一种防止顺酐装置氧化产物冷凝器堵塞的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法和装置，其中在将氧化反应器的产物流冷却之后进入气体冷凝器之前，向冷却产物流中加入激冷流，激冷流中包含有机溶剂或液态顺酐与有机溶剂的混合物，以便将冷凝过程产生的顺酐以及可能产生的顺酸和富马酸溶解在溶剂中，随液相流带出冷凝器，以防止冷凝器堵塞。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法和装置，其中在将氧化反应器的产物流冷却之后进入气体冷凝器之前，向冷却产物流中加入激冷流，激冷流中包含有机溶剂或液态顺酐与有机溶剂的混合物，以便将冷凝过程产生的顺酐以及可能产生的顺酸和富马酸溶解在溶剂中，随液相流带出冷凝器，以防止冷凝器堵塞。【专利说明】一种防止顺酐装置氧化产物冷凝器堵塞的方法和装置
本专利技术提供一种从苯或正丁烷在催化剂的作用下空气氧化生成的含顺丁烯二酸 酐的气相物流的冷却、冷凝的方法和装置，以避免富马酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐冷凝 凝固而造成装置停车清洗，从而提高装置运转周期，提高生产效率。
技术介绍
顺丁烯二酸酐简称顺酐，Μ又名马来酸酐、失水苹果酸酐，是一种重要的有机化工 原料和精细化工产品，是目前世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐，主要用于生产不饱 和聚酯树脂UPR、醇酸树脂，还可用于生产1，4 一丁二醇BD0、γ 丁内酯GBL、四氢呋喃THF、 马来酸、富马酸和丁二酸酐等一系列重要的有机化学品和精细化学品，在农药、医药、涂料、 油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域具有 广泛的应用，开发利用前景广阔。 目前，按原料路线，顺酐的生产方法可分为苯氧化法、正丁烷氧化法。其中，正丁烷 氧化法在顺酐生产中占主导地位，其生产能力约占世界顺酐总生产能力的80%。国际上顺 酐主要采用正丁烷氧化法生产，我国的顺酐则主要采用苯氧化法生产。 苯氧化法自1933年实现工业化到上世纪末，一直是顺酐的主要生产方法，苯蒸气 和空气或氧气气相选择性催化氧化生成M，工艺技术成熟可靠。六七十年代，国际上开始采 用正丁烷法生产工艺，正丁烷和空气混合加热到360°C，在氧化催化剂的作用下，正丁烷被 氧化成顺酐。氧化产物被冷却，使得顺酐从气相中部分冷凝。然后部分除去顺酐的气相，用 溶剂通常用水或者有机溶剂洗涤来回收所生成的顺酐。含有未转化正丁烷的气体，在排入 大气前在尾气焚烧炉中焚化。 但是无论是苯法还是正丁烷法，如果采用部分冷凝，很容易造成部分冷凝器的堵 塞，即使采用切换式部分冷凝器，仍需经常地切换出堵塞的部分冷凝器进行清洗，使得装置 开工周期短，切换清洗频繁，造成额外的操作费用。 在文献河北化工2007年8月第30卷第八期P61-63《苯氧化法顺酐部冷系统的工 艺设计》一文中就描述并分析了切换式部分冷凝器堵塞的原因，提出了部分冷凝器合理设 计的方法，并试图通过合理的设计方案来延长开工周期。 在文献石化技术与应用2008年7月第26卷4期P381-385《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》一文中，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。指出装置开停车频繁，开工周期短。 为了更好的理解本专利技术的方法，有必要对氧化反应后物料的冷却过程作出一个科 学的描述。如中国专利CN102558113中所描述，正丁烷氧化反应后的气体组成mol%如下： N2 :74· 9, 02 :14· 3, H20 :7· 8, C0 :0· 9, C02 :0· 84, n-C4H10 :0· 3, MA :0· 94,乙酸：0· 01，丙烯 酸0.01，以及微量的富马酸ppm级，温度400-450°C，压力160kPa。一个简单的想法是冷却 此气体，当达到气体中某个组分的露点，自然地就可以将该组分液化，进一步冷却就会有更 多的组分液化，从而达到分离的目的。当然如果冷却此气体，当达到气体中顺酐的露点，自 然就可以将顺酐液化，进一步冷却就会有更多的顺酐液化，从而达到分离出顺酐的目的。如 果将此气体冷却到80°C，当冷却温度降到87. 85°C，达到顺酐的露点，顺酐液化形成顺酐液 相。此时顺酐中会带有微量的水，水会在气相和顺酐形成的液相中达到两相的平衡，水和顺 酐快速反应生成马来酸，但是马来酸在顺酐中溶解度较小，如果有过多的水和顺酐生成马 来酸，马来酸会结晶析出。