CN112661625B - 一种丁二酸的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丁二酸的制备工艺，通过以顺酐为原料，在微球催化剂的作用下，采用浆态床直接液相加氢制备丁二酸酐，再经过水解生产丁二酸，反应过程无溶剂，免除分离产生的能耗，且物料在反应器中返混，反应过程中无需外循环撤热，同时无需大量的反应液循环稀释反应液，反应温度均匀，反应器中无热点存在，即使应用于强放热反应也不会发生超温现象，从而使加氢催化剂具有良好的活性和稳定性，因此无需采用溶剂稀释反应物料，能够大大节省能耗，且本发明加氢反应过程中不产生水，不会水解产生酸，设备不需特殊的耐腐材质。

Description

一种丁二酸的制备工艺

技术领域

本发明属于化学制备工艺领域，具体涉及一种丁二酸酐/丁二酸的生产工艺。

背景技术

丁二酸（Succinic acid）是一种重要的“C4平台化合物”，常用作重要的有机化工原料及中间体，并被广泛应用于食品、医药、农业、化工等领域。其中，丁二酸最具发展潜力的应用领域为合成生物可降解塑料PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PHS（聚丁二酸己二醇酯）等。PBS是目前世界公认的综合性能最好的可完全降解塑料品种，其在自然条件下可100%的降解成CO₂和H₂O，因而具有优异的生物相容性和生物可吸收性。

随着政策和人们环保意识的逐步提高，PBS等可完全降解材料市场将逐步扩大，并在部分应用场景中部分或完全取代现有的非可降解材料。丁二酸作为PBS生产的主要单体，每生产一吨PBS将消耗丁二酸0.62吨。随着PBS应用市场的不断扩大，对丁二酸的需求将会相应增长。我国现有丁二酸生产企业十余家，大部分以顺酐为原料，且生产规模不大，单线产能大多以千吨规模为主，因而严重制约了丁二酸的大规模应用。而丁二酸产业化规模的进一步扩大和生产技术的进一步成熟，会促进丁二酸价格逐步降低，从而减小价格因素对PBS生产应用的不利影响。

催化加氢法是目前工业生产PBS较为常用的方法，具有技术成熟、工艺和设备简单等特点，同时具有收率高、产品纯度高、无明显副反应、且环境友好等优点，适合工业生产放大。国内已有企业采用此法进行小规模生产，并有多家研究机构对顺酐加氢-水解生产丁二酸工艺开展研发工作。

山西大学在顺酐加氢法制备丁二酸方向开展了较多工作，如公告号为CN103570650B的专利，公开了顺酐加氢连续生产丁二酸酐联产丁二酸的工艺流程。其通过顺酐溶液在固定床和滴流床串联反应装置中催化加氢，并通过外循环移除反应过程中放出的热量，反应采用的催化剂为镍基催化剂。其中：一级反应器为固定床，反应温度为60-200℃，压力为1-10Mpa。二级反应器为滴流床反应器，反应温度35-180℃，压力0.5-10Mpa，顺酐转化率＞99%，丁二酸酐选择性＞99%。该工艺方法具有转化率和选择性高的特点，但是原料配置需要采用有机溶剂，且后期产物、溶剂分离能耗大，且采用固定床和滴流床反应器，催化剂颗粒大，液相加氢传质阻力大，从而使催化剂的催化加氢性能受到严重影响。

又如，在公开号为CN106861702A的专利中，公开了一种用于顺酐水相加氢直接合成丁二酸的催化剂及其制法和应用，所述催化剂以氧化铝为载体，负载碳包覆镍铜催化剂。并以顺酐水溶液为原料，采用固定床或高压釜进行加氢反应。其中，固定床加氢反应中：顺酐水溶液的浓度为8-30wt%，反应温度为60-140℃，氢气压力为2-6MPa，液体空速为1-6h^-1。高压釜加氢反应中：顺酐水溶液的浓度为8-30wt%，反应温度为60-140℃，氢气压力为2-6MPa，催化剂用量为0.01-0.05g(催化剂)/g(顺酐)，反应时间为1-6h，顺酐转化率>99%，选择性100%。该工艺方法中采用顺酐水溶液加氢，反应液酸性较大，因此对反应装置的材质具有较高要求，同时酸性条件会对催化剂产生腐蚀作用，从而影响催化剂的使用寿命。

