国内外苯酐生产装置的主要差距

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国内外苯酐生产装置的主要差距

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1国内外苯酐生产装置氍况

根据原料路线不同,苯酐生产工艺可分为萘

法苯酐工艺和邻=甲苯法工艺.60年代以前苯酐

生产以萘法工艺为主.70年代随着石油化工的发

展.以邻二甲苯为原料的苯酐生产工艺在世界各

地迅速发展起来,8O年代世界上9O的苯酐都是

以邻二甲苯为原料生产的,萘法苯酐所占比例逐

年减少.

目前苯酐生产装置采用最多的是固定床催化

氧化工艺.随着苯酐催化剂和反应工程新研究成

果的出现,苯酐生产技术发生新的飞跃,出现了

.三高两低"新的生产技术.即高负荷,高效率,高

质量,低能耗,低污染.反应克数经历了4O,6O,

80,直至发展到100g邻二甲苯/Nm空气生产工

艺,实现了工业化生产,世界上的苯酐装置出现了

一

个上规摸,上水平的局面,形成了BASF,

LURGT,ATO和IONZA等公司为代表的竞争

格局.

国内苯酐生产装置70年代萘法为主,80

年代萘法和邻二甲苯法并存,生产能力分别为10 万t/a和l3万1/a,90年代邻法基本上取代了萘法,生产克数经历了4O,6O直至发展到80g邻二甲苯/Nm空气生产工艺,出现了天津溶剂厂,卫

津化工厂,化工部第六设计院为代表开发中小苯酐生产装置的竞争格局.90年代中期.1万t/a苯酐生产装置剐剐实现了工业化,2万tta生产装

置正在开发中天津溶剂厂已于1998年6月率先投产.其生产规摸,产品收率,能耗,物耗,成本都

与国外先进技术水平存在较大的差距为了赶超世界苯酐生产先进水平,我们还必须在苯酐氧化司干

催化剂和反应工程基础研究和反应器,切换玲凝器的苯酐泵制造等方面不断攻克难关,取得新的突破.不断上规模,上水平,才能在国际苯酐生产

竞争中立于不败之地.

2国内外苯酐生产装置的主要差距

2.1生产规模

l殖着石油化工的飞速发展.苯酐生产在氧化

催化剂的开发和反应工程等方面取得了突破性的进展,大大促进了苯酐生产单系列,大型化.国内

外苯酐生产规模比较见表1.

表1国内外生产规模对比,万t/a

据有关资料介绍,国外单台氧化反应器的管

数可达26000--28000报,生产能力可达8万*/a 左右;国内单台反应器的管数可达9000~l1000

根,生产能力可达2～3万,/a,尚存在一定差距,

尽快实现2万t/a苯酐生产装置的国产化,开发4 万t/a苯酐装置已成为当务之急.

2.2氧化催化剂

氧化催化剂的好坏直接影响大型苯酐生产装

置的开发和经济效益的发挥.目前,德国的BASF 和Wacker的苯酐催化荆属于一流水平,日本日触和意大利的l|()NZA属于二流水平,主要差别表现在催化剂的生产负荷前者可达100g邻二甲苯/Nm空气,后者为80g邻二甲苯/Nm空气;

—

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金唆石抽化工1998年第4瓠

其次是苯酐的收率,前者粗苯酐和精苯酐收率分别可达l13和lO8(重),后者分别为l10和

107(重).

国内苯酐催化剂以天津溶剂厂,天津卫津化

工厂和北京化工研究院为代表,在实现80g邻二甲苯/Nm空气工业化方面只有天溶厂开发的苯酐催化剂通过标定,其粗苯和精酐收率分别可达106和1O3,与国外差距甚大.北京化工院和

天津卫津化工厂开发的80g邻二甲苯/Nm.空气的苯酐氧化催化剂处于研究阶段,尚未工业化.不难看出,国内苯酐催化剂的收率比国外苯酐催化剂水平一般要低3～5.虽然国外苯酐催化剂

价格要比国产贵一倍,如以2万I/a苯酐生产装置而言,一般装填催化剂10t,国产催化剂一般在

20万元/I,国外4万元/t,一次装填国产催化剂

需200万元.国外需450万元;按收率差3计.

用国外催化剂每年可节约邻二甲苯原料600t.4 年则可节约2400t,若邻二甲苯按3000元/t计, 则节约的原料费用为720万元.扣除国外催化剂一

次装填高出国内的250万元,工厂可实得经济

救益470万元,可见国产化苯酐生产装置装填国外催化剂的经济效益是十分明显的.

2.3氧化反应器的负荷

氧化反应器的负荷直接影响到苯酐生产装置

的投资和能耗.国内外氧化反应器负荷比较见表2

襄2圜内外蕾化反应器负荷比较,

g邻二甲苯/Nm空气

以4万t/aPA生产装置为例,负荷为60g邻

二甲苯/Nm.空气,空气耗量为82000Nm/h,鼓

风机功率则需l600kw?h,反应昔为20505根,

催化剂装填量25t;负荷为80g邻二甲苯/Nm

空气,空气耗量为6600Nm/h,鼓风机功率为1400kw?h,反应曾为l6000根,催化剂装填量

为20t.由上述数据对比可知,催化剂一次装填少装5t,可节约投资为225万元;每年可节约电费100万元;反应器昔数减少,重量减轻,可节约投资约2O.

2.4反应工程

国外LURGl公司100g工艺已在南韩和新

加坡实现了工业化,近年的目标是1∞～120g_T- 艺开发.其反应工程的主要特点是:BASF公司采

用三种不同的催化费I,其中两种装在管式反应器中,另一种装在后置反应器中,与高负荷.高浓度的氧化反应相匹配;IURGl公司采用增长的反应管,长度从3.4112增至3.7m,装填三种不同的催化剂,以适用高浓度,强氧化放热反应工程的需要.我国目前无论在催化剂的开发还是在反应器的开发方面均存在较大的差距.

另外IJURGI公司在反应气进入切换冷凝器

前增设预玲凝器,粗苯酐有20～3O在其中冷凝,使切换玲凝器传热面减少约2O.这不仅减

少了玲热导生油量.节省了玲热油泵功率,而且可产生2×10Pa蒸汽.据有关资料介绍,可节约投

资约10～15,节约能耗约20,经济效益十

分可观.目前我国苯酐生产装置在这方面的差距也是较大的.

苯酐精制国外都采用连续精馏工艺,而国内

都是间断生产.无论从生产的自动化程度,生产的稳定操作,产品质量的保证,能耗物耗方面都存在明显的差距.

2.5环保

国外尾气一般通过热焚烧或催化焚烧后进行

排放,排放的有机物台量为20ppm}我国尾气经洗涤排放,尾气中有机物舍量为150mg/Nm,大

大高于国外水平.

2.6主要设备

(1)大型反应器设计和制造方面主要是熔盐

通道的开孔,结掏和开孔面积,如何保证将反应热均匀穆出,国内尚处于开发阶段,没有成功的经验;另外,在大型反应器的设计和制造方面也存在

一

定的差距,这是当前国内急需解决的课题. (2)切换冷凝器

在大型化切换冷凝器的翅片结构设计和制造

方面,国内外存在的差距也是较大的.国外的结构紧凑,翅片最少阃隙可达7--11mm,国内最少也其能是l3mm,特别是在适台热胀冷缩的翅片昔悬排结构方面也存在着差距,导致苯酐回收率低和设备庞大造价高的缺陷