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1、18一萘二甲酸酐产品的质量控制马希博袁庸夫鞍钢化工总厂2001年9月28日18一萘二甲酸酐产品的质量控制18一萘二甲酸酐(简称萘酐)，为浅黄色针状结晶。糌点274C，升华无沸点，溶子热乙酸和碱溶液，微溶于醇，不溶于 水、醚和苯。可用于生产BG灰染料，黄色荧光染料和黄色分 散染料；可转位生产26萘二甲酸进而通过缩台生产芘四甲 酸二酐，26萘二甲酸还可代替对苯二甲酸，生产聚酯树脂， 而热稳定性更佳。因此，18一萘二甲酸酐是有机化工的重要原 料。l、18一萘二甲酸酐生产简述11 原理fl】18一萘二甲酸酐是将苊通过气相催化氧化制得，氧化反应 主要发生侧链上，选择性较好，以钒钾、钒一锡盐作催仡剂。其主
2、要反应为：傀劳孽刚12萘二甲酸酐生产工艺流程萘酐由工业苊气相催化氧化制取，其工艺流程示于圈l。t冕嚣) 空气由罗茨风机经风包压送至热风炉，在此被煤气将其加热至300-310。C。出热风炉的空气分成两路，一路与一定量冷 风混合进入气化器，与由高置槽通过窥视镜进入气化器的工业 苊相遇，使工业苊气化，不能气化的残渣由气化器底部定期排 出；另路热空气与气化器出来的含苊气体相汇台，起进入 氧化器。氧化器为固定床催化反应器。管柬中装有钒触媒，管间充一、B满循环熔盐热载体，控制反应温度在375l。苊经催化氧化转为萘酐。反应混合气体顺序进入l8号 薄壁冷凝器因温度逐渐降低而凝华，即得到18一萘二甲酸酐产 品，
3、尾气经沉降槽进步沉降后，进水洗塔净化后排入大气。萘酐在薄壁冷凝器内凝华，除l号薄壁冷凝器壁上有结块 外，其他薄壁冷凝器内充满雪花状的萘酐结晶物，膨松，堆比 重为26389m3，每薄壁玲凝器采用螺旋出料机出料，用星形阀 作为出料机出料口的密封。每两小时出一次料，防止雪花状萘 酐物料在薄壁冷凝器下部堵塞气流通道或造成膨料。送出的萘 酐物料经螺旋密封输送，粉碎机粉碎、挤压机压缩(堆比重560kg,m3)和混料机均匀化后称量包装。13主要操作指标 热风炉出口风温30010 汽化器出口温度2lO220 氧化器反应 375l风包压力不大子0035MPa8号薄壁冷凝器尾气温度65-75 催化剂负荷40509
4、JLh 氧化产物收率 不=氐于85料风耽工业苊(公斤)：风萤(米3)=1：44I4工业苊组成扣1 l表l工业苊组成样品 荣吲噪 B甲 d甲 聪苯 礅 二甲 撼 危帮芴靴序号 基萘 基蘩 基蒋联苯l旺07 033030n17乱06 O 750429646 12lO0070020描n34 0-17 009111 0臼94892墙n143O媚饥03 04404102201203707693越獬 00915 1卜萘二甲酸酐质量指标YB#I5096-93表2 18萘二甲酸爵技术指标指标指标名称一级 二级含量，不小于 98 96熔点范围， 27I_2742 18一萘二甲酸酐的质量21薄壁冷凝器内萘酐的质量
5、分布1988年7月，在l-8号薄壁冷凝器内分别取样，用液相色谱 进行组成分析，其结果见表3其主要组成的理化性质见表422讨论纵观由工业苊氧化生产18萘二甲酸酐的生产过程，由 纯净的苊氧化生产18-萘二甲酸酐，既有由苊转化为萘酐的主 反应，又有很多副反应：生产中是以工业苊为原料，而工业苊 如表1所示，是多组分的混合物，因此要求氧化反应器有好的一。、(催化剂。 此催化剂，必须具备以下性能： (1)有高的选择性，副反应少，主反应高。 (2)活性好，在一定的反应条件下，达到最大收率。 (3)活性稳定，使用寿命高。(4)具有适宜的物化性能：比表面积、孔体积、孔径等。 (5)必要的强度：抗压强度积耐磨强度
6、。 (6)适宜的形状，具有适宜的粒度和粒径分布，以其减少气流阻力，增大气流通过量。 我们采用经过筛选的浮石作载体，浸涂优选出韵催化剂药剂，通过生产实验装置确认其性能。从表3可见序号1一10的杂 磺都是由苊氧化副反应及工业苊中杂质氧化反应的生成物。马 来酸酐，马来酸、苊醌、苊烯等为苊催化氧化的副反应产物； 苯酐、邻苯二甲酸是萘的氧化产物：芴酮为芴的氧化产物：。 前5个薄壁；(争凝器的产品质量都能达到一级品。扣l f占表3 工业萘酐色谱(液相)组成【2】序样号吉量i23 4 5 6 7 8号名称l马来酸鼾 OOl002O3s乏 马来酸 O 02 00l 0 02006 0、0lO 0606lO 3