公告号为CN107253938B的专利，公开了一种顺酐直接加氢制备高纯度丁二酸酐的生产工艺，该生产工艺中顺酐通过固定床直接加氢，氢气通过四段冷氢加入后循环使用，使顺酐从顶部下降的过程中能够充分参与反应，并能够减少生成丁内酯等其他重组分。该生产工艺采用镍基催化剂，加氢反应压力为5-7MPa，温度为85-110℃，且反应温度依靠反应液循环量进行控制。顺酐转化率＞98%，但粗产品中丁内酯含量为70-85%，丁二酸酐含量仅为15-30%。此外，该生产工艺需采用4段冷氢和大量反应液循环来控制反应放热，整个工艺流程较为复杂。并且该工艺方法制得的主要产物为γ-丁内酯，而对丁二酸酐的选择性较差。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供一种制备丁二酸的工艺方法，包括以顺酐为原料，在无溶剂反应体系中，通过顺酐催化加氢法制备丁二酸酐，再经过水解反应制得丁二酸。

根据本发明的实施方案，所述顺酐的纯度≥99.5%。

根据本发明的实施方案，所述顺酐催化加氢法采用的催化剂为微球催化剂。例如，所述微球催化剂的粒径为1-50μm，优选为10-30μm。示例性为2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、40μm、50μm。

根据本发明的实施方案，所述微球催化剂选自以SiO₂、Al₂O₃或TiO₂为载体的负载型催化剂。优选地，负载的活性成分可以为贵金属或过渡金属。

根据本发明的实施方案，所述负载的活性成分为贵金属。例如，所述贵金属选自铂、钯、金、钌等中的至少一种，优选为钯、铂。

优选地，所述贵金属的负载量可以为0.5-3%，示例性为0.5%、0.8%、1%，优选为1%。

根据本发明的实施方案，所述负载的活性成分为过渡金属。例如，所述过渡金属选自镍、铜、钴中的至少一种。

优选地，所述过渡金属的负载量可以为20-40%，优选为25~35%，示例性为20%、25%、30%、35%、40%。

根据本发明的实施方案，所述微球催化剂还包括助剂。优选地，所述助剂可以为镁、锌、钙、硼等的氧化物中的一种、两种或更多种。

根据本发明的实施方案，所述微球催化剂占顺酐原料的质量百分比为0.5-5%，优选为1~3%，示例性为0.5%、1%、1.5%、2%、3%、4%、5%。

根据本发明的实施方案，所述顺酐与微球催化剂通过加热熔融混合。例如，所述加热温度为53-80℃，优选为55-70℃，示例性为53℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃。

根据本发明的实施方案，所述顺酐与微球催化剂在加热时采用搅拌的方式，使顺酐原料完全熔融，制得原料浆液。

根据本发明的实施方案，所述顺酐与微球催化剂在原料罐中混合。优选地，所述原料罐具有加热、搅拌功能。

根据本发明的实施方案，所述工艺方法还包括待顺酐熔融后开启原料路循环泵，使原料浆液从原料罐底部流出，并从原料罐中部返回原料罐，与催化剂循环作用。

根据本发明的实施方案，所述工艺方法还包括对原料料浆进行预热的步骤。优选地，所述预热温度为80-150℃，优选为90-130℃，示例性为80℃、90℃、100℃、120℃、130℃、150℃。

根据本发明的实施方案，预热后的原料料浆与氢气采用两级加氢反应器进行反应。优选地，两级加氢反应器均为氢气和反应液下进上出的浆态床反应器，并且两级加氢反应器都设置有外循环管路，用于反应器内强制返混。优选地，预热后的原料料浆与氢气并流从一级加氢反应器底部进入浆态床反应器。

根据本发明的实施方案，所述一级加氢反应器设置强制外循环，用于使反应液强制返混，以使反应热均匀分布于反应器中，并有效控制整个反应器的平均操作温度，使整个主反应器内反应温度均衡。

优选地，一级加氢反应器中，反应温度为100-150℃，反应压力2-5Mpa，反应液体积空速为0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为10-50:1。

