催化氧化設備的衡蝕和保護利用娙類化合物的催化氧化反應,可以制得醛類、酮類、醌類和酸類。

在這類的反應過程中,大家比較熟悉和應用得很廣的是苯二甲酸酐的生產。

苯二甲酸酐的生產,是利用空氣中的氧,通過催化劑——五氧化二釩,把氣態的萘氧化成苯二甲酸酐。

苯二甲酸酐的生產工藝流程

1一鼓通機;2一榘計量槽;3-定量泵;4一氣化器;5、6一空氣混合氣的預熱器,7—催化器;8一熱交換器:9一苯二甲酸酐冾凝器;10—醒類冾凝器,11-提取順丁烯二酸的冼溢塔;12—尾氣通鳳機;13一離心泵;14-電保溫的鹽槽,15-液下泵;16一廢熱解爐

其生產過程如下:用定量泵3把熔化的萘從計量槽2逖入蓁氣化器4中,同時由鼓風機1也把空氣途入萘氣化器4中。

在預熱器5中,萘空氣混合氣被從催化器7排出的熱氣預熱,又在預熱器6中用熔鹽再預熱一次,使溫度達到270~290°℃。然后,萘空氣混合氣進入催化器7中。在催化器中,萘被氧化成苯二甲酸酐。催化器是列管式的,管中裝有催化劑。

為了使氧化的熱反應氣件穩定,列管式催化器的管外空間用熔鹽循環,借以帶出反應生成的熱量,井將其傳到廢熱鍋爐16中,用以制造蒸汽。采兟中的熔鹽是用裝在熔鹽受槽上的液下泵15來循環傳送的。在熔鹽受槽下面有電熱裝置,作為熔鹽受槽14和催化器7開車投產時加熱之用。

在催化器7中生成的苯二甲酸酐空氣混合氣,經熱交換器8,進入冾凝器9。在此被冾卻并凝袺成產品一一苯二甲酸酐。

余下的氣體在冾凝器10中分離出醌類,然后進入洗滌塔11,以制取順『烯二酸溶液。苯二甲酸酐為針狀袺晶,由冾凝器9下端出料口卸出。

用同樣的方法,可把蒽制成蒽醌。也是在450°G下,在五氧化二釩的催化作用下,用空氣中的氧把蒽蒸氣催化成醌。

苯二甲酸酐生產的全部設備,可用瞽通磯素鋼制造。在流程中,在催化器之前的所有生產設備,由于沒有侵蝕性介質存在,因而不會受腐蝕。

在流程中,在催化器之后的設備,則是與苯二甲酸、順丁烯二酸以及其他侵蝕性介質相接觸的,有腐蝕現象。

催化器(轉化器)

首先我們要探討這個生產中的主要設備—一催化器(轉化器)。舊式的生產苯二甲酸酐的轉化器,是浸在鉛浴中的臥式或立式的智式轉化器。

在380~425℃下,當萘空氣混合氣通過催化劑時,產生萘被氧化為苯二甲酸酐的反應,是放熱反應,放出大量的熱。

轉化器用的鉛,數量是很大的,一個中等規模的車間需要幾百噸為了避免在操作設備中損失鉛,在敞口的鉛浴上撒一厚層磨粑的石墨粉。

近來,在實際生產中,宋用了熔鹽循環的立式轉化器,在410430℃0下進行氧化。并利用反應所放出的熱量,在廢熱鍋爐中制造蒸立式轉化器是用直徑為22×1,5毫米、長1500毫米的薄壁管制成