顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统及方法，该系统包括依次连通的搅拌混合槽、原料泵送装置、内换热式加氢反应器、结晶装置、增浓过滤器和离心机；所述搅拌混合槽和原料泵送装置之间设置有循环回路。本发明专利技术的顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，通过依次连通的搅拌混合槽、原料泵送装置、内换热式加氢反应器、结晶装置、增浓过滤器和离心机，实现丁二酸酐的制备，可保证反应热的迅速导出，具有反应温度稳定、产物分离效率高且可避免丁二酸酐高温碳化、色度降低等优势，产物丁二酸酐纯度高达99％。酐纯度高达99％。酐纯度高达99％。

【技术实现步骤摘要】
顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统及方法


[0001]本专利技术属于丁二酸酐生产
，具体涉及顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统及方法。

技术介绍

[0002]丁二酸酐又名琥珀酸酐，是一种重要的精细化工原料，在农药、医药、石油化工、染料、食品添加剂、表面活性剂、涂料、降解塑料等方面具有广泛的用途。其也是降解塑料PBS、PBST、PBSA等的主要原料，由于 PBS类可降解塑料为国家鼓励类发展项目，而目前规划的PBS类项目在400
‑
500万吨，按吨消耗丁二酸0.5吨计算，未来丁二酸酐市场在200万吨左右，发展前景良好。
[0003]工业化生产丁二酸酐主要有：电化学法、丁二酸脱水法和顺丁烯二酸催化加氢法。催化加氢法副产少、选择性好、收率高，是生产丁二酸的主要方向。专利申请文件US577044和US5952514中，公开的制备丁二酸酐的方法中存在反应热无法及时移出，反应温度不易控制等问题，副产多，只能进行间歇生产。专利申请文件CN103570650、CN101735182和 CN207031313公开了一种生产丁二酸酐的方法，存在滴流床反应局部热点温度高、循环量大、副产多、使催化剂床层易结焦失活、精馏负压高温导致丁二酸酐碳化、重组分排放量高以及丁二酸酐产品收率及色度较差的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统及方法。本专利技术通过依次连通的搅拌混合槽、原料泵送装置、内换热式加氢反应器、结晶装置、增浓过滤器和离心机，实现丁二酸酐的制备，可保证反应热的迅速导出，具有反应温度稳定、产物分离效率高且可避免丁二酸酐高温碳化、色度降低等优势，产物丁二酸酐纯度高达99％。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，包括依次连通的搅拌混合槽、原料泵送装置、内换热式加氢反应器、结晶装置、增浓过滤器和离心机；所述搅拌混合槽和原料泵送装置之间设置有循环回路。
[0006]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述内换热式加氢反应器包括加氢反应器主体，所述加氢反应器主体下部开设有原料液进口，所述加氢反应器主体上部开设丁二酸酐产出液出口，所述加氢反应器主体内设置有板式换热器。
[0007]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述板式换热器位于加氢反应器主体的中部，所述板式换热器与加氢反应器主体通过法兰连接；所述板式换热器高度为加氢反应器主体内部高度的2/3；所述内换热式加氢反应器内设置有催化剂，所述催化剂设置于板式换热器内。
[0008]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述搅拌混合槽
为带有桨式搅拌器的混合槽。
[0009]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述原料泵送装置包括第一原料泵和第二原料泵，所述第一原料泵位于搅拌混合槽和第二原料泵之间，所述循环回路一端与第一原料泵出口连通，所述循环回路另一端与搅拌混合槽连通。
[0010]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述结晶装置包括依次连通的结晶装置本体、冷凝器、冷凝液收集罐和真空喷射泵，所述结晶装置本体侧上部开设有结晶装置本体物料入口，所述结晶装置本体下部开设有结晶装置本体物料出口，所述结晶装置本体上部开设有结晶尾气出口，所述冷凝器与所述结晶尾气出口连通。
[0011]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述增浓过滤器内设置有活性炭。
[0012]上述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述系统还包括循环加热器和将循环加热器加热后流体循环回内换热式加氢反应器的循环产出液管，所述循环加热器位于所述内换热式加氢反应器和结晶装置之间。
[0013]此外，本专利技术还提供一种采用上述顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统生产丁二酸酐的方法，其特征在于，包括：
[0014]步骤一、将顺丁烯二酸酐和助剂引入搅拌混合槽，得到原料液；
[0015]步骤二、在所述原料泵送装置作用下，将所述原料液传输至内换热式加氢反应器，进入内换热式加氢反应器内的原料液与外界通入的氢气反应，得到丁二酸酐产出液；
[0016]步骤三、将所述丁二酸酐产出液传输至所述结晶装置，在结晶装置作用下，得到粗丁二酸酐溶液；