如以下方程式（1)所示。 【权利要求】1. 一种防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，所述方法包括： a) 按照正丁烷法生产顺酐的工艺，将反应后产生的气态产物流（102)引入第一气体冷 却器（201)，冷却至200-260°C后作为冷却产物流（103)输出； b) 向冷却产物流（103)中加入激冷流，形成混合流引入气体冷凝器，混合流在冷凝器 中冷凝形成液相流和气相流；其中加入的激冷流为有机溶剂或液体顺酐与有机溶剂的混合 物，所加入激冷流的量足以溶解冷凝时会生成的顺酐以及可能生成的顺酸和富马酸；所述 有机溶剂的沸点高于顺酸和富马酸的沸点，且不与气态产物流（102)发生化学反应；其中 最终冷凝后的物流的温度为60-140°C，用于后续顺酐回收工段。2. 如权利要求1所述的防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，步骤b)中的加 入激冷流及冷凝步骤分为两级，即包括以下步骤： bl)向冷却产物流（103)中加入激冷流（104)形成混合流（105)，引入第二气体冷凝器 (202) ，激冷至130-180°C，形成液相流（106)和气相流（107); b2)向气相流（107)中加入激冷流（108)形成混合流（109)，引入第三气体冷凝器 (203) ，冷却至60-140°C，形成液相流（110)和气相流（111);其中形成的最终气相流（111) 用于后续顺酐回收工段，形成的液相流（106U10)用于回收溶剂和溶剂中溶解的顺酐，每一 级冷凝前加入的激冷流的量足以溶解该级冷凝时会生成的顺酐以及可能生成的顺酸和富 马酸。3. 如权利要求1或2所述的防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，所述激冷流 的加入和混合是在气体激冷器中进行的。4. 如权利要求1或2所述的防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，气体冷却器 和气体冷凝器采用的是循环水流换热冷却。5. 如权利要求1或2所述的防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，激冷流中所 用的溶剂为环己基二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二辛丁酯、间苯二甲 酸二正丁酯、间苯二甲酸二辛丁酯、对苯二甲酸二正丁酯、对苯二甲酸二辛丁酯中的一种或 多种的混合物。6. 如权利要求1所述的防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，所述激冷流加 入时温度在40-80°C。7. -种用于防止顺酐装置冷凝器堵塞的装置，其特征在于，包括第一气体冷却器 (201)，用于加入激冷流和混合的气体激冷器和气体冷凝器，第一气体冷却器连接反应器输 出的产物流，气体冷凝器的输出端输出的冷凝产物输出至顺酐回收装置。8. 如权利要求7所述的用于防止顺酐装置冷凝器堵塞的装置，其特征在于，存在两 组气体激冷器和气体冷凝器，即装置依序包括第一气体冷却器（201)、第一气体激冷器 (301 )、第二气体冷凝器（202)、第二气体激冷器（302)和第三气体冷凝器（203)。9. 如权利要求8所述的用于防止顺酐装置冷凝器堵塞的装置，其特征在于，第一气体 激冷器（301)是高温气体激冷器，第二气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止顺酐装置冷凝器堵塞的方法，其特征在于，所述方法包括：a）按照正丁烷法生产顺酐的工艺，将反应后产生的气态产物流（102）引入第一气体冷却器（201），冷却至200‑260℃后作为冷却产物流（103）输出；b）向冷却产物流（103）中加入激冷流，形成混合流引入气体冷凝器，混合流在冷凝器中冷凝形成液相流和气相流；其中加入的激冷流为有机溶剂或液体顺酐与有机溶剂的混合物，所加入激冷流的量足以溶解冷凝时会生成的顺酐以及可能生成的顺酸和富马酸；所述有机溶剂的沸点高于顺酸和富马酸的沸点，且不与气态产物流（102）发生化学反应；其中最终冷凝后的物流的温度为60‑140℃，用于后续顺酐回收工段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志刚，和成刚，张文明，吴非克，顾佳慧，杨蓓玉，
申请(专利权)人：常州瑞华化工工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32