7、23苯酐 I 40 2174苯甲酸 O02 0Ol004 0045苊飘010 018 002 O24 029027 0 39 O396綦酿 001 002 0 07006 046 043Z郐苯二甲酸 0 05 OJ5027 071OD90664 023008 蒴酮 001 00l(0Ol 0Ol001 0020 05 006，萘甲醛 016 O1310苊烯 010 014 0 32112010l 31 17251820111 8_萘=甲I瞠#，5799 40 9886 966l 99 46 9550 6L4，597812 联苹001cO0l001002o0l 1303038 04I13 。甲基
8、黎019 O 2214氧蒴009O05 012 045003053434 4 6l15苊O05 O05 O16 O 570，03 O86 7，80 844163_甲基联苯 00l001 002 O07o01010079080174甲基联苯00l001O01005 96。诚然，要进一步提高苊含量技术措施有多种，但要考虑到 成本问题。作为补救措施，就是加强气化器的操作，将芴、氧芴 等多环芳烃以残渣的形式从气化器排出，相应地就提高了进入氧 化器中原料气中苊的含量。由于苊催化氧化反应产物的不唯一性和工业苊组成的复杂 性，因此催化氧化后从氧化反应器出来的气体，成分十分复杂。 以萘酐为主体的生成气，依次进
9、入18号薄壁冷凝器，通过四 壁与周围大气进行热交换，温度由270280。C逐渐降低，到8 号薄壁冷凝器末端，尾气温度降到60一-80；在此过程中萘酐和 一部分杂质被凝华下来，由表4可见，萘酐和很多杂质都具有升 华的特性。由表3可见，1号8号薄壁冷凝器中，蔡酐的含量 逐渐降低，而杂质含量逐渐升高。保证在l一8号薄壁冷凝器问 气流通畅的情况下，若适当提高尾气温度，则有利于些杂质的 外排，如马来酸酐、马来酸、萘甲醛等杂质的外排，提高产品中 的萘酐含量，但也将随着尾气带走一部分产品，若尾气温度偏低， 则一些杂质将在后面几个薄壁冷凝器中凝华或冷凝下来，甚至出 现淌油的现象。使萘酐质量下降，表3列出的蔡酐
10、产品组成就是1一|f7在尾气温度偏低韵情况下取得的样品，当时薄壁冷凝器尾气温度 是：1号251，3号132，5号91，7号57(月平均值)。 因此，7号、8号薄壁冷凝器内产品萘酐含量特别低，一般情况 下，是将前5个薄壁冷凝器的产品收集经过破碎，挤压、混匀、 包装成为一级产品，后3个(68号)冷凝器的物料作为二级产 品，或回收再提纯外售。3、结论为了使由工业苊经气相催化氧化(固定床)生产18一萘二甲酸酐的产品质量得到控制，尽量生产优级品，必须做到：31 坚持标准化操作，严格执行主要操作指标。32催化剂具有选择性好、话性好、稳定性好、物化性能 好、强度高、形状适宜的特性。33采用高质量的工业苊原料
11、，苊含量尽量高，杂质尽量少。34控制薄壁冷凝器适宜的尾气温度和温度分布。以上措施不仅是18一萘二甲酸酐的质量保证，亦是薄壁冷凝器抑爆的先决条件cl】王兆熊高晋生等搿编焦化产品的精制和利用北京化学工业出版社1989【2冶金部安全环保研究院工业萘酐杂质的液相色谱分析报告198973】章思规主编实用精细化学品手册北京工业出版社 4安家驹王怕英编实用精细化工辞典中国轻工业出版挂【5化工辞典编写组化工辞典化学工业出版社1969 r6、c、李特维年科等著生产聚合物材料用的焦壬匕产品，中圈工业出版社19708 7中园医药公司上海化学试剂采购供应站编试剂手册上海科学技术出版桂19841-8一I如HzCCFl2k人2 Q+4HzOHC=CH2。Il0。ClIHc矿。+172Ch一2；二)*4ch+3H：OC专、3、可j、+292 02寸12CCh+5HzO。椎氆堪掌并i錾器馔菇舞氍艟罨(聋避枞榴袭话聪卜罄箱鳗“谁晕器匿嚣矗蟮区一1辟区 璧靠船醅删H辫媚薹避，2颦韪醅，IH榷聒史缃艘d_【。I|il魅p
