顺酐精制技术应用新趋势

田洪祥

（天津渤化中河化工有限公司，天津 300170）

顺酐精制技术应用新趋势

田洪祥

（天津渤化中河化工有限公司，天津 300170）

介绍了顺酐精制技术中新塔盘的工艺应用，并进行了性能评价。结果表明：CTST塔盘具有高效、节能、工艺简单、经济效益明显等优点，对顺酐恒沸脱水生产具有较大优势,并对顺酐精制技术新趋势进行简单说明。

顺酐；精制；CTST；连续精制

顺丁烯二酸酐简称顺酐，是重要的基础有机化工原料之一，主要用于塑料、涂料、合成树脂、造纸、农药和医药等行业。目前国内的顺酐生产工艺主要是苯氧化法和正丁烷法。其中以焦化苯为原料的苯氧化法占主导地位。以苯为原料与空气混合，在催化剂作用下，在反应器中进行氧化反应，反应生成的顺酐在其凝固点和露点以上的适当温度下，通过冷凝分离装置，将50%～60%的顺酐捕集出来。余者以水吸收成顺酸，再经恒沸脱水，真空精制成精顺酐。该法采用浮阀塔盘，是目前国内最广泛采用的方法。

我公司自20世纪80年代引进美国SD公司的万t顺酐装置，一直沿用此技术，随着企业发展、装置能力的提高，精制塔塔径的不断加大，F1型浮阀塔板存在的液面梯度大，液体返混大，存在塔板弓形区内液体滞留区，效率降低的缺点日渐明显。在实际运行过程中，由于原料中杂质含量的升高，塔盘浮阀的磨损、腐蚀速率加快，造成浮阀极易脱落，引起恒沸脱水送酸时塔内压差变小，后期脱酐质量下降。

2006年12月与河北工业大学化学工程研究所所属的天津普莱特科技发展有限公司签订技术合作合同，对2.5万t车间的Ф2400精制塔进行改造，采用该公司的立体传质塔板技术替代原有的F1型浮阀塔板技术。2008年与天津衡创工大现代塔器技术有限公司签订技术合作合同，在大港新建四万t车间的Ф2400精制塔采用该公司的LLCT梯矩形立体传质塔板技术。

1 新型塔板的结构与操作工况

CTST塔盘为独特的立体结构，其核心部件——气液接触、传热、传质原件为梯形喷射罩；塔板采用矩形开孔，矩形开孔上方设置带筛孔的喷射板，两端为梯型端板，上部为分离板，在喷射板与分离板建设气液通道。喷射板与塔板之间有一定的底隙，为液体进入罩体的通道[1]。图1为CTST操作工程示意图。

LLCT（梯矩形立体连续传质塔板）系新型高效喷射型塔板，塔板上采用矩形开孔，矩形孔上方设置带有矩形窗与筛孔并置的梯矩形喷射罩体[2]。图2为LLCT操作图。

在这两种塔板技术中，液体自罩底空隙进入罩内,气体自矩形板孔进入喷射罩中，将液体拉成液膜、破碎并上升至分离板（LLCT为顶盖板），气体及液滴碰撞到分离板（LLCT为顶盖板）后将部分折返,返回的气体及液滴与上升的气、液激烈碰撞、混合,气、液一起自罩顶侧面缝隙（LLCT为矩形窗）和侧面筛孔向两侧斜上方（LLCT向两侧水平向下）喷出，喷出的气、液与邻罩喷出的气、液相互激烈碰撞后，气、液在分离板上分离，气体绕过分离板上升至上层塔板, 液体落回塔板，流向下游，（LLCT塔盘喷出的气液混合物中的大液滴回落至液层中，经帽罩底隙再被压入罩体进行循环，而气液混合物则上升到罩体上方并上升至上一层塔板，这样在一层一层塔板中循环达到传质、传热分离的目的），在分离板（LLCT为顶盖板）塔板上气体、液体经过拉膜—碰顶返回—破碎—喷射—互喷—分离六个过程。

