CN113045519A - 一种能够同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂及其应用,该溶剂为化学性质稳定、凝固点低于60℃、沸点高于261℃、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.10wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于10wt%、在25℃水中的溶解度不高于100mg/L以及与水的密度差不低于0.020g/mL的低挥发性有机溶剂,包括饱和醚、酯、酮、亚磷酸酯或磷酸酯。该溶剂能满足丁烷或苯氧化法生产顺酐的溶剂吸收工艺要求,用作溶剂法顺酐加氢生产丁二酸酐的反应溶剂,并作为顺酐和丁二酸酐联合生产的共用溶剂,实现顺酐生产过程中的吸收液作加氢生产丁二酸酐的原料,降低生产丁二酸酐的装置投资、物耗能耗和三废排放,降低生产成本。

Description

一种能够同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种能够同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂及该溶剂的应用方法,具体涉及一种丁烷或苯氧化法生产顺酐的气体吸收溶剂和顺酐溶剂法加氢制备丁二酸酐的反应溶剂及其分离和提纯回收方法。
背景技术
目前,顺酐是仅次于苯酐和醋酐的第三大有机酸酐类化工原料,其应用领域广泛,被用于不饱和聚酯树脂、润滑油及富马酸、丁二酸、丁二酸酐等众多化工产品的生产,主要用于合成树脂、农药、食品和其它精细化学品等等。据统计,2020年中国顺酐产能和产量分别约为180万吨和96万吨,行业内产能过剩严重。因此,如何改进目前的顺酐生产工艺以降低生产成本,以及开发顺酐下游新产品,对顺酐产业乃至整个化工行业的发展均有着重要的意义。
正丁烷氧化制顺酐凭借着原料价格低廉、收率高及产品质量好等特点得到了迅速发展,无论是催化剂还是生产工艺目前都已经发展到了一个比较成熟的阶段,但是该工艺仍然存在着一些缺陷,尤其是氧化反应产物气体的后处理体系。现有的后处理体系主要有两种工艺:水吸收工艺和溶剂吸收工艺。水吸收工艺来自于早期的苯氧化制顺酐工艺,但由于正丁烷氧化制顺酐产生的水量是苯氧化法的一倍,且正丁烷氧化法还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,因此正丁烷氧化制顺酐反应产物气体水吸收工艺已逐渐被淘汰。溶剂吸收是针对正丁烷氧化法制顺酐反应产物气体的特点设计的新处理工艺,经由此工艺生产顺酐收率高、产品质量好、设备堵塞少、腐蚀性低。目前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公司针对正丁烷流化床氧化制顺酐工艺联合开发的溶剂吸收技术,所采用吸收剂为六氢邻苯二甲酸二异丁酯(DIBE)。Conser工艺和Huntsman工艺是针对正丁烷固定床氧化制顺酐工艺所开发的产品气溶剂吸收工艺,采用溶剂为邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)。
目前,顺酐的工业生产基本都采用DIBE或DBP为溶剂的吸收工艺。例如,CN105111171以DIBE为溶剂回收顺酐,有效避免了传统有机溶剂遇水易分解的难题,适合于以正丁烷为原料大规模连续性顺酐生产。CN110156727提供了一种新型两段溶剂吸收顺酐生产工艺,其中溶剂为DIBE或DBP,进一步降低了吸收塔系统吸收及冷却负荷,并将杂质移除系统关口前移,避免杂质在后续体系聚集,适合大规模连续性顺酐生产。CN103044368公开了一种以苯法生产顺酐以溶剂吸收的方法,采用非水顺酐回收工艺,以DBP为吸收溶剂,节省了蒸发脱水的大量能耗,避免了生成富马酸等杂质,提高了顺酐回收率,并降低设备投资,节约成本。此外,也有采用其它溶剂作为顺酐吸收溶剂的专利报道,包括邻苯二甲酸酯及其氢化物,以及C3~C8二元脂肪酸的C3~C5脂肪醇二酯。如US4118403、WO29323和CN1503773公开了用于吸收马来酸酐的有机溶剂,其沸点高于低沸点物质马来酸、富马酸和邻苯二甲酸酐的沸点,使这些组分能作为低沸点物质被分离出来;同时溶剂的沸点又足够低,使其能从焦油状聚合物中分离出来,而不会在工业使用的真空下分解,包括烷基链中具有2-8个碳原子的邻苯二甲酸二烷基酯和二氢、四氢或六氢邻苯二甲酸二烷基酯,以及二甲基二苯甲酮、二氯苯基氧化物或具有12~16个碳原子的单烷基取代琥珀酸。CN103476812提供了用于从气流中回收马来酸酐的改进溶剂,该溶剂具有250~350℃标准沸点、在60℃下至少0.06wt%的富马酸溶解度、在60℃下至少10wt%的马来酸酐溶解度、不高于100mg/L的水溶度、与水的密度差至少0.020g/mL和分子量不高于戊醇,可以是非环状、非芳族、线性和/或支化的并具有通用结构R1COOR2COOR3,其中R1和R3各自是直链或支链C3~C5基团,R2是直链或支链C3~C8基团。
