一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐的方法和装置,本发明专利技术的设计通过在气相流吸收阶段之前以大量溶剂激冷并吸收气相流中的顺酐，然后将剩余气相逐步降温以溶剂吸收，随后将吸收了顺酐的富溶剂加热以使其中形成的顺酸分解，以避免富马酸、顺酸、顺酐冷凝凝固而造成的装置停车清洗，从而提高装置运转周期，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐的方法和装置,本专利技术的设计通过在气相流吸收阶段之前以大量溶剂激冷并吸收气相流中的顺酐，然后将剩余气相逐步降温以溶剂吸收，随后将吸收了顺酐的富溶剂加热以使其中形成的顺酸分解，以避免富马酸、顺酸、顺酐冷凝凝固而造成的装置停车清洗，从而提高装置运转周期，提高生产效率。【专利说明】一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐的方法和装置
本专利技术属于顺酐生产领域，具体来说涉及一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐 的方法和装置。
技术介绍
顺丁烯二酸酐（简称顺酐，MA)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 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。 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。无论是苯法还是 正丁烷法，大体上顺酐的生产工艺分为氧化\吸收\精制等三个步骤。以丁烷法为例，原 料正丁烷与空气（或含氧气体）按一定比例充分混合后进入反应器，在装填了一定数量催 化剂的列管内发生反应，正丁烷与空气的混合比例通常为1. 〇?1. 8mol%。反应器热点温度 通常在420?480°C。反应热由熔盐冷却器和气体冷却器移出，产生蒸汽供装置使用，反应 生成约含顺酐1%左右的混合气体，也含有顺酐反应的主要副产物例如乙酸\丙烯酸\马 来酸\富马酸等等。反应器出口气体温度约在380?420°C，经气体冷却器冷却到140? 180°C进入回收工序。苯法氧化工艺基本类似，工艺参数略有不同。 反应后从含顺酐气体中分离出顺酐的方法，一般分为有机溶剂吸收法和水吸收 法。顺酐的生产已有70多年的历史，最初的吸收工艺均为水溶液吸收，称为"传统的水吸 收法"。 水溶液吸收法是将未冷凝的占生成气中总顺酐含量约40_60%wt的顺酐气体在吸 收塔中用水溶液吸收成43%左右的马来酸，然后将马来酸溶液送至脱水精馏塔通过二甲苯 的恒沸脱水生产顺酐及减压精馏生产出顺酐产品。顺酐吸收精制工艺回收率在93%?95%。 由于在脱水精制过程中马来酸会异构成富马酸，富马酸熔点280°C，会在精制塔中结晶析 出，从而堵塞分离塔盘或填料，造成此法只能间歇操作，产品质量不稳定，能耗物耗较高，同 时废水量大，经济性能较差。 国外采用水吸收法的生产技术有：美国SD公司（固定床)、美国BP/UCB合资公司 (流化床)、日本Mitsubishi Kasei公司等。 为了克服水溶液吸收法能耗高、顺酐收率低的缺点，自上个世纪五十年代起，国外 开始有机溶剂回收顺酐的研究工作，曾经尝试采用多种有机溶剂作为顺酐的吸收剂。它们 在常温下为液体，具有低粘度和低蒸汽压且沸点高、对顺酐溶解度大等特点，目前常用的 1，2环己基二甲酸二异丁酯（DIBE)、邻苯二甲酸二正丁酯。溶剂吸收工艺技术的主要专利 商有 ALMA、Huntsman、Conser。 美国专利2, 574, 644是用有机溶剂，特别是邻苯二甲酸二丁酯（DBP)作为马来酸 酐的选择性吸收剂的第一个专利申请。该专利指出，因为在低温下马来酸酐在DBP溶剂中 也具有较高溶解度，因而可以在适当的温度和压力下用DBP作为吸收剂从含马来酸酐的气 流中吸收马来酸酐。随后通过在真空条件和升高的温度下汽提而从DBP溶剂中脱除马来酸 酐，从而溶剂得到再生。 