2 新型塔板的性能

两种塔板的生产能力比浮阀大（气相、液相通过能力大）、塔板效率高、板压降低、操作弹性大、抗堵性能强。

3 不同塔盘工艺条件对比

在我公司使用的三种塔盘技术中，能够充分体现出新型塔盘技术的优越性。

表1 不同塔盘工艺条件对比

通过上表可以看出CTST塔盘与LLCT梯矩形立体传质塔板均将送酸速度加快，且降低塔板压差，第11～15层温度降低，为保证塔顶温度送酸时蒸汽量有所增加。

由于未改变塔盘间距，只更换塔盘及支撑部件，总投资较小。经过改造我公司2.5万t车间、4万t车间的精制送酸速度均加快到10t/h，缩短单批精制时间，使而精制能力大幅提高。从投产迄今，设备没有产生塔件掉落现象，完全避免了以往经常因为浮阀掉落影响送酸及产品质量而停车检修，实现了长期持续稳定生产。提高了生产处理能力，从2.5万t车间原来的月产2200t提高至2600t，4万t车间月产达到3200t并且还有扩产的潜力。

4 存在问题

两种塔盘技术在恒沸脱水时得到较好改进，大幅提高了恒沸脱水速度，但达到10t/h即到达此塔径的极限，再提高送酸量时，需加大蒸汽量，塔内压差急剧加大，塔内液泛严重（可提高试镜观测到）。且负压精制脱酐时气相通量过大，为提高分离效果需降低回流比，减少杂质的夹带而保证产品质量。

5 精制技术新趋势

目前顺酐后工段间歇脱水精馏收率仅95%左右，大有提高余地。山西煤化所开发了负压浓缩恒沸脱水及连续精制技术，国内相继有几家顺酐生产厂家和我公司新项目中采取此新技术。

5.1 采用负压浓缩设备提前分离酸水的分子间水，使送酸时进塔酸水40%提到60%，浓缩过程基本不生产富马酸，提高了恒沸塔负荷，减少了加热蒸汽量和二甲苯损耗，恒沸塔采用CTST塔盘减少了富马酸的产生。现山西煤化所新开发的连续送酸工艺正在一家新顺酐厂家进行设备安装，2013年即可进行工业化运行。

5.2 恒沸塔不作精馏塔使用，脱完水的粗酐和二甲苯送后工段进行连续精制，使恒沸釜脱水由送酸一到二次要水洗一次，提高到送酸五到六次水洗一次，大大减少了洗恒沸釜的顺酐损失，使后工段收率提高。

5.3 采用汽相连续精馏，第一塔脱去溶剂二甲苯，塔釜重组分液体进二塔的塔中，塔顶二甲苯回流控制脱出二甲苯中顺酐含量，二甲苯回二甲苯罐，第二塔塔顶经组分回流采出去粗酐罐，塔中连续采出成品顺酐，塔底重组分和汽相进料留下的重组分合并去单独蒸馏，采用内回流蒸出粗酐，回到前工段粗酐罐，使其釜残中含酐极少，可采用直接高温排渣。

［1］李柏春，李春利，于文奎，杨学英.梯形立体喷射塔板在醋酸精馏塔技术改造中的应用[J].河北工业大学学报,1999.03.

［2］杜佩衡.喷射型立体连续塔板及其在精馏技术的应用[R].北京；2008精馏技术交流和展示大会报告集，2008，6.

New trends of maleic anhydride refining technology application

TIAN Hong-xiang
(Tianjin Bohua Zhonghe Chemical Limited Company,Tianjin 300170)

This paper describes the process of maleic anhydride purification technology in the new tray application,and performance evaluation.The results showed that:The CTST tray has a highly efficient,energysaving process is simple,obvious economic benefits,maleic anhydride azeotropic dehydration production advantages,and maleic anhydride purification technology and new trends in the simple instructions.

maleic anhydride;refining;CTST;continuous refining

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.014

TQ225.23

A

1008-1267（2012）05-0041-03

2012-06-06

田洪祥(1969-),男,硕士,高级工程师,一直从事化工生产管理工作。