丁二酸酐是一种重要的精细化工原料,广泛应用于食品、表面活性剂、涂料、医药、农业、塑料等领域。由丁二酸酐或其水解产物丁二酸与1,4-丁二醇/乙二醇缩聚可以制备聚丁二酸丁二醇/乙二醇酯(PBS/PES)以及与己二酸或对苯二甲酸三元缩聚可以制备聚丁二酸-己二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBSA/PESA)或聚丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇/乙二醇酯(PBST/PEST),这些均是性能优异的可生物全降解或半降解塑料。近年来,随着传统塑料污染环境问题的日趋严峻,PBS/PES类生物降解材料市场前景十分广阔,从而极大地刺激和带动了上游产品丁二酸酐的市场需求。
顺酐直接加氢法是目前最为高效的生产丁二酸酐的工艺,具有工艺流程简单、操作方便、设备利用率高、运行成本低以及产品纯度高的优点,尤其是顺酐溶剂法连续液相加氢反应工艺,由于操作条件温和、丁二酸酐选择性高、催化剂使用寿命长、易于大规模生产,是目前制备丁二酸酐最有发展前途的方法。Yuan等(J.Chem.Sci.,2014,126(1):141~145)采用溶剂1,4-二氧六环和Pd/Al2O3催化剂进行顺酐加氢制备丁二酸酐,在80℃、1.0MPa氢压下,在固定床微反应装置上连续运行1600h,顺酐转化率和丁二酸酐选择性均大于99%。CN105801536以丁二酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁内酯等为溶剂,采用两段低温低压顺酐液相选择加氢工艺制备丁二酸酐,在40~120℃、0.2~2.0MPa下将两个加氢反应器串联使用,顺酐转化率≧99.9%,丁二酸酐选择性≧99.0%。CN102311332以γ-丁内酯为溶剂,采用固定床反应器连续进行顺酐加氢反应,在Pd-Fe/C催化剂上70℃和1.5MPa氢压下,顺酐转化率100%,丁二酸酐选择性99.2%。CN101735182采用四氢呋喃、二氧六烷、γ-丁内酯、乙酸异戊酯、丁二酸二甲酯等溶剂和负载型镍催化剂,进行顺酐加氢连续生产丁二酸酐,在氢压0.9~10.0MPa、浓度0.04~0.08g/ml的顺酐溶液空速0.13~0.16h-1下,顺酐转化率大于99%,丁二酸酐选择性大于99.5%。上述方法均采用溶剂法顺酐连续加氢反应工艺制备丁二酸酐,并取得了良好的反应效果,但所采用的溶剂沸点均较低(低于丁二酸酐沸点261℃),与工业生产顺酐采用的低挥发性有机溶剂如DIBE和DBP沸点(340℃左右)相差甚远,无法与顺酐生产的吸收溶剂共用。
综上所述,目前工业上基本都采用苯或丁烷为原料的催化氧化法和高沸点低挥发性有机溶剂如DIBE或DBP吸收工艺生产单一产品顺酐,尚未见切换生产或联产其它产品,以及采用未经分离精制的粗顺酐为原料生产其下游产品的报道,已有的顺酐下游产品生产均是以商品或成品顺酐为原料;而丁二酸酐主流制备技术,基本采用含量≥99wt%的顺酐产品为原料,通过溶剂法(采用低沸点溶剂如四氢呋喃、二氧六烷、γ-丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、丁二酸二甲酯等)顺酐加氢合成丁二酸酐,尚未见采用高沸点(大于261℃)溶剂如DIBE或DBP等为加氢反应溶剂的报道,以及以苯或丁烷氧化反应生成的顺酐气体吸收液直接作原料加氢生产丁二酸酐的报道,而且因采用的加氢反应溶剂品种和性质与顺酐生产的吸收溶剂不同而不能共用,导致生产丁二酸酐只能采用产品顺酐为原料,进而提高了原料成本;因溶剂不能共用,生产顺酐和丁二酸酐只能是两套独立装置,从起始原料苯或丁烷出发,无法实现顺酐和丁二酸酐的切换生产和联产,进而无法共用溶剂解析、提纯和回收装置以及产品分离精制装置,以降低装置投资、能耗物耗和废水排放量。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种能同时满足顺酐和丁二酸酐生产要求的溶剂,以及通过该溶剂的共用实现顺酐和/或丁二酸的联合生产,以解决现有苯或丁烷氧化生产顺酐和顺酐加氢制备丁二酸酐,因使用不同品种和性质的溶剂,而需要采用两套独立的溶剂分离回收和产品分离精制装置而不能共用,以及加氢法生产丁二酸酐的原料只能采用顺酐成品,进而导致生产丁二酸酐的原料成本高、装置投资大、能耗物耗高等问题。
本发明溶剂的选择原则:在原料苯或丁烷氧化生成顺酐气体及其被冷凝和溶剂吸收过程中,目标产物顺酐及反应生成的有机副产物会一并被溶剂吸收到吸收液中,导致吸收液中存在着乙酸、丙酸、丙烯酸、丁二酸、马来酸、富马酸以及邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐等一系列酸性杂质,在后续处理过程中为了得到高品质的顺酐和/或丁二酸酐产品,需要将这些杂质一一除去。为此,溶剂的选择和后续处理方法就非常重要,关系到产品和溶剂的提纯和回收问题,进而会影响产品和溶剂的纯度和收率。
为了解决上述技术问题并达到获得高纯度和高收率的产品以及便于溶剂提纯并高回收率地循环利用的目的,被选择的溶剂必须满足如下条件:
(1)具有优异的化学稳定性。不能在溶剂吸收及后续处理过程中自身发生缩合、分解等化学变化,以及与体系中其它物质之间发生化学反应;
(2)具有较低的凝固点。凝固点不能高于氧化气体被冷凝吸收的下线操作温度60℃,优选比目标吸收物质顺酐的凝固点52.8℃低10℃以下的溶剂(选40℃),更优选凝固点低于25℃的溶剂,以保证吸收液在后续操作过程中不至于凝固并具有良好的流动性;
