顺酸顺丁烯二酸物性和简单工艺.docx

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顺酸顺丁烯二酸物性和简单工艺

顺酐（顺丁烯二酸）

一、车间生产原料及中间体、成品的物化性质及规格：

1.原材料

1.1苯分子式：

C6H6结构式：

如下图分子量：

78.11

A．一般性质：

苯在常温下是无色、透明、油状液体，有芳香型气味。

苯是甲级（类）有毒、有害、易燃、易爆物质。

不溶于水，但易溶于多种有机溶剂。

B．物理性质：

比重：

0.879/20℃

沸点：

80.1℃/760mmHg

熔点：

5.51℃

闪点：

-11℃

爆炸限：

体积爆炸限：

1.5-9.5%

重量爆炸限：

52.2-330g/Nm3

自燃点：

586℃

C．化学性质：

苯是芳香族化合物最典型的代表，是最要的基本有机化工原料之一。

苯的化学性质非常活泼，可发生多种化学反应，苯也是非常优良的有机溶剂。

D、毒性

属于第3.2类中闪电易燃液体，高浓度对中枢神经系统具有麻醉作用，可引起急性中毒并强烈地作用于中枢神经很快引起痉挛；长期接触高浓度苯对造血系统有损害，引起慢性中毒。

对皮肤、粘膜有刺激、致敏作用，可引出出血白血病。

国际癌症研究中心（IARC）已确认为致癌物。

E、职业接触限值

急性中毒：

LD503306mg/kg（大鼠经口）；48mg/kg（小鼠经皮）

LC5031900mg/m3,7h（大鼠吸入）

D．质量标准：

《按催化剂要求》

项目指标

外观无色、无悬浮物、透明液体

苯含量99.5wt%最小

结晶点5.2℃最小

不挥发物0.002wt%最大

水含量0.02wt%最大

比重（15/4℃）0.882～0.886

噻酚含量100ppm最大

其它硫化物5.0ppm最大

酸洗颜色标准2号最大

1.2.二甲苯（混合）

分子式：

C8H10分子量：

106

结构式：

（CAS式）

也可这样写：

C6H4（CH3）2

外观：

二甲苯是一种无色透明液体

溶解性：

不溶于水，溶于乙醇和乙醚。

有毒性。

是苯环上有两个甲基,有三种同分异构体,即甲基位置可以是邻,间,对三种

二甲苯根据两个甲基在六碳环上的不同位置,可分为对二甲苯、邻二甲苯和间二甲苯三种,是一中不饱和烃类有机化合物

A．一般性质：

二甲苯也芳香族化合物中的重要品种，是合成纤维及多种有机化工原料工业的基本原料，是许多精细化工的原料，也是优良的有机溶剂。

B．物理性质：

比重：

0.87/20℃

沸点：

137-140℃

闪点：

28℃

爆炸限：

体积爆炸限：

1.0-5.3%

重量爆炸限：

47.3-250g/Nm3

自燃点：

490-550℃

C．化学性质：

二甲苯具有和苯相似的化学性质，但比苯稳定。

D.毒性

二甲苯对眼及上呼吸到有刺激作用，高浓度时对中枢神经系统有麻醉作用。

急性中毒：

短期内吸入高浓度本品可出现眼及上呼吸到明显的刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。

重者可有躁动、抽搐或昏迷。

慢性影响：

长期接触有神经衰弱综合症，女工有月经异常，工人常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。

E.职业接触极限

急性中毒：

LD50:

1364mg/kg（小鼠静脉）

F.质量标准：

《按工艺要求》

项目指标

比重（15.5℃）0.865～0.875

颜色（克K2Cr2O7/升）≤0.003

酸洗颜色（ASTM0848-47）≤6

游离酸无

硫无H2S和SO2

铜片腐蚀无

沸程3℃（137.2℃第一滴）

链烷烃Vol%≤4

碱（砒啶）ppm≤4

2、产品：

2.1名称：

顺丁烯二酸酐（MALEICANHYDRIDE），（MA），简称马来酐、顺酐；它是一种常用的重要的基本

分子式：

C4H2O3分子量：

98.02

结构式:

A．一般性质：

顺酐在常温下是白色结晶状固体，属斜方型晶体。

易升华，有刺激性气味。

易吸潮，潮解后成酸。

与顺酐接触，能引路皮肤灼伤。

其气味对眼鼻喉及呼吸系统有较强的刺激性。

顺酐遇火可以燃烧，有毒。

其蒸汽和粉尘与空气混合，可形成爆炸气体。

B．物理性质：

沸点：

202℃/760mmHg

熔点：

52.5℃

闪点：

闭杯102℃闭杯：

用闭口杯法测得试样的闪点，封闭环境测量（试样饱和蒸汽）

开杯110℃开杯：

用开口杯法测得，液体试样时发生闪燃是最低温度。

相对密度：

（20℃固体）1.48

（70℃液体）1.30

蒸汽密度：

（空气=1）3.38

自燃温度：

447℃

爆炸极限：

上限%（V/V）：

7.1下限：

（V/V）:

1.4

溶解性：

溶于水、丙酮、苯、氯仿等多数有机溶剂。

C．化学性质：

顺酐具有有机酸酐类的特性，又具有不饱和双键的结构，所以顺酐的化学性质非常活泼，可发生中和、酯化、加氢、聚合、缩聚等多种化学反应。

D.毒性

本品粉尘和蒸汽具有刺激性。

吸入后可引起咽炎、喉炎和支气管炎。

可伴有腹痛。

眼和皮肤接触有明显刺激作用，并引起灼伤。

慢性影响：

慢性结膜炎，鼻粘膜溃疡和炎症。

有致敏性，可引起皮疹和哮喘。

E、职业接触限值

急性中毒：

LD50:

400mg/kg（大鼠经口）；2620mg/kg（兔经皮）

F．质量标准：

GB/T3676-2008《工业顺丁烯二酸酐的质量标准》

项目优等品合格品

纯度（顺酐）%≥99.5≥99

熔融色度（APHA）≤25≤50

结晶点℃≥52.5≥52

灰分%≤0.005≤0.005

铁含量（以Fe计）ppm≤3—

用途有工业用于制造不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等。

涂料工业用于制造绝缘漆、白磁漆、烘漆、清漆等。

与热水作用生成顺丁烯二酸。

3.0

热传导盐（熔盐）

A．一般性质

熔盐是由硝酸盐组成的低熔点混合物，它是一种优良的载热体，具有无毒、无腐蚀、饱和蒸汽压低且稳定等特点，使用温度范围在350-530℃。

B.物理性质

组成：

KNO341%NaNo259%

熔点：

142℃

沸点：

680℃

比热：

0.34Kcal/kg.℃

亚硝酸钠（NaNO2）能从空气中吸收氧而逐渐变为硝酸钠，所以熔盐要充N2保护；在常压下可以达到530—540℃，是加热400℃以上时的最好热载体。

C.化学特性

因其组份均为强氧化剂，使用中不得与有机物如：

油、棉、布、纸、麻、塑料等接触，避免因过热、分解引起爆炸。

D、毒性

硝酸盐中毒的特征表现为紫绀，症状体征有头痛、头晕、乏力、胸闷、气短、心悸、恶心、呕吐、腹痛、腹泻，口唇、指甲及全身皮肤、黏膜紫绀等，甚至抽搐、昏迷，严重时还会危及生命。

E、职业接触限值

亚硝酸盐的急性