一种正丁烷氧化制顺酐的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种正丁烷氧化制顺酐的方法，具体涉及一种正丁烷固定床氧化制顺 酐产品气的处理方法。
【背景技术】
[0002] 顺丁烯二酸酐(简称顺酐，MA)又名马来酸酐，作为一种消费量仅次于苯酐和醋酐 的重要的化工原料，被广泛的应用于不饱和聚酯树脂、1，4- 丁二醇和润滑油等众多化工产 品的生产。据预计，2012年全球顺酐的需求总量将会达到200万t。因此，如何改进目前的 顺酐生产工艺从而提高顺酐产量及质量对整个化工行业的发展有着重大的意义。
[0003] 正丁烷固定床氧化制顺酐凭借着原料(正丁烷）低廉、收率高及产品质量好等特 点，自19世纪80年代工业化之后得到了迅速发展。目前，正丁烷固定床氧化制顺酐无论是 催化剂制备还是生产工艺都已经发展到了一个较为成熟的阶段。但是，正丁烷固定床氧化 制顺酐生产工艺仍然有着一些缺陷，特别是产品气后处理单元。
[0004] 现有的正丁烷固定床氧化制顺酐生产工艺所采用的产品气后处理单元主要有两 种工艺，一种为水吸收工艺，另外一种为溶剂吸收工艺。水吸收工艺来自于早期的苯氧化制 顺酐工艺的产品气后处理单元，但是由于正丁烷氧化制顺酐产生的水量是苯法的1倍，且 正丁烷氧化法还会生成乙酸和丙烯酸等副产物，这些副产物会带来设备腐蚀和堵塞等不利 因素，因此水吸收工艺已经逐渐被淘汰。溶剂吸收是针对正丁烷氧化法制顺酐的产品气特 点设计的新型产品气处理工艺，经由此工艺生产的顺酐收率高、产品质量好、设备堵塞少、 腐蚀量小。
[0005] 目前，国内外比较成熟的溶剂吸收工艺有三种，分别为ALMA工艺、Conser工艺和 Huntsman工艺。ALMA工艺是由美国ABB Lumms公司和意大利Lonza公司针对正丁烧流化 床氧化制顺酐工艺联合开发的溶剂吸收技术，所采用的吸收剂为六氢化邻苯二甲酸二异丁 酯（DIBE)。Conser工艺和Huntsman工艺是针对正丁烧固定床氧化制顺酐工艺所开发的产 品气溶剂吸收工艺，采用的溶剂为邻苯二甲酸二正丁酯（DBP)。虽然这三种溶剂吸收工艺都 已工业化，但是这三种工艺仍存在工业污水量过大的缺点。产生大量污水的原因是由于采 用目前所有的离心机洗涤溶剂的效率不是很高，因此所消耗的脱盐水过多，这也就导致了 大量工业废水的产生。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的针对目前现有的工艺中存在的问题，提供一种新的正丁烷氧化制顺 酐的方法，在正丁烷氧化制顺酐溶剂吸收工艺中使用含有泡沫碳化硅填料的撞击流-旋转 填料床萃取器作为吸收剂的净化与回收装置，改进了吸收剂净化回收的方法，提高目前工 艺吸收剂净化回收的效率，减少了污水产生量，对于整个顺酐生产行业有着深远的影响。
[0007] 本发明提供了一种正丁烷氧化制顺酐的方法，包括：
[0008] i)从正丁烷氧化制顺酐的反应器中流出的包含顺酐的产品气经过冷却后进入吸 收器，在吸收器中，产品气中的顺酐被吸收剂吸收得到第一吸收剂物流；
[0009]ii)从吸收器中流出的富含顺酐的第一吸收剂物流经过预热后进入解吸器，经解 吸后80-99重量％的顺酐与吸收剂分离，分离后的顺酐气体经精制得到顺酐产品，含有杂质 及余量的顺酐的吸收剂经过蒸发器后得到第二吸收剂物流，所述第二吸收剂物流与脱盐水 混合进入撞击流-旋转填料床萃取器，在撞击流-旋转填料床萃取器中，第二吸收剂物流中 含有的杂质及余量的顺酐经过萃取洗涤除去得到洁净的吸收剂。
[0010] 在本发明的一个优选实施方式中，所述撞击流-旋转填料床萃取器中的填料为泡 沫碳化硅填料。
[0011] 在本发明的一个优选实施方式中，在步骤ii)中，第二吸收剂物流与脱盐水混合 后，以90°撞击角度进入撞击流-旋转填料床萃取器，所述第二吸收剂物流与脱盐水的体 积流量比为1:2. 5-3。
[0012] 在本发明的一个优选实施方式中，在步骤i)中，将所述产品气冷却到170-180°C 的温度后再将所述产品气通入吸收器中，且所述的冷却器为单级冷却器或多级冷却器。
