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影响萘酐产量与质量的因素及对策 撕,磷’燃料与化S-第31卷第J期 ⑥ 一黝膝鬻张三建(鞍钢化工总厂)v\ 1.8一萘二甲酸酐(萘酐1是合成茈系颜料的原 料,自80年代”来,国际市场上一直十分畅销,近 年来,由于受世界金融危机的影响,萘酐的出ISI受 到了冲击,但萘酐质量差和国内弱行间的无序竞争 也是造成此局面的原因之一,因此,提高萘酐质量 就成为提高市场竞争力的关键. 1萘酐生产的现状 我厂在70年代首先开发成功了用工业苊生产 萘酐的生产装置,生产工艺虽经多次改造,但仍未 能解决转化率低,质量不稳定,易爆炸和设备清扫 困难等问题根据化学反应式计算,将苊氧化成萘 酐的理论转化率为1285%,但我厂使用VK—VSn 型催化剂的转化率仅为60%左右.因此,只有提 高催化剂的选择性,降低副反应,才能使萘酐的收 率得以提高. 2影响萘酐产量与质量的因素 影响萘酐产量与质量的主要因素有催化剂的活 性与选择性,原料工业苊质量,加料速度及空气 量,过程温度的控制和操作人员的水平等. 我厂自1994年以来,虽然二系设备在相同的 原料质量和工艺参数下操作,但2系的萘酐产量与 质量明显高于1系,主要是由于1系的部分催化剂 受潮所致,另外,在清扫薄壁冷却器时发现,内壁 有油状物附着,严重时薄壁冷却器的人孔法兰处往 外淌油,表1列出了油样的分析结果. 表1薄壁冷却器中油样的分析结果{% 油样y-f马来酸邻苯苯三苊醌蔫醒氧药苊I苊烯 二甲酸甲酸 ;...64381—1393793.8O46779:348131139—2.8l2981271∈ 3096454.O31O892822.584】2138.24 从表1可看出,油中含有大量苊烯,这是氧化 反应不完全所致.油中残留苊是由于投料量过多, 投料速度不均和反应器中出现催化剂脱落等原因, 使原料苊未经反应而直接进入薄壁冷却器中.油中 存在氧芴是由于原料工业苊中存在重质组分,虽然 可通过强化工业苊的生产过程加控制,但受工业 条件的限制,工业苊中存在少量重质组分也是允许 的.虽然油中存在的马来酸,邻苯二甲酸和苯三甲 酸等过氧化产物不多,但反映出反应过程中存在床 层阻力不均,温度分布不均和气体偏流等现象.而 氧化反应的温度.尤其是第三点温度对产品的质量 影响极大.试验表明,在一定范围内.温度越高, 产品的质量就越好,但收率却稍有下降,为使反应 温度达到最佳值,就必须提高生产过程的自动化水 平. 3提高萘酐产量与质量的措施 (1J开发新型催化剂.表2列出了我厂与钢研 所新开发的VNA型催化剂的单管试验结果. 表2不同催化剂的单管试验结果 催化剂空速.h萘酐收率.%酐值,% vK—VSn型0985 vA型l52085O97.4985 从表2可看出,在相同的反应条件下,新催化 剂的萘酐收率比老催化剂提高了l8.2%,酐值提 高了0.4%.还因副反应的减少而降低了薄壁冷却 器发生的爆炸几率.但在更换催化剂时,必须逐管 测试.以确保催化剂床层的阻力均匀,还需定期检 查,一旦发现有脱落现象,应立即处理. (2)稳定工业苊的质量.为稳定原料苊的质 量,我们在工业苊的生产过程中采取一系列措施, 即加强工业萘工序的操作,稳定洗油质量;按比例 回配离心机油和塔底残油;定时取样分析苊馏分的 结晶点,以达到在线控制蒸馏操作的目的.采取上 述措施后,苊馏分的质量得到了明显改善,结晶点 由45℃提高到50℃左右.在提取工业苊时,结晶 操作中严格控制结晶点前后13℃的降温速度,保证 第3I卷第1期‰35 晶粒的成长质量;在离心分离操作中,坚持少量多 次的原则,尽可能降低工业苊中的含油量,使工业 苊的纯度达到95%以上. (3)优化工艺参数,提高白控水平.生产实践 表明,在一定的反应温度下,只要将投料量和空气 量控制在适当的比例,就会获得最佳的产品产率和 质量.因此,应选用计量泵定量给料,以减少操作 的波动.另外发现用溶盐控制氧化反应器温度的方 法难以及时调整反应的第三点温度,又因温度仪的 量程较宽,人工很难准确及时地调整第三点温度. 为此,我们用El8l型温度仪代替EA一2型,同时 缩小了仪表的量程,这样,操作工就能及易发现第 三点温度的变化,并加以调整,也可用自动控制煤 气流量来调节第三点温度. 采取上述措施后,1995年3月后萘酐的产量 与质量均有了较大提高,酐值由96.7%提高到 982%左右,一级品率也由50%左右提高到70% 左右. 4结论 催化荆的活性和选择性是影响萘酐产量与质量 的关键因素,但原料工业苊的质量和仪表的自动化 水平也不容忽视,因此,除应积极开发新型催化剂 外,还必须重视催化剂的活化和准确控制第三点温 度,以提高萘酐的产量与质量和降低工人的劳动强 度. (收稿日期:1999年6月) 嘞疵量渤}.膣