四 甲苯为原料,经空气氧化一步制得均苯四甲酸二酐的工艺。此法的特点是工艺简单,可省去脱水 成酐工序,除空气外不用其它氧化剂,也不需要液相所必须的催化分离工序,并可连续生产,易 于实现自动化操作,是目前国内外生产均酐的主要方法。(2)偏三甲苯烷基化法 随着石油化工的发展,偏三甲苯及丙烯易得价廉,为利用5-异丙烯偏三甲苯生产均酐创造了条 件。国外德国Hoechst公司、日

13、本古河电气公司采用此法进行生产,我国黑龙江石化研究所、上 海焦化厂、牡丹江化工三厂等都对该法进行过试验开发。(3)一氧化碳法 采用一氧化碳法制备均酐是国外最近开发成功的一种方法。该法是以偏三甲苯和一氧化碳反应制 得高纯度的中间体芳香醛2,4,5-三甲基苯甲醛,然后氧化得均苯四甲酸,最后经脱水生成。 该法采用羰基化新工艺,副反应少,产品纯度高,收率高。选择性强,对设备腐蚀性小,符合环 保要求,并且使用一套装置可切换生产偏苯三酸酐和均酐两种产品,生产成本较低,代表了均酐 今后制备的发展方向。均苯四酸二酐的多种生产方法中,空气气相氧化法可直接成酐,自动化程度高,易于大规模生产, 且设备腐蚀小,是目前

14、最经济简便、采用最多的方法。SRI International于1994年对该技术 进行了比较,认为日本Nippon Shokubai公司的专利技术均苯四酸二酐选择性最高,而且在工艺 上具有产品收集及提纯一步完成的优点,并进行了全面的技术经济评价。该技术采用V2O5复合 型催化剂,反应温度390410C,压力186kPa,采用由不锈钢管组成的列管式反应器,空气空速 8000/hr,均苯四甲酸二酐选择性69.5%,回收率94.4%,纯度大于99.5%。 均苯四酸二酐作为生产聚酰亚胺的单体,纯度要求在99%以上,因此其提纯精制是相当重要的, 国外常用的精制方法通常有:惰性气体携带法;溶剂洗涤法;真

15、空升华法。 我国自二十世纪六十年代就开始进行均苯四酸二酐的研究和试生产,开发了用均四甲苯空气气相 氧化制二酐的工艺路线,同时对催化剂进行了改进,使其具有低空速、高收率、生产能力高、寿 命长等特点。且工艺简单,可省去脱水成酐工序,除空气外不用其它氧化剂,也不需要液相所必 须的催化分离工序,并可连续生产,易于实现自动化操作。生产出的产品经直接捕集后,达到精 酐,不用升华精制降低了生产成本,提高了产品质量。 因此,推荐采用国内先进的生产工艺及技术,以均四甲苯为主要原料,经空气氧化一步制得均苯 四甲酸二酐。4、主要原材料、公用工程消耗定额及年用量原材料消耗名称及规格单位单耗年用量均四甲苯吨1.2300

16、0公用工程消耗名称单位单耗年用量冷却水立方米50125000中压蒸汽吨3.38250电KWh350087500005、装置占地和定员年产 2500 吨均苯四甲酸二酐生产装置占地面积估算为 0.5 公顷,生产装置定员估算为 50 人6、建设投资及经济效益建设 2500 吨/年均酐装置的建设投资为 9230 万元,总投资为 14263 万元。 主要经济技术指标序号项目名称单位数量备注1总投资万元142632其中:建设投资万元92303年销售收入万元100004年总成本万元65225年利税额万元34786年利润额万元22367投资利税率%24.398投资利润率%15.689投资回收期年5.98包括建设期 1 年

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