(3)具有良好的溶解性。为了保障良好的溶剂吸收效果而又不至于在冷凝吸收温度下物料析出并堵塞设备及管道,这就要求选择的溶剂对目标产品顺酐和丁二酸酐均有良好的溶解度,以及对沸点最高难于通过蒸馏脱除同时又最容易凝固析出的杂质富马酸(沸点355.5℃,熔点近300℃)有一定的溶解度,选择在60℃下对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于10wt%、对富马酸的溶解度不低于0.05wt%,优选对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于12wt%、对富马酸的溶解度不低于0.10wt%,更优选对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于15wt%、对富马酸的溶解度不低于0.20wt%;
(4)具有较高及适宜的沸点。溶剂沸点要高于苯或丁烷氧化生成的目标产物顺酐(沸点202℃)以及顺酐加氢生成的目标产物丁二酸酐(沸点261℃)中较高的沸点,优选比丁二酸酐沸点高10℃的溶剂(沸点271℃),更优选沸点比氧化反应生成的副产物乙酸(117.9℃)、丙酸(141.1℃)、丙烯酸(141.6℃)、马来酸(160℃脱水为顺酐)、富马酸(250℃以上转变为马来酸)、丁二酸(235℃脱水为丁二酸酐)、邻苯二甲酸(230℃脱水为邻苯二甲酸酐)、邻苯二甲酸酐(284℃)和外加阻聚剂氢醌(285℃)中最高沸点或最高脱水温度高15℃的那些溶剂(沸点300℃),从而使这些组分能作为低沸点物质被分离出来,以便于溶剂的解析及与产物、杂质和阻聚剂等的分离;同时溶剂的沸点还应该足够低(不超过400℃,优选低于380℃),使其能从焦油状聚合物中被高效地分离出来,而不会在工业使用的真空条件下分解;
(5)具有低的水溶解性且与水有大的密度差。为了高效地提纯溶剂并循环利用、杂质不被循环溶剂大量带回系统中并累积,以及便于水洗涤溶解并萃取除去残留的有机酸和酸性焦油,并通过离心分离高收率地回收溶剂,这就要求溶剂在水中的溶解度要尽量低且与水的密度差要尽可能大,选择在25℃水中的溶解度不高于100mg/L以及与水的密度差不低于0.020g/mL的有机溶剂,优选水溶解度不高于75mg/L以及与水的密度差不低于0.025g/mL的溶剂,更优选水溶解度不高于50mg/L以及与水的密度差不低于0.030g/mL的溶剂。
为了解决上述技术问题,本发明采用的溶剂及其应用技术方案如下:
一种同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂,其化学性质稳定、凝固点小于60℃、沸点大于261℃、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.05wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于10wt%、在25℃水中的溶解度不高于100mg/L以及与水的密度差不低于0.020g/mL,具有该特征的溶剂包括C7~C12饱和脂肪醚或环烷醚或芳香醚、C2~C10饱和二元醇的饱和C2~C10脂肪酸二酯或环烷酸二酯或芳香酸二酯、甘油的C3~C6饱和脂肪酸三酯、C2~C10二元饱和脂肪酸的C1~C10烷基二酯或环烷基二酯或芳香基二酯、C8二元芳香酸或环烷酸的C2~C8烷基二酯、C12~C18饱和芳香酮、C3~C8烷基磷酸三酯或亚磷酸三苯酯,或它们任意两种或两种以上的组合;优选化学性质稳定、凝固点小于40℃、沸点大于271℃、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.10wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于12wt%、在25℃水中的溶解度不高于75mg/L以及与水的密度差不低于0.025g/mL的有机溶剂,包括二癸醚、二苄醚,或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、三丙酸甘油酯、三异丁酸甘油酯、三丁酸甘油酯、丁二酸二丁酯或二戊酯、己二酸C4~C6烷基二酯、辛二酸二甲酯或二乙酯、壬二酸C1~C4烷基二酯、癸二酸C1~C4烷基二酯、对苯二甲酸二丁酯、间苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸C1~C8烷基二酯、六氢邻苯二甲酸C2~C8烷基二酯、苯基己基酮、苯基庚基酮、亚磷酸三苯酯或磷酸三丁酯,或它们任意两种或两种以上的组合;更优选化学性质稳定、凝固点低于25℃、沸点在300~380℃之间、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.20wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于15wt%、在25℃水中的溶解度不高于50mg/L以及与水的密度差不低于0.030g/mL的有机溶剂,包括二癸醚、三丁酸甘油酯、丁二酸二戊酯、己二酸二丁酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二异丁酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、间苯二甲酸二乙酯、六氢邻苯二甲酸二丙酯、六氢邻苯二甲酸二异丁酯、六氢邻苯二甲酸二丁酯或亚磷酸三苯酯,或它们任意两种或两种以上的组合。