优选地，顺酐在一级加氢反应器中的转化率为40-70%，丁二酸酐选择性100%。

根据本发明的实施方案，当顺酐在一级加氢反应器中的转化率为40-70%时，进入二级加氢反应器。优选地，所述二级加氢反应器设置强制外循环，并可根据反应情况调节反应液循环量，可将反应热均匀分布于反应器中，并有效控制整个反应器的平均操作温度，使整个主反应器内反应温度均衡。

优选地，二级加氢反应器中，反应温度为120-180℃，反应压力为2-5Mpa，液体体积空速为0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为（16-150）：1。

优选地，顺酐在二级加氢反应器中的转化率大于99%，丁二酸酐选择性大于98%。

根据本发明的实施方案，所述工艺方法还包括对二级反应器反应液进行气液分离的步骤。优选地，气液分离出的氢气经换热器、循环氢压缩机从一级反应器底部回流至反应系统，循环利用。本发明工艺反应过程中，只需少量新氢补充。

根据本发明的实施方案，所述工艺方法还包括对气液分离后的反应液进行固液分离的步骤，以分离出催化剂和丁二酸酐产物液。优选地，气液分离后的反应液温度为130-160℃，示例性为130℃、140℃、150℃、160℃，优选为130℃。进一步地，所述固液分离的方式可以为加压过滤。优选地，所述加压过滤的压力为0.1-0.6MPa。

本发明中，固液分离出的催化剂返回原料罐中，与原料顺酐按预定比例混配。

优选地，固液分离出的丁二酸酐产物液经减压分离，移出去加氢副产物γ-丁内酯等，得到丁二酸酐产品。例如，所述减压分离的压力可以为0.1-10kPa。

根据本发明的实施方案，所述工艺方法还包括对减压分离得到的丁二酸酐进行水解制得丁二酸的工序。优选地，所述水解工序采用的水为脱盐水。

优选地，所述丁二酸酐与脱盐水的摩尔比可以为1：3-1：15，优选为1：3-1： 10，示例性为1:3、1:5、1:6、1:7、1:8、1:10。

优选地，所述水解的温度为50-100℃，优选为60-80℃，示例性为50℃、60℃、80℃、100℃。

优选地，所述水解反应过程中不需要添加催化剂。进一步地，所述水解反应过程中，丁二酸酸酐的转化率大于98%，丁二酸的选择性为100%。

根据本发明的实施方案，所述顺酐加氢-水解制备丁二酸的工艺方法，包括如下步骤：

1）称取粒径为1-50μm的微球催化剂；

2）称取纯度99.5%的顺酐固体，将顺酐和催化剂加入到原料罐中；

3）将原料罐升温至53-80℃，待顺酐熔融后开启原料路循环泵，原料浆液从原料罐底部流出，在罐体中部返回原料罐，原料与催化剂在搅拌和循环作用下均匀混合；

4）原料经过预热器预热至80-150℃，与氢气并流从一级加氢反应器底部进入一级浆态床反应器，反应器设置强制外循环；一级浆态床反应器中反应条件为：反应温度为100-150℃，反应压力 2-5Mpa，反应液体积空速为0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为10-50:1；

5）反应液通过一级加氢反应器顶部流出，并由二级反应器底部进入二级浆态床反应器中，继续进行加氢反应；二级浆态床反应器中反应条件为：反应温度120-180℃，反应压力 2-5Mpa，液体体积空速0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为16-150：1；

6）剩余的氢气和反应液由高压分离器分顶部进入，气液分离；氢气经换热器、循环氢压缩机从一级加氢反应器底部回流至反应系统，反应过程只有少量新氢补充。

7）温度为130-160℃的反应液经减压阀泄放到固液分离设备中，分离出的催化剂进入原料罐中，与原料顺酐混配，若发现反应性能下降，可在线补充新鲜催化剂，废旧催化剂可进行器外再生；

8）分离出的反应液经减压精馏分离，分离出加氢副产γ-丁内酯等，得到丁二酸酐产品；

9）丁二酸酐与脱盐水，按照摩尔比为1：3-1：10的比例混合，在温度50-100℃条件下，进行水解反应得到丁二酸。

本发明的有益效果:

（1）本发明以顺酐为原料，采用浆态床直接液相加氢制备丁二酸酐，再经过水解生产丁二酸，反应过程无溶剂，免除分离产生的能耗，且物料在反应器中返混，反应过程中无需外循环撤热，同时无需大量的反应液循环稀释反应液，反应温度均匀，反应器中无热点存在，即使应用于强放热反应也不会发生超温现象。因此能够大大节省能耗，且工艺过程简单。

（2）本发明顺酐加氢过程为液相加氢，加氢催化剂为微球催化剂，催化剂颗粒小，内外传质阻力较小，易于反应液的内外扩散过程，催化剂效率高、选择性高，加氢产物直接水解、结晶、干燥即可得到丁二酸产品。

（3）微球催化剂具有良好的耐磨性能，反应过程中机械损耗小，催化剂易于在分离过程中分离等特点。

（4）本发明为顺酐直接液相加氢制备丁二酸酐，再经过水解生产丁二酸，反应原料配置不需使用溶剂，无需溶剂分离，能耗低采用浆态床反应方式，加氢效率高，液时空速可达0.5-1.5h^-1。因而可适用于加工难度大、且放热量较高的顺酐加氢反应体系。

（5）本发明加氢反应过程中不产生水，不会水解产生酸，设备不需特殊的耐腐材质。

（6）本发明通过采用浆态床进行加氢反应，熔融态顺酐能够与氢气充分接触，可使反应物料在反应器内充分混合，有利于热量均匀分散，从而使加氢催化剂具有良好的活性和稳定性，因此无需采用溶剂稀释反应物料，以移除反应热。而现有工艺多采用固定床加氢工艺，其反应热难以快速移除，易飞温，从而造成催化剂失活，导致副反应发生，且需要加入溶剂稀释反应物料，以移除反应热。

附图说明

图1为本发明顺酐加氢反应的工艺流程图；

图中：1、原料罐；2、预热器；3、一级加氢反应器；4、二级加氢反应器；5、高压分离器；6、过滤器。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1

1.1 催化剂制备过程：

依次取粒径分布为2-20μm氧化铝微球载体1000g和浓度为5g/L氯化钯溶液2L。将氧化铝微球载体加入到旋转蒸发仪中，水浴温度设置为60℃，转速设置为100转/分钟，将氯化钯溶液喷淋至载体表面，氯化钯溶液喷淋完毕，继续旋蒸直至催化剂前体干燥成流动粉体。将催化剂前体置于马弗炉中，于350℃条件下焙烧3小时。

焙烧后的催化剂前体于氮-氢混合气氛中还原，V（氢气）：V（氮气）=5：95，还原温度为200℃，时间为6小时，得到预还原催化剂。

1.2 顺酐加氢-水解制备丁二酸：

（1）称取预还原的加氢催化剂0.4Kg，（所述催化剂采用以粒径为10-30μm的氧化铝微球为载体的负载型钯催化剂，钯负载量为1%），将催化剂加入到催化剂加料罐中；

（2）称取工业顺酐20Kg，加入到容积为50L的原料罐中，原料罐加热到60℃，待顺酐全部熔融后，将步骤（1）中的催化剂由催化剂加料罐转移到原料罐中；打开原料罐搅拌器搅拌，开启原料液循环泵，原料浆液由原料罐底部进入循环泵，并从原料罐中部返进入原料罐；

（3）原料浆液在预热器中预热到100℃，与氢气并流，从一级加氢反应器底部进入催化剂床层，反应温度为125℃，反应压力为4Mpa，液时空速为1.0h^-1，氢气-顺酐摩尔比为20：1，检测一级加氢反应器出口顺酐转化率为50%；

（4）反应液由一级加氢反应器底部进入二级加氢反应器，二级加氢反应器外循环开启，反应温度为140℃，反应压力为4Mpa，液时空速为1.2h^-1，氢气-顺酐摩尔比为39：1，分析二级加氢反应器出口，顺酐转化率99.5%，顺酐选择性99%；

（5）二级加氢反应器流出的热的反应液由热高分顶部进入，气液分离；氢气经换热器、循环氢压缩机从一级加氢反应器底部回流至反应系统，而反应液经减压阀泄放到固液分离设备中，在130℃下，采用加压过滤的方式，分离出催化剂（进入原料罐中，与原料顺酐混配）和丁二酸酐产物液，产物液在减压条件下精馏分离出副产物γ-丁内酯；