[0013] 在本发明的一个优选实施方式中，所述吸收器为旋转填料式吸收器。所述的旋转 填料式吸收器可为一套旋转填料式吸收器或多套旋转填料式吸收器并联使用。
[0014] 在本发明的一个优选实施方式中，所述吸收器中使用的吸收剂为邻苯二甲酸二正 丁酯。
[0015] 在本发明的一个优选实施方式中，所述解吸器为旋转填料式解吸器。所述的旋转 填料式解吸器为一套旋转填料式解吸器或多套旋转填料式解吸器并联使用。所述的旋转填 料床解吸器的气提气体为惰性气体。所述的气提气体为氮气。
[0016] 在本发明的一个优选实施方式中，所述的旋转填料式吸收器和/或旋转填料床解 吸器的填料选自泡沫碳化硅填料。
[0017] 在本发明的一个优选实施方式中，在步骤ii)中，将所述第一吸收剂预热至 100-14(TC后再进入解吸器，且所述预热采用预热器。
[0018] 本发明的冷却器和预热器可以是满足换热需求的任意常见换热设备，可以为单级 换热也可以为多级换热；脱轻塔可以是满足需求的任意塔设备；吸收器和解吸器为旋转式 填料气液传质设备，此种设备由于引入超重力场，传质效果明显提高。同时对于解吸器，为 了进一步提高解吸效率，其操作条件为低压带温操作，另外还引入的热的氮气作为气提气 体进一步提商了解吸效率。
[0019] 在本发明的一个优选实施方式中，在步骤ii)中，所述蒸发器为膜式蒸发器，在解 吸器中解吸之后的贫溶剂首先经过膜式蒸发器去除重质物，然后进入萃取器中，在萃取器 中脱盐水会将其他杂质萃取出来，如此得到的洁净吸收剂返回到吸收器循环使用。
[0020] 本发明所提到的萃取器采用的是撞击流-旋转填料床萃取器，第二吸收剂物流和 脱盐水以对撞的形式进入萃取器，经过对撞、旋转，萃取器的萃取效率大大提高，同时萃取 剂脱盐水的使用量大大降低，减少了污水产生量。
[0021] 本发明所提到的旋转式填料气液传质设备及撞击流-旋转填料床萃取器，采用的 填料应该是具有一定的机械强度，耐酸性腐蚀材料，优选泡沫碳化硅填料。作为优选，泡沫 碳化硅填料机械强度高，拥有高的比表面积，能够有效地提高传质效率。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的正丁烷氧化制顺酐的方法的工艺流程图；
[0023] 图2是本发明的旋转填料床解吸器结构示意图；
[0024] 图3是本发明的撞击流-旋转填料床萃取器结构示意图；
[0025] 图4是图1中撞击流旋转填料萃取器9的详细设备流程图。
[0026] 图5是现有技术中的使用的非撞击流旋转填料萃取器的详细设备流程图。
[0027] 附图标记：1_产品气、2-冷却器、3-旋转填料式吸收器、4-第一吸收剂物流、5-预 热器、6-旋转填料床解吸器、7-第二吸收剂物流、8-蒸发器、9-萃取器、10-脱盐水、11-泡 沫碳化硅填料、12-第一储罐、13-第一输送泵、14-第一流量计、15-第二流量计、16-第二储 罐、17-第二输送泵、18-预混罐、19-非撞击流旋转填料萃取器。
[0028] 其中，图1-5中，相同的部件使用相同的数字标记。
【具体实施方式】
[0029] 以下结合附图和实施例对本发明的优选实施方案进行详细说明，但本发明的范围 并不限于以下实施例。
[0030] 如图1所示，本发明的正丁烷氧化制顺酐的方法包括：从正丁烷氧化制顺酐的反 应器(未显示）中流出的产品气1首先经过冷却器2的冷却，冷却到170?180°C温度的产 品气进入旋转填料式吸收器3,在旋转填料式吸收器3中顺酐被吸收剂邻苯二甲酸二正丁 酯吸收得到第一吸收剂物流4,未吸收的产品气进入火炬系统；
[0031] 从旋转填料式吸收器3中流出的第一吸收剂物流4经过预热器5预热到KKTC? 140°C温度之后进入旋转填料床解吸器6,经过旋转填料床解吸器的解吸，大部分的顺酐气 体与吸收剂邻苯二甲酸二正丁酯气液分离，分别得到分离后的顺酐气体和含有杂质及少量 顺酐的第二吸收剂物流7,所述分离后的顺酐气体经精制得到顺酐产品，所述第二吸收剂物 流7经过蒸发器8后，与脱盐水10以90°撞击角度进入撞击流-旋转填料床萃取器9,在撞 击流-旋转填料床萃取器中第二吸收剂中的含有的杂质及少量的顺酐经过萃取洗涤除去。
[0032] 所述的冷却器2为单级冷却器或多级冷却器。