针对上述同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂,其应用技术方案如下:
(ⅰ)应用于丁烷或苯为原料生产顺酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到顺酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
(ⅱ)应用于以顺酐产品为原料生产丁二酸酐的方案为:将顺酐溶解于溶剂中配制一定浓度的顺酐溶液,并送入加氢反应系统进行顺酐全部加氢,生成的丁二酸酐混合物料经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
(ⅲ)应用于以丁烷或苯为原料生产丁二酸酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
(ⅳ)应用于以丁烷或苯为原料切换生产顺酐和丁二酸酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液分两种方式选择性切换操作,①送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到顺酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;或者②送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;含重组分的溶剂在溶剂回收系统经脱盐水洗涤,并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
(ⅴ)应用于以丁烷或苯为原料联产顺酐和丁二酸酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经部分加氢得到丁二酸酐和顺酐混合物料,气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸将轻组分、顺酐和丁二酸酐物料与溶剂和重组分物料分离,含轻组分的顺酐和丁二酸酐物料送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔分级精馏得到顺酐和丁二酸酐两个产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收塔循环使用,水相送入废水处理系统。
在上述溶剂的应用方案中,以苯或丁烷为起始原料,通过方案(ⅰ)可以单独生产顺酐;通过方案(ⅰ)和(ⅱ)的对接,以产品顺酐为加氢生产丁二酸酐的原料,顺酐和丁二酸酐各自采用一套独立的后处理系统,可以串联生产顺酐和丁二酸酐两个产品;通过方案(ⅲ),以吸收液(含溶剂的粗顺酐)为加氢原料,可以单独生产丁二酸酐;通过(ⅰ)和(ⅲ)两个过程及装置独立运行,可分别单独生产顺酐和丁二酸酐两个产品;通过(ⅰ)和(ⅲ)共用一套氧化反应和溶剂吸收系统,吸收液再分两路分别进入两套独立的后续处理系统,可以并行生产顺酐和丁二酸酐两个产品;通过(ⅰ)和(ⅲ)共用一套氧化反应和溶剂吸收系统,吸收液选择性地进入后处理系统,或先进入加氢系统全部加氢后再进入同一套后处理系统,即(ⅳ),可以切换生产顺酐和丁二酸酐两个产品;通过(ⅰ)和(ⅲ)共用一套氧化反应和溶剂吸收系统,吸收液直接进入加氢系统,部分加氢后再进入后处理系统,即(ⅴ),可以联产顺酐和丁二酸酐两个产品。
在上述溶剂的应用方案中,以苯或丁烷为起始原料,对于丁二酸酐的单独生产或与顺酐的串联生产、并行生产或切换生产,是通过将配制的顺酐溶液或顺酐吸收液送入装填Pd/Al2O3催化剂的滴流床反应器进行全部液相加氢反应实施的,反应条件为:反应温度60~90℃,反应压力1.0~2.5MPa,循环氢气和新鲜氢气与顺酐摩尔比分别为20~80:1和1.0~1.5:1,顺酐与溶剂重量比1:1~10。
在上述溶剂的应用方案中,以苯或丁烷为起始原料,对于顺酐和丁二酸酐的联产,是通过将顺酐吸收液送入装填Pd/Al2O3催化剂的滴流床反应器进行部分液相加氢反应实施的,反应条件为:反应温度40~70℃,反应压力0.5~1.0MPa,循环氢气和新鲜氢气与顺酐的摩尔比分别为5~50:1和0.5~1.0:1,顺酐与溶剂重量比1:0.5~5。
与现有技术相比,本发明提供的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂及其应用方法具有如下特点:
1)本发明的特点之一是提供的溶剂既满足丁烷或苯氧化生成的顺酐气体的吸收溶剂的要求,又满足顺酐液相加氢生产丁二酸酐的反应溶剂要求,于是提供的溶剂就同时具有吸收氧化生成气中有机酸性气体和溶解加氢反应原料顺酐的双重功能,可以用作以苯或丁烷为原料单独生产顺酐的溶剂,也可以用作单独生产顺酐的溶剂,还可以用作联合生产(串联、并行、切换和联产)顺酐和丁二酸酐的共用溶剂。
2)本发明的特点之二是通过采用双功能溶剂以及实现氧化生成气吸收溶剂与加氢反应介质溶剂的共用,再采用催化性能优异及对杂质耐受性强的加氢催化剂,使溶剂吸收液直接作为加氢反应原料成为可能,这样就可以避免生产丁二酸酐现有技术采用高纯度产品顺酐为原料带来的原料成本高的问题,同时可以实现以苯或丁烷为原料不经过产品顺酐生产的溶剂解析、提纯和回收以及粗顺酐的精制环节而直接生产丁二酸酐,可减少装置投资、能耗物耗和废水量,尤其是采用顺酐与丁二酸酐切换生产或联产工艺,不仅可以共用氧化反应系统和溶剂吸收系统,而且可以共用溶剂解析和提纯回收系统以及产品精制系统,可大大降低丁二酸酐的生产成本,同时产品生产方案更加灵活,可根据市场需求随时调整。
