邻苯二甲酸酐生产技术及市场动态

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1、邻苯二甲酸酐生产技术及市场动态李雅丽（中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，201208）摘要：介绍了国内外邻苯二甲酸酐工业化生产及市场状况，着重对工艺研发进展进行了阐述，对市场发展趋势进行了预测。并指出了我国应加大邻苯二甲酸酐的技术开发力度，开发成套国产技术建设大型邻苯二甲酸酐装置，以满足国内市场需求。关键词：邻苯二甲酸酐生产技术市场邻苯二甲酸酐(简称苯酐，PA)是一种重要的有机原料，广泛应用于增塑剂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、染料、医药、农业等行业。全球生产能力主要分布在亚太地区、西欧和

2、北美。据美国权威部门统计[1]，2002年，全球PA生产能力约4900kt/a，其中上述3个地区产能分布比例为45%、16.7%和13.6%。在今后几年中，由于亚洲地区经济的持续增长，该地区仍将成为全球PA生产及市场需求最为强劲的地区。自上世纪90年代以后，我国陆续引进一批大型PA装置，在引进技术的消化吸收基础上，我国的PA生产技术不断取得进展，今后技术落后的小装置将陆续关闭，新建装置将采用高负荷和低能耗先进技术，装置规模趋于更大型化。1邻苯二甲酸酐生产技术现状及发展动向PA工业化生产采用的是萘或

3、邻二甲苯(OX)以及萘和OX混合原料的固定床氧化工艺和萘流化床氧化工艺（主要为SWB工艺）。萘流化床氧化工艺在国外已逐步淘汰，但在我国的PA生产中仍占有一定比例。目前，OX固定床氧化技术已占全球PA总生产能力的90％以上。1976年以前，国外PA生产工艺都采用每立方米OX进料浓度为40g的工艺，为适用于高浓度OX原料气，经过15年进展增加到60～75g工艺。一直到20世纪90年代，开发成功100g工艺。目前，掌握PA生产技术的专利商主要有BASF、Wacker/Von-Heyden、ElfAtoc

4、hem(Atofina)/日触、Alusuisse(Lonza)等公司。各工艺参数及技术经济指标比较详见表1。表1各种PA工艺参数比较项目BASF工艺Wacker/Von-Heyden工艺ElfAtochem/日触工艺Alusuisse(Lonza)工艺采用工艺单程法单程法尾气循环工艺单台反应器生产能力/kt·a-145454550催化剂寿命/年44~543.5催化剂负荷/g·(L·h)-1177177~200210原料气中OX含量/g·m-380857580空速/h-130003000精制PA收

5、率，%105~107114~115110~113109~110反应器内径/mm长/m253253252.8253.1单管生产能力/t·a-11.9521.34空压机模式透平透平透平透平精馏生产方式连续连续连续连续尾气处理方式水洗水洗/催化焚烧催化焚烧水洗5邻二甲苯单耗/t·t-10.8850.8770.899~0.9030.917公用工程消耗输出蒸汽/t·t-12.794.174.9燃料油耗/t·t-10.0040.00750.0500电耗/kW·h·t-1145180135冷却水/m3·t-13

6、75150322200BASF工艺特点是低反应温度、高空速、V-Ti催化体系（80g环状催化剂）、水洗回收副产顺酐（每100kgPA可回收顺酐5kg）、生产费用低、无废水排出。采用蒸汽透平，输出中压蒸汽。Wacker/Von-Heyden工艺特点是低能耗、高负荷、生产能力大。粗PA精制采用连续精馏，尾气催化焚烧或回收顺酐及富马酸。催化剂在活化时不必使用SO2。最新的Wacker/Von-Heyden工艺由于OX含量可达100g/m3，使用了高性能V2O5催化剂、反向进料技术及有效的撤热措施，从而降

7、低了反应器“飞温”可能性。ElfAtochem（Atofina）/日触工艺特点是具有低空烃比，增加了操作安全性。高负荷，空气量相应减少，采用蒸汽透平反应热回收，总能耗下降。工艺中的氧化和冷凝设备较小，投资较低。尾气全部通过催化剂焚烧处理，污染小。采用日触寿命为4年的NX-16R高选择性75g工艺催化剂，PA收率为110%~113%，催化剂活化时不需加SO2，该催化剂所用的反应器管长为2~3m，为“两层”催化剂。Alusuisse(Lonza)该工艺特点是空烃比低，进料OX浓度可高达134g/m3。

8、采用萘、OX或混合原料的两用催化剂。催化剂形状为环状或半环状。反应器和压缩机体积较小，故设备投资减少。当今世界PA生产技术进展主要体现在研发高收率、高选择性和高负荷催化剂及改进现有生产工艺两个方面。在催化剂开发方面，改进重点包括：（1）加入催化剂助剂，采用多层催化剂，采用不同堆积比的催化剂等。（2）OX和奈混合原料，开发能同时处理两种原料的催化剂。（3）针对OX来源芳烃抽提的情况，在进料中加入SO2，以处理OX中的有氮杂质，延长催化剂寿命。例如ElfAtochem/日触公司在日触N