（6）步骤（5）分离得到的丁二酸酐与水按照摩尔比1：3进行混合，并于60℃下水解反应，结晶分离得到产物丁二酸。获得产物丁二酸 22.9Kg，经换算丁二酸收率为99.1%，经检测丁二酸纯度达99.6%。

实施例2

采用实施例1的催化剂进行顺酐加氢-水解制备丁二酸，包括如下步骤：

（1）称取实施例1制备的加氢催化剂0.3Kg，将催化剂加入到催化剂加料罐中；

（2）称取工业顺酐20Kg，加入到容积为50L的原料罐中，原料罐加热到65℃，待顺酐全部熔融后，将步骤（1）中的催化剂由催化剂加料罐转移到原料罐中；打开原料罐搅拌器搅拌，开启原料液循环泵，原料浆液由原料罐底部进入循环泵，并从原料罐中部返进入原料罐；

（3）原料浆液在预热器中预热到120℃，与氢气并流，从一级加氢反应器底部进入催化剂床层，反应温度为140℃，反应压力为3Mpa，液时空速为0.8h^-1，氢气-顺酐摩尔比为50：1，检测一级加氢反应器出口顺酐转化率为53.6%；

（4）反应液由一级加氢反应器底部进入二级加氢反应器，二级加氢反应器外循环开启，反应温度为150℃，反应压力为3.5Mpa，液时空速为1.2h^-1，氢气-顺酐摩尔比为50：1，分析二级加氢反应器出口，顺酐转化率99.8%，顺酐选择性99%；

（5）二级加氢反应器流出的热的反应液由热高分顶部进入，气液分离；氢气经换热器、循环氢压缩机从一级加氢反应器底部回流至反应系统，而反应液经减压阀泄放到固液分离设备中，在120℃下，采用加压过滤的方式，分离出催化剂（进入原料罐中，与原料顺酐混配）和丁二酸酐产物液，产物液在减压条件下精馏分离出副产物γ-丁内酯；

（6）步骤（5）分离得到的丁二酸酐与水按照摩尔比1：7进行混合，并于70℃下水解反应，结晶分离得到产物丁二酸。获得丁二酸23.0Kg，经换算丁二酸收率为99.3%，经检测丁二酸产品纯度为99.8%。

实施例3

3.1 催化剂的制备：

依次取粒径分布为10-30μm氧化铝微球载体500g和浓度为10g/L氯化钯溶液1L。将载体加入到旋转蒸发仪中，水浴温度设置为60℃，转速设置为100转/分钟，将氯化钯溶液喷淋至载体表面，氯化钯溶液喷淋完毕，继续旋蒸直至催化剂前体干燥成流动粉体。将催化剂前体置于马弗炉中，于350℃条件下焙烧3小时。

焙烧后的催化剂前体于氮-氢混合气氛中还原，V（氢气）：V（氮气）=5：95，还原温度为200℃，时间为3小时，得到预还原催化剂。

3.2 制备丁二酸：

（1）称取预还原的加氢催化剂0.4Kg，将催化剂加入到催化剂加料罐中；

（2）称取工业顺酐20Kg，加入到容积为50L的原料罐中，原料罐加热到55℃，待顺酐全部熔融后，将步骤（1）中的催化剂由催化剂加料罐转移到原料罐中；打开原料罐搅拌器搅拌，开启原料液循环泵，原料浆液由原料罐底部进入循环泵，并从原料罐中部返进入原料罐；

（3）原料浆液在预热器中预热到110℃，与氢气并流，从一级加氢反应器底部进入催化剂床层，反应温度为130℃，反应压力为3.5Mpa，液时空速为0.8h^-1，氢气-顺酐摩尔比为10：1，检测一级加氢反应器出口顺酐转化率为49.6%；

（4）反应液由一级加氢反应器底部进入二级加氢反应器，二级加氢反应器外循环开启，反应温度为180℃，反应压力为3.5Mpa，液时空速为1.0h^-1，氢气-顺酐摩尔比为100：1，分析二级加氢反应器出口，顺酐转化率99.4%，顺酐选择性99.8%；