3)本发明的特点之三是采用顺酐和丁二酸酐的联产工艺,因首先进行吸收液的加氢饱和,在顺酐部分转化为丁二酸酐的同时,吸收液中存在的不饱和酸性杂质如丙烯酸、马来酸和富马酸等也被加氢转化为饱和的丙酸和丁二酸,避免了单独生产顺酐时出现的热敏性不饱和化合物在后处理过程中的聚合倾向,以及凝固点和沸点均极高的富马酸容易凝固析出而带来的设备和管道堵塞问题,同时使液相物料杂质成分更单一和残存的饱和有机酸杂质沸点更低,一方面更有利于后处理全过程的操作,使产品品质更高;另一方面,在溶剂解析系统丙酸作为轻组分随产品带出,丁二酸则脱水生成丁二酸酐,将重组分马来酸和富马酸转变成目标产品,使丁二酸酐有一定的增产;第三,因重组分杂质量及品种减少,主要残存杂质邻苯二甲酸酐、阻聚剂氢醌和焦油,降低了溶剂提纯回收系统的负荷,可以减少脱盐水洗涤并萃取酸性杂质组分的用水量,进而大大减少废水排放量和COD总量,可降低溶剂提纯回收操作费用和废水环保处理费用。
与现有技术相比,本发明提供的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂及其应用方法具有如下特点:
1)本发明的特点之一是提供的溶剂既满足丁烷或苯氧化生成的顺酐气体的吸收溶剂的要求,又满足顺酐液相加氢生产丁二酸酐的反应溶剂要求,于是提供的溶剂就同时具有吸收氧化生成气中有机酸性气体和溶解加氢反应原料顺酐的双重功能,可以用作以苯或丁烷为原料单独生产顺酐的溶剂,也可以用作单独生产顺酐的溶剂,还可以用作联合生产(串联、并行、切换和联产)顺酐和丁二酸酐的共用溶剂。
2)本发明的特点之二是通过采用双功能溶剂以及实现氧化生成气吸收溶剂与加氢反应介质溶剂的共用,再采用催化性能优异及对杂质耐受性强的加氢催化剂,使溶剂吸收液直接作为加氢反应原料成为可能,这样就可以避免生产丁二酸酐现有技术采用高纯度产品顺酐为原料带来的原料成本高的问题,同时可以实现以苯或丁烷为原料不经过产品顺酐生产的溶剂解析、提纯和回收以及粗顺酐的精制环节而直接生产丁二酸酐,可减少装置投资、能耗物耗和废水量,尤其是采用顺酐与丁二酸酐切换生产或联产工艺,不仅可以共用氧化反应系统和溶剂吸收系统,而且可以共用溶剂解析和提纯回收系统以及产品精制系统,可大大降低丁二酸酐的生产成本,同时产品生产方案更加灵活,可根据市场需求随时调整。
3)本发明的特点之三是采用顺酐和丁二酸酐的联产工艺,因首先进行吸收液的加氢饱和,在顺酐部分转化为丁二酸酐的同时,吸收液中存在的不饱和酸性杂质如丙烯酸、马来酸和富马酸等也被加氢转化为饱和的丙酸和丁二酸,避免了单独生产顺酐时出现的热敏性不饱和化合物在后处理过程中的聚合倾向,以及凝固点和沸点均极高的富马酸容易凝固析出而带来的设备和管道堵塞问题,同时使液相物料杂质成分更单一和残存的饱和有机酸杂质沸点更低,一方面更有利于后处理全过程的操作,使产品品质更高;另一方面,在溶剂解析系统丙酸作为轻组分随产品带出,丁二酸则脱水生成丁二酸酐,将重组分马来酸和富马酸转变成目标产品,使丁二酸酐有一定的增产;第三,因重组分杂质量及品种减少,主要残存杂质邻苯二甲酸酐、阻聚剂氢醌和焦油,降低了溶剂提纯回收系统的负荷,可以减少脱盐水洗涤并萃取酸性杂质组分的用水量,进而大大减少废水排放量和COD总量,可降低溶剂提纯回收操作费用和废水环保处理费用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
【实施例1~4】以丁烷为原料生产顺酐,实施过程如下:将丁烷氧化反应生成的顺酐气体送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,洗涤液送入溶剂回收系统用作溶剂洗涤剂;吸收液送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到顺酐产品;含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
实施过程中采用的操作条件同工业生产顺酐的Conser工艺。所采用的溶剂从实施例1~4分别为癸二酸二丁酯、二癸醚、亚磷酸三苯酯和三丁酸甘油酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,顺酐产率、丁烷单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【比较例1~2】采用的原料、操作条件及实施过程均同实施例1,不同之处在于采用目前工业生产顺酐使用的通用溶剂邻苯二甲酸丁酯(DBP)和六氢邻苯二甲酸二异丁酯(DIBE),其中以DIBE为溶剂时,送入溶剂提纯回收系统处理的物料在经脱盐水洗涤前,需先用碱液洗涤。
【实施例5~8】以产品顺酐为原料生产丁二酸酐,实施过程如下:将顺酐溶解于溶剂中配制20wt%浓度的顺酐溶液,并送入加氢反应系统进行顺酐全部加氢,生成的丁二酸酐混合物料经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
所述的顺酐全部加氢反应条件为:反应温度60℃,反应压力2.0MPa,循环氢气和新鲜氢气与顺酐摩尔比分别为50:1和1.5:1,顺酐与溶剂重量比1:4。
所述的产品精制系统操作条件为:脱轻组分塔顶压力20kPa,塔顶温度140℃,塔釜温度208℃;产品塔塔顶压力5kPa,塔顶温度156℃,塔釜温度205℃。