[0017]步骤四、将所述粗丁二酸酐溶液输送至增浓过滤器进行脱色过滤，得到过滤后粗丁二酸酐溶液；
[0018]步骤五、将所述过滤后粗丁二酸酐溶液输送至离心机，将离心后产物进行干燥，得到丁二酸酐。
[0019]上述的方法，其特征在于，步骤一所述助剂质量为顺丁烯二酸酐质量的1倍～10倍，所述助剂包括1,4二氧六烷、γ
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丁内酯或2
‑
羟基
‑
γ
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丁内酯；步骤二所述内换热式加氢反应器中氢气压力为1MPa～4.5MPa，所述原料液的进料量为2m3/h～14m3/h，所述丁二酸酐产出液的温度为60℃～100℃。
[0020]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0021]1、本专利技术的顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，通过依次连通的搅拌混合槽、原料泵送装置、内换热式加氢反应器、结晶装置、增浓过滤器和离心机，实现丁二酸酐的制备，可保证反应热的迅速导出，具有反应温度稳定、产物分离效率高且可避免丁二酸酐高温碳化、色度降低等优势，产物丁二酸酐纯度高达99％。
[0022]2、本专利技术的顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统中内换热式加氢反应器为内置有板式换热器的加氢反应器，可有效避免顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐过程中出现飞温，使反应液温度稳定在60～100℃内，具有高的传热效率。
[0023]3、作为优选，本专利技术的内换热式加氢反应器中，板式换热器位于加氢反应器本体中部且板式换热器高度为加氢反应器本体内部高度的2/3，可充分利用板式换热器与加氢反应器本体内部上下空间的配合，实现原料液的均匀进料，在增大的反应规模的基础上实
现反应温度的有效控制。
[0024]4、作为优选，本专利技术的顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统中，结晶装置包括依次连通的结晶装置本体、冷凝器、冷凝液收集罐和真空喷射泵，可有效避免气液夹带，实现丁二酸酐高效结晶。
[0025]5、本专利技术的顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐的方法中，包括将原料液导入内换热式加氢反应器中进行反应得到丁二酸酐产出液、将丁二酸酐产出液依次经梯度结晶、增浓过滤脱色和离心干燥，得到丁二酸酐，具有产物纯度高、反应收率高和特点。
[0026]下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0027][0028]图1为本专利技术顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统的结构示意图。
[0029]附图标记
[0030]1—第一进料管；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，包括依次连通的搅拌混合槽(3)、原料泵送装置、内换热式加氢反应器、结晶装置、增浓过滤器(28)和离心机(30)；所述搅拌混合槽(3)和原料泵送装置之间设置有循环回路(7)。2.根据权利要求1所述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述内换热式加氢反应器包括加氢反应器主体(21)，所述加氢反应器主体(21)下部开设有原料液进口(10)，所述加氢反应器主体(21)上部开设丁二酸酐产出液出口，所述加氢反应器主体(21)内设置有板式换热器(20)。3.根据权利要求2所述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述板式换热器(20)位于加氢反应器主体(21)的中部，所述板式换热器(20)与加氢反应器主体(21)通过法兰连接；所述板式换热器(20)高度为加氢反应器主体(21)内部高度的2/3；所述内换热式加氢反应器内设置有催化剂，所述催化剂设置于板式换热器(20)内。4.根据权利要求1所述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述搅拌混合槽(3)为带有桨式搅拌器(4)的混合槽。5.根据权利要求1所述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述原料泵送装置包括第一原料泵(6)和第二原料泵(9)，所述第一原料泵(6)位于搅拌混合槽(3)和第二原料泵(9)之间，所述循环回路(7)一端与第一原料泵(6)出口连通，所述循环回路(7)另一端与搅拌混合槽(3)连通。6.根据权利要求1所述的一种顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐系统，其特征在于，所述结晶装置包括依次连通的结晶装置本体(26)、冷凝器(24)、冷凝液收集罐(35)和真空喷射泵(38)，所述结晶装置本体(26)侧上部开设有结晶装置本体物料入口，所述结晶装置本体(26)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯长建，马雯雯，刘勇刚，朱廷臣，杜恪启，高伟，王世刚，
申请(专利权)人：侯长建，
类型：发明
国别省市：