美国专利3, 948, 623涉及一种通过吸收至送入吸收塔的有机溶剂而从气态混合 物分离马来酸酐的方法，其中吸收热通过冷却再循环溶剂流而得以去除，所述再循环溶剂 流从塔的下部排出并且在塔的中间部分再循环。 EP专利0459543公开了用有机溶剂，特别是邻苯二甲酸二丁酯回收马来酸酐的改 进方法，其特征在于减少了马来酸和富马酸的形成，技术措施是通过用低湿度气体汽提浓 缩的吸收剂或通过使浓缩的吸收剂与数种类型的水吸收剂(包括沸石）接触而从浓缩的吸 收剂大量去除吸收的水。 中国专利CN1062344涉及使用不同类型的有机溶剂如邻苯二甲酸二辛酯或来自 精炼厂的脱蜡油，来从烃的催化氧化回收马来酸酐。 中国专利CN102558113公开了用有机溶剂，特别是邻苯二甲酸二丁酯回收马来酸 酐的改进方法。通过利用热空气的气提和吸收塔的侧线采出、冷却循环来降低吸收温度，提 高马来酸酐吸收回收率、同时降低吸收剂中轻组分，例如乙酸、丙烯酸等的含量。但是其实 施的方案过于复杂，其实施的措施对工艺的效果俱有内在的矛盾性。 为了更好的理解本专利技术的方法简单和高效，有必要对有机溶剂吸收顺酐的科学机 理作一个详细的描述。如中国专利CN102558113中描述的一样，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, MAN : 0. 94,乙酸：0. 01，丙烯酸0. 01，温度170,压力160kPa. -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。如下方程式（1)。 【权利要求】1. 一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步 骤： a) 将一定量DBP溶剂或溶解了一定量顺酐的DBP溶液快速地加入到含顺酐的气体流 中，以使气体流中的部分顺酐被吸收到DBP溶剂中，其中DBP溶剂或溶解了一定量顺酐的 DBP溶液的量应足以使气体流的温度从160-170°C快速降至130°C至150°C，并且使液相中 水含量小于1% ; b) 进一步使气相的温度降至80-KKTC，以使气相中的顺酐被进一步吸收至DBP溶剂 中，而气相中的水蒸气没有被过多地吸收到DBP溶剂中； c) 用全部或大部分新鲜的DBP溶剂吸收气体流，以进一步降低气体流中顺酐的残留 量，以确保顺酐的回收率大于98% ; d) 将以上步骤中的溶液加热到150-200°C，加热后的溶液用热空气气提，脱除溶液中的 水分和其它轻组分，气提后的气相返回到步骤a)中经过冷却的气相中，以进一步回收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含顺酐的气相物流中分离出顺酐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a）将一定量DBP溶剂或溶解了一定量顺酐的DBP溶液快速地加入到含顺酐的气体流中，以使气体流中的部分顺酐被吸收到DBP溶剂中，其中DBP溶剂或溶解了一定量顺酐的DBP溶液的量应足以使气体流的温度从160‑170℃快速降至130℃至150℃，并且使液相中水含量小于1%；b）进一步使气相的温度降至80‑100℃，以使气相中的顺酐被进一步吸收至DBP溶剂中，而气相中的水蒸气没有被过多地吸收到DBP溶剂中；c）用全部或大部分新鲜的DBP溶剂吸收气体流，以进一步降低气体流中顺酐的残留量，以确保顺酐的回收率大于98%；d）将以上步骤中的溶液加热到150‑200℃，加热后的溶液用热空气气提，脱除溶液中的水分和其它轻组分，气提后的气相返回到步骤a）中经过冷却的气相中，以进一步回收气提过程中被吸收到空气流中顺酐，而处理后的溶液用于进一步回收顺酐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志刚，和成刚，杨蓓玉，张文明，
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