所述的溶剂提纯回收系统操作条件同实施例1。
所采用的溶剂从实施例5~8分别为DBP、癸二酸二乙酯、间苯二甲酸二乙酯和丁二酸二戊酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,丁二酸酐产率、折算的丁烷单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【比较例3~4】采用的原料、加氢反应和气液分离条件同实施例5,不同之处在于:采用的溶剂为目前制备丁二酸酐通用的1,4-二氧六环和γ-丁内酯,另外加氢反应液的后续处理是将其送入溶剂解析系统,在脱轻组分塔负压脱出溶剂后,再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,塔底重组分送入废液处理系统。
【实施例9】以丁烷为原料生产丁二酸酐,实施过程如下:丁烷氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
所述的溶剂吸收系统操作条件同实施例1,所述的顺酐全部加氢反应条件、产品精制系统操作条件、溶剂提纯回收系统操作条件均同实施例5。
所采用的溶剂为邻苯二甲酸二异丁酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,丁二酸酐产率、丁烷单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【实施例10】以丁烷为原料并行生产顺酐和丁二酸酐,实施过程如下:丁烷氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液分两路,一路直接送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到顺酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;另一路送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料和气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;含重组分的溶剂在溶剂回收系统经脱盐水洗涤,并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
所述的溶剂吸收系统操作条件同实施例1,生产顺酐的产品精制系统操作条件、溶剂提纯回收系统操作条件均同实施例1,生产丁二酸酐的加氢反应条件、产品精制系统操作条件、溶剂提纯回收系统操作条件均同实施例5。
所采用的溶剂为邻苯二甲酸二异丁酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,丁二酸酐产率、丁烷单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【实施例11】以丁烷为原料切换生产顺酐和丁二酸酐,实施过程如下:丁烷氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液分两种方式选择性切换操作,(1)送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到顺酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;或者(2)送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;含重组分的溶剂在溶剂回收系统经脱盐水洗涤,并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
所有的操作条件均同实施例10。所采用的溶剂为己二酸二丁酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,丁二酸酐产率、丁烷单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【实施例12】以丁烷为原料联产顺酐和丁二酸酐,实施过程如下:丁烷氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经部分加氢得到丁二酸酐和顺酐混合物料,气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸将轻组分、顺酐和丁二酸酐物料与溶剂和重组分物料分离,含轻组分的顺酐和丁二酸酐物料送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔分级精馏得到顺酐和丁二酸酐两个产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收塔循环使用,水相送入废水处理系统。
所述的溶剂吸收系统操作条件、溶剂提纯回收系统操作条件均同实施例1。
所述的顺酐部分加氢反应条件为:反应温度60℃,反应压力0.5MPa,循环氢气和新鲜氢气与顺酐摩尔比分别为30:1和0.5:1,顺酐与溶剂重量比1:3。
所述的产品精制系统操作条件为:脱轻组分塔顶压力10kPa,塔顶温度130℃,塔釜温度170℃;顺酐产品塔塔顶压力5kPa,塔顶温度130℃,塔釜温度140℃;丁二酸酐产品塔塔顶压力5kPa,塔顶温度156℃,塔釜温度205℃。
