順酐精制技術應用新趨勢

田洪祥

（天津渤化中河化工有限公司，天津 300170）

順酐精制技術應用新趨勢

田洪祥

（天津渤化中河化工有限公司，天津 300170）

介紹了順酐精制技術中新塔盤的工藝應用，并進行了性能評價。結果表明：CTST塔盤具有高效、節能、工藝簡單、經濟效益明顯等優點，對順酐恒沸脫水生產具有較大優勢,并對順酐精制技術新趨勢進行簡單說明。

順酐；精制；CTST；連續精制

順丁烯二酸酐簡稱順酐，是重要的基礎有機化工原料之一，主要用于塑料、涂料、合成樹脂、造紙、農藥和醫藥等行業。目前國內的順酐生產工藝主要是苯氧化法和正丁烷法。其中以焦化苯為原料的苯氧化法占主導地位。以苯為原料與空氣混合，在催化劑作用下，在反應器中進行氧化反應，反應生成的順酐在其凝固點和露點以上的適當溫度下，通過冷凝分離裝置，將50%～60%的順酐捕集出來。余者以水吸收成順酸，再經恒沸脫水，真空精制成精順酐。該法采用浮閥塔盤，是目前國內最廣泛采用的方法。

我公司自20世紀80年代引進美國SD公司的萬t順酐裝置，一直沿用此技術，隨著企業發展、裝置能力的提高，精制塔塔徑的不斷加大，F1型浮閥塔板存在的液面梯度大，液體返混大，存在塔板弓形區內液體滯留區，效率降低的缺點日漸明顯。在實際運行過程中，由于原料中雜質含量的升高，塔盤浮閥的磨損、腐蝕速率加快，造成浮閥極易脫落，引起恒沸脫水送酸時塔內壓差變小，后期脫酐質量下降。

2006年12月與河北工業大學化學工程研究所所屬的天津普萊特科技發展有限公司簽訂技術合作合同，對2.5萬t車間的Ф2400精制塔進行改造，采用該公司的立體傳質塔板技術替代原有的F1型浮閥塔板技術。2008年與天津衡創工大現代塔器技術有限公司簽訂技術合作合同，在大港新建四萬t車間的Ф2400精制塔采用該公司的LLCT梯矩形立體傳質塔板技術。

1 新型塔板的結構與操作工況

CTST塔盤為獨特的立體結構，其核心部件——氣液接觸、傳熱、傳質原件為梯形噴射罩；塔板采用矩形開孔，矩形開孔上方設置帶篩孔的噴射板，兩端為梯型端板，上部為分離板，在噴射板與分離板建設氣液通道。噴射板與塔板之間有一定的底隙，為液體進入罩體的通道[1]。圖1為CTST操作工程示意圖。

LLCT（梯矩形立體連續傳質塔板）系新型高效噴射型塔板，塔板上采用矩形開孔，矩形孔上方設置帶有矩形窗與篩孔并置的梯矩形噴射罩體[2]。圖2為LLCT操作圖。

在這兩種塔板技術中，液體自罩底空隙進入罩內,氣體自矩形板孔進入噴射罩中，將液體拉成液膜、破碎并上升至分離板（LLCT為頂蓋板），氣體及液滴碰撞到分離板（LLCT為頂蓋板）后將部分折返,返回的氣體及液滴與上升的氣、液激烈碰撞、混合,氣、液一起自罩頂側面縫隙（LLCT為矩形窗）和側面篩孔向兩側斜上方（LLCT向兩側水平向下）噴出，噴出的氣、液與鄰罩噴出的氣、液相互激烈碰撞后，氣、液在分離板上分離，氣體繞過分離板上升至上層塔板, 液體落回塔板，流向下游，（LLCT塔盤噴出的氣液混合物中的大液滴回落至液層中，經帽罩底隙再被壓入罩體進行循環，而氣液混合物則上升到罩體上方并上升至上一層塔板，這樣在一層一層塔板中循環達到傳質、傳熱分離的目的），在分離板（LLCT為頂蓋板）塔板上氣體、液體經過拉膜—碰頂返回—破碎—噴射—互噴—分離六個過程。

2 新型塔板的性能

兩種塔板的生產能力比浮閥大（氣相、液相通過能力大）、塔板效率高、板壓降低、操作彈性大、抗堵性能強。

3 不同塔盤工藝條件對比

在我公司使用的三種塔盤技術中，能夠充分體現出新型塔盤技術的優越性。

表1 不同塔盤工藝條件對比

通過上表可以看出CTST塔盤與LLCT梯矩形立體傳質塔板均將送酸速度加快，且降低塔板壓差，第11～15層溫度降低，為保證塔頂溫度送酸時蒸汽量有所增加。

由于未改變塔盤間距，只更換塔盤及支撐部件，總投資較小。經過改造我公司2.5萬t車間、4萬t車間的精制送酸速度均加快到10t/h，縮短單批精制時間，使而精制能力大幅提高。從投產迄今，設備沒有產生塔件掉落現象，完全避免了以往經常因為浮閥掉落影響送酸及產品質量而停車檢修，實現了長期持續穩定生產。提高了生產處理能力，從2.5萬t車間原來的月產2200t提高至2600t，4萬t車間月產達到3200t并且還有擴產的潛力。

4 存在問題

兩種塔盤技術在恒沸脫水時得到較好改進，大幅提高了恒沸脫水速度，但達到10t/h即到達此塔徑的極限，再提高送酸量時，需加大蒸汽量，塔內壓差急劇加大，塔內液泛嚴重（可提高試鏡觀測到）。且負壓精制脫酐時氣相通量過大，為提高分離效果需降低回流比，減少雜質的夾帶而保證產品質量。

5 精制技術新趨勢

目前順酐后工段間歇脫水精餾收率僅95%左右，大有提高余地。山西煤化所開發了負壓濃縮恒沸脫水及連續精制技術，國內相繼有幾家順酐生產廠家和我公司新項目中采取此新技術。

5.1 采用負壓濃縮設備提前分離酸水的分子間水，使送酸時進塔酸水40%提到60%，濃縮過程基本不生產富馬酸，提高了恒沸塔負荷，減少了加熱蒸汽量和二甲苯損耗，恒沸塔采用CTST塔盤減少了富馬酸的產生?，F山西煤化所新開發的連續送酸工藝正在一家新順酐廠家進行設備安裝，2013年即可進行工業化運行。

5.2 恒沸塔不作精餾塔使用，脫完水的粗酐和二甲苯送后工段進行連續精制，使恒沸釜脫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，大大減少了洗恒沸釜的順酐損失，使后工段收率提高。

5.3 采用汽相連續精餾，第一塔脫去溶劑二甲苯，塔釜重組分液體進二塔的塔中，塔頂二甲苯回流控制脫出二甲苯中順酐含量，二甲苯回二甲苯罐，第二塔塔頂經組分回流采出去粗酐罐，塔中連續采出成品順酐，塔底重組分和汽相進料留下的重組分合并去單獨蒸餾，采用內回流蒸出粗酐，回到前工段粗酐罐，使其釜殘中含酐極少，可采用直接高溫排渣。

［1］李柏春，李春利，于文奎，楊學英.梯形立體噴射塔板在醋酸精餾塔技術改造中的應用[J].河北工業大學學報,1999.03.

［2］杜佩衡.噴射型立體連續塔板及其在精餾技術的應用[R].北京；2008精餾技術交流和展示大會報告集，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,碩士,高級工程師,一直從事化工生產管理工作。