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国内研究现状自上个世纪80年代以来,随着我国石油化工的迅速发展,邻二甲苯资源日益丰富,国内苯酐供需矛盾却越来越大,为了提高邻法苯酐生产技术水平,满足市场日益增长的需求,在化工部领导下,在部科技局的具体组织下,以中国华陆工程公司(原化工部第六设计院)为组长单位,由设计、科研、高校等五个单位参加,组成了苯酐生产技术开发小组,在消化吸收国外资料后(主要是八十年代引进的哈尔滨20000吨/年苯酐装置),开发出了具有国际上八十年代先进水平的/60克工艺0低能耗苯酐生产技术,首先应用于年产5000吨苯酐装置,获得成功,并于1991年12月通过化工部鉴定,获得了国家和化工部科技进步奖"此后我国自行开发的邻法苯酐生产技术得到了快速发展,到1996年,中国华陆工程公司自行开发成功/70克工艺0年产10000吨/年苯酐生产技术,2003年华陆工程科技有限公司又开发成功/80克工艺0年产20000吨/年苯酐生产技术。58111
针对反应器壳侧熔盐流道的设计,要求反应器的综合性能要保持单管的水平,并且能迅速导出反应管内产生的反应热,以保证管间熔盐沿径向温差尽可能小,使各反应管处在相同的介质温度下运行。陈春生等通过冷漠试验研究了变质量流动问题,提出反应器进出口环形流道的设计主要是计算各部位条缝的尺寸,以获得进出反应器壳程流体的均匀分配。
杨卫胜等以邻二甲苯氧化制苯酐为工作反应,采用正交配置法和连续性算法对带有轴向导热的一维拟均相模型进行模拟计算,得到了反应器发生多态的区域"结果表明,轴向热反馈是引起多态现象的重要因素;热反馈越大,多态范围越宽,提高了反应器的操作稳定性.单管试验表明,在床层中设置导热片后,明显扩大了多态区域。陈商伟等采用邻二甲苯氧化的复合反应动力学模型分析了固定床反应器的参数灵敏性和失控行为,并与该反应的简单反应动力学模型的研究结果作了比较论文网,发现二者间有显著的差别-考察的固定床反应器对冷却介质流量和进口温度的灵敏性,发现反应器对冷却介质流量和进口温度的改变极其敏感。因此对于强放热反应过程,考虑反应器对冷却介质的流量和进口温度的参数灵敏性对反应器的设计和控制是必要的。
张信文等通过采用二维拟均相模型和正交配置算法模拟邻二甲苯氧化制苯酐的固定床反应器,从而搜索到该反应在实验室中难以得到的飞温条件。
国外研究现状
目前世界上生产苯酐方法有BASF、WACKER、日本触媒和意大利ALUSU工SSE公司设计的方法。ABFS、WACKER 和日本触媒工艺采用以邻二甲苯为原料的固定床气相反应器。BAFS和WACKRE工艺在装置改进后,现在也能用从石油或煤提取的萘为原料。
分离苯酐所采用的方法取决于反应工艺,固定床工艺的原料可以是禁也可以是邻二甲苯"反应气体经冷却后采用专用的切换冷凝器收集苯酐"流化床工艺仅用蔡原料,邻二甲苯原料己经证明是不可行的"采用预冷凝器可以在催化剂高负荷时使队部分以液体形式冷凝。粗苯酐通常需经预分解使酞酸脱水或使部分醛缩合成高沸点组分,接着就可以进行分离,通过两个塔蒸馏获得纯AP产品。
改善产率的方法是使用新型的催化剂,催化剂负荷的增加,使得每单位时间内更多的原料可以进入反应器"从而提高了生产效率"生产商通过使用较高负荷催化剂,能以相当小的资本投入来增加效能。
苯酐工艺开发的趋势是通过改进反应器设计和工艺条件,使之适合于催化剂负荷的增加"在催化剂开发完成的同时,改进了反应器设计,使反应器传热过程处于最佳状态;高效催化剂的开发,使邻二甲苯在空气中的质量浓度可提高到1209N/时。开发下一代催化剂的目标是使负荷达到120~1409/Nm3,这种催化剂需要更长的反应管,约为3.6m~4m，并可能使用双融盐泵。