所采用的溶剂为己二酸二丁酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,顺酐和丁二酸酐产率、丁烷单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【实施例13】以苯为原料生产丁二酸酐,实施过程如下:苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经碱液和脱盐水洗涤萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
所述的溶剂吸收系统操作条件、顺酐全部加氢反应条件、产品精制系统操作条件和溶剂提纯回收系统操作条件均同实施例9。
所采用的溶剂为六氢化邻苯二甲酸二丁酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,丁二酸酐产率、苯单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
【实施例14】以苯为原料联产顺酐和丁二酸酐,实施过程如下:苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经部分加氢得到丁二酸酐和顺酐混合物料,气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸将轻组分、顺酐和丁二酸酐物料与溶剂和重组分物料分离,含轻组分的顺酐和丁二酸酐物料送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔分级精馏得到顺酐和丁二酸酐两个产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收塔循环使用,水相送入废水处理系统。
所述的溶剂吸收系统操作条件、顺酐部分加氢反应条件、产品精制系统操作条件和溶剂提纯回收系统操作条件均同实施例12。
所采用的溶剂为癸二酸二丁酯,相应溶剂的性质见表1。装置运行平稳后,顺酐和丁二酸酐产率、苯单耗、溶剂回收率和产品纯度等结果见表2。
表1生产顺酐和丁二酸酐的主副产品及部分溶剂的物理性质
Figure BDA0002967105420000191
Figure BDA0002967105420000201
表2同时满足顺酐(MA)和丁二酸酐(SA)生产的溶剂的应用效果
Figure BDA0002967105420000202
Figure BDA0002967105420000211
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂,其特征在于,该溶剂符合如下条件:化学性质稳定、凝固点小于60℃、沸点大于261℃、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.05wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于10wt%、在25℃水中的溶解度不高于100mg/L以及与水的密度差不低于0.020g/mL的低挥发性有机溶剂,包括C7~C12饱和脂肪醚或环烷醚或芳香醚、C2~C10饱和二元醇的饱和C2~C10脂肪酸二酯或环烷酸二酯或芳香酸二酯、甘油的C3~C6饱和脂肪酸三酯、C2~C10二元饱和脂肪酸的C1~C10烷基二酯或环烷基二酯或芳香基二酯、C8二元芳香酸或环烷酸的C2~C8烷基二酯、C12~C18饱和芳香酮、C3~C8烷基磷酸三酯或亚磷酸三苯酯,或它们任意两种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂,其特征在于,该溶剂符合如下条件:化学性质稳定、凝固点小于40℃、沸点大于271℃、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.10wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于12wt%、在25℃水中的溶解度不高于75mg/L以及与水的密度差不低于0.025g/mL的低挥发性有机溶剂,包括二癸醚、二苄醚,或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、三丙酸甘油酯、三异丁酸甘油酯、三丁酸甘油酯、丁二酸二丁酯或二戊酯、己二酸C4~C6烷基二酯、辛二酸二甲酯或二乙酯、壬二酸C1~C4烷基二酯、癸二酸C1~C4烷基二酯、对苯二甲酸二丁酯、间苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸C1~C8烷基二酯、六氢邻苯二甲酸C2~C8烷基二酯、苯基己基酮、苯基庚基酮、亚磷酸三苯酯或磷酸三丁酯,或它们任意两种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂,其特征在于,该溶剂符合如下条件:化学性质稳定、凝固点低于25℃、沸点在300~380℃之间、在60℃下对富马酸的溶解度不低于0.20wt%以及对顺酐和丁二酸酐的溶解度均不低于15wt%、在25℃水中的溶解度不高于50mg/L以及与水的密度差不低于0.030g/mL的低挥发性有机溶剂,包