（5）二级加氢反应器流出的热的反应液由热高分顶部进入，气液分离；氢气经换热器、循环氢压缩机从一级加氢反应器底部回流至反应系统，而反应液经减压阀泄放到固液分离设备中，在120℃下，采用加压过滤的方式，分离出催化剂（进入原料罐中，与原料顺酐混配）和丁二酸酐产物液，产物液在减压条件下精馏分离出副产物γ-丁内酯；

（6）步骤（5）分离得到的丁二酸酐与水按照摩尔比1：5进行混合，并于80℃下水解反应，结晶分离，干燥得到产物丁二酸。获得丁二酸23.1Kg，经换算丁二酸产品收率为99.2%，经检测纯度为99.5%。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制备丁二酸的工艺方法，其特征在于，包括以顺酐为原料，在无溶剂反应体系中，通过顺酐催化加氢法制备丁二酸酐，再经过水解反应和分离步骤制得丁二酸，所述顺酐催化加氢法采用的催化剂为微球催化剂，所述微球催化剂选自以SiO₂、Al₂O₃或TiO₂为载体的负载型催化剂，负载的活性成分为贵金属或过渡金属；

所述工艺方法还包括对原料料浆进行预热的步骤，预热后的原料料浆与氢气采用两级加氢反应器进行反应；

所述两级加氢反应器均为氢气和反应液下进上出的浆态床反应器，并且两级加氢反应器都设置有外循环管路，用于反应器内强制返混；

预热后的原料料浆与氢气并流从一级加氢反应器底部进入浆态床反应器；

所述一级加氢反应器设置强制外循环。

2.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，

所述贵金属选自铂、钯、金、钌中的至少一种，所述贵金属的负载量为0.5-3％；所述过渡金属选自镍、铜、钴中的至少一种，所述过渡金属的负载量为20-40％。

3.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述微球催化剂还包括助剂，所述助剂为镁、锌、钙、硼的氧化物中的一种、两种或更多种。

4.如权利要求2或3所述的工艺方法，其特征在于，所述微球催化剂占顺酐原料的质量百分比为0.5-5％。

5.如权利要求2或3所述的工艺方法，其特征在于，所述顺酐与微球催化剂通过加热熔融混合，所述加热温度为53-80℃。

6.如权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括待顺酐熔融后开启原料路循环泵，使原料浆液从原料罐底部流出，并从原料罐中部返回原料罐，与催化剂循环作用。

7.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，一级加氢反应器中，反应温度为100-150℃，反应压力2-5Mpa，反应液体积空速为0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为10-50:1；

二级加氢反应器中，反应温度为120-180℃，反应压力为2-5Mpa，液体体积空速为0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为(16-150)：1。

8.如权利要求1-3任一项所述的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)称取粒径为1-50μm的微球催化剂；

2)称取纯度99.5％的顺酐固体，将顺酐和催化剂加入到原料罐中；

3)将原料罐升温至53-80℃，待顺酐熔融后开启原料路循环泵，原料浆液从原料罐底部流出，在罐体中部返回原料罐，原料与催化剂在搅拌和循环作用下均匀混合；

4)原料经过预热器预热至80-150℃，与氢气并流从一级加氢反应器底部进入一级浆态床反应器，反应器设置强制外循环；一级浆态床反应器中反应条件为：反应温度为100-150℃，反应压力2-5Mpa，反应液体积空速为0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为10-50:1；

5)反应液通过一级加氢反应器顶部流出，并由二级反应器底部进入二级浆态床反应器中，继续进行加氢反应；二级浆态床反应器中反应条件为：反应温度120-180℃，反应压力2-5Mpa，液体体积空速0.5-1.5h^-1，氢气与顺酐摩尔比为16-150：1；

6)剩余的氢气和反应液由高压分离器顶部进入，气液分离；氢气经换热器、循环氢压缩机从一级加氢反应器底部回流至反应系统，反应过程只有少量新氢补充；

7)温度为130-160℃的反应液经减压阀泄放到固液分离设备中，分离出的催化剂进入原料罐中，与原料顺酐混配，若发现反应性能下降，可在线补充新鲜催化剂，废旧催化剂可进行器外再生；

8)分离出的反应液经减压分离，分离出加氢副产γ-丁内酯等，得到丁二酸酐产品；

9)丁二酸酐与脱盐水，按照摩尔比为1：3-1：10的比例混合，在温度50-100℃条件下，进行水解反应得到丁二酸。

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