[发明专利]以正丁醇为溶剂回收顺酐的新工艺

说明书

本发明属于顺酐生产回收工艺的创新。

顺丁烯二酸酐(简称顺酐或MA)是一种重要的有机化工原料，用途很广，它的生产过程，不论是以苯为原料，还是以碳四烃为原料，都包括：催化反应、产品的回收及产品精制三个部分。由于MA在反应产物中的含量很低(体积分数为0.5—2％)，因此其回收工艺在整个生产过程中显得尤为重要。传统的MA的回收工艺，是以水为吸收剂的吸收法，即采用水吸收反应产物气体中的MA生成顺酸(MAC)，然后经脱水得到粗顺酐。此法优点在于，以廉价易得的水为吸收剂，同时还具有化学吸收速率大的特点。而该法不可克服的缺点是：一、原料、产品损失大，总收率低；二、能耗大；三、反应过程中生成的顺酸或反酸，不但腐蚀设备，而且还堵塞管道，给生产过程带来极大困难；四、三废处理量大。近时期，以有机溶剂为吸收剂回收顺酐的研究与开发得到不断进展。该法的优点在于：节能、操作简化，但是，能够选择出一种性能良好，且又能满足工业生产要求，价廉的有机溶剂是比较困难的。我们从现有的研究成果得到了启示，即是采用低碳醇同顺酐在室温无催化剂的条件进行酯化反应生成单酯(MBM)，而单酯受热后又可分解成顺酐和低碳醇，其化学表达式：其酯化反应工艺过程如图1所示。这一成果，为确立正丁醇为溶剂回收顺酐新工艺奠定了基础。

本发明的目的，在于提供一种以正丁醇为溶剂回收顺酐的新工艺，该工艺不但具有水吸收的快速优点，而且具有收率高，无腐蚀、操作可靠的特点。

本发明是以正丁醇与反应生成气中的顺酐反应生成单酯，再将单酯加热分解成正丁醇与顺酐的工艺路线，从而实现回收顺酐的目的，其工艺特征在于，在反应吸收生成单酯塔的后边，设置了热分解反应精馏塔，该塔以反应吸收塔生成的单酯和一定含量的二酯等吸收液为原料，从塔的中部进入塔内，实行热分解反应精馏，其操作条件是：进料温度在50℃—120℃，塔顶真空度为300—750mmHg，回流比为1—3。从塔顶产出纯的正丁醇返回反应吸收塔实现循环使用，塔底顺酐和一定含量的二酯去精品精馏塔。

附图2是本发明的工艺流程示意图。其中1为反应吸收塔，2为正丁醇予处理塔，3为热分解反应精馏塔，4为精品精馏塔，5为正丁醇冷凝器，6为二酯冷却器，7为正丁醇冷凝器，8为二酯冷却器。

下面结合附图2对本发明工艺流程具体实施进行说明。由前反应工段送来含有顺酐的生成气从塔1底部进入，液相正丁醇从塔1的中部进入，在塔的下部实现酯化反应生成单酯和一定量的二酯，塔的上部为物理吸收段，是通过塔顶加入二酯实现降低正丁醇分压达到回收尾气中正丁醇的目的。在该塔的底部产出生成的单酯和一定含量的二酯作为塔3的进料，从塔1的中部引出正丁醇和携带一定量的二酯送塔2进行正丁醇蒸脱，在塔2的顶部产出正丁醇经冷凝器5送回塔1中部循环使用，塔2底产出的二酯经冷却器6送回塔1顶部循环使用。由塔1底进塔3的单酯和一定含量的二酯在其进料温度50℃—120℃，塔顶操作真空度300—750mmHg，回流比1—3的工况下实行热分解反应精馏，从塔顶产出纯的正丁醇经冷却器7送回塔1中部循环使用，塔底产出的顺酐有一定含量的二酯送精品精馏塔4进行顺酐精制，从塔4顶部产出成品顺酐，底部产出二酯经冷却器8送回塔1顶部循环使用，截止便完成了顺酐的回收。

本发明的实施，是在如下一个热分解反应精馏塔内进行的。塔高为1500mm，塔径为φ38×2mm，塔板数为37块，筛孔孔径为1mm，开孔率为7.4％。在该设备上进行了大量的实验，现举出下面三个实施例：

实施例一：

操作真空度；600mmHg，回流比1.5，

进料温度：88℃

进料组成(wt％)：H₂O：0.865％，BuOH：20.16％，

                 MA14.14％，MBM：45.25％，

                 DBM：19.59％

MA的收率；R_MA＝0.747

实施例二：

操作真空度：700mmHg，回流比：1.5，

进料温度：88℃

进料组成(wt％)：H₂O：1.05％，BuOH：26.08％，

                 MA10.44％，MBM：42.98％，DBM：19.45％

                 MA的收率：R_MA＝0.873

实施例三：

操作真空度：700mmHg，回流比：1.5，