括二癸醚、三丁酸甘油酯、丁二酸二戊酯、己二酸二丁酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二异丁酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、间苯二甲酸二乙酯、六氢邻苯二甲酸二丙酯、六氢邻苯二甲酸二异丁酯、六氢邻苯二甲酸二丁酯或亚磷酸三苯酯,或它们任意两种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1~3任一项所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,该溶剂应用于丁烷或苯为原料生产顺酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到顺酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
5.根据权利要求1~3任一项所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,该溶剂应用于以顺酐为原料生产丁二酸酐的方案为:将顺酐溶解于溶剂中配制一定浓度的顺酐溶液,并送入加氢反应系统进行顺酐全部加氢,生成的丁二酸酐混合物料经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
6.根据权利要求1~3任一项所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,该溶剂应用于以丁烷或苯为原料生产丁二酸酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,而含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
7.根据权利要求1~3任一项所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,该溶剂应用于以丁烷或苯为原料切换生产顺酐和丁二酸酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液分两种方式选择性切换操作,(1)送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗顺酐与含重组分的溶剂,粗顺酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料再送入产品塔精馏得到顺酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;或者(2)送入加氢反应系统,经全部加氢生成丁二酸酐混合物料,经气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸分离含轻组分的粗丁二酸酐与含重组分的溶剂,粗丁二酸酐送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔精馏得到丁二酸酐产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统;含重组分的溶剂在溶剂回收系统经脱盐水洗涤,并萃取其中的酸性组分后,再送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收系统循环使用,水相送入废水处理系统。
8.根据权利要求5~7任一项所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,配制的顺酐溶液或顺酐吸收液送入装填Pd/Al2O3催化剂的滴流床反应器进行全部液相加氢反应,反应温度60~90℃,反应压力1.0~2.5MPa,循环氢气和新鲜氢气与顺酐摩尔比分别为20~80:1和1.0~1.5:1,顺酐与溶剂重量比1:1~10。
9.根据权利要求1~3任一项所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,该溶剂应用于以丁烷或苯为原料联产顺酐和丁二酸酐的方案为:丁烷或苯氧化反应生成的顺酐气体被送入溶剂吸收系统进行气液分离,气体经脱盐水洗涤后送回氧化反应系统循环使用或送入尾气焚烧炉焚烧,吸收液送入加氢反应系统,经部分加氢得到丁二酸酐和顺酐混合物料,气液分离后,氢气送回加氢反应系统循环使用,反应液再送入溶剂解析系统,通过负压闪蒸将轻组分、顺酐和丁二酸酐物料与溶剂和重组分物料分离,含轻组分的顺酐和丁二酸酐物料送入产品精制系统,在脱轻组分塔负压脱出轻组分后,塔底物料送入产品塔分级精馏得到顺酐和丁二酸酐两个产品,含重组分的溶剂送入溶剂提纯回收系统,经脱盐水洗涤并萃取其中的酸性组分后,送入离心器分离水相和溶剂相,溶剂送回溶剂吸收塔循环使用,水相送入废水处理系统。
10.根据权利要求9所述的同时满足顺酐和丁二酸酐生产的溶剂的应用,其特征在于,顺酐吸收液送入装填Pd/Al2O3催化剂的滴流床反应器进行部分液相加氢反应,反应温度40~70℃,反应压力0.5~1.0MPa,循环氢气和新鲜氢气与顺酐的摩尔比分别为5~50:1和0.5~1.0:1,顺酐与溶剂重量比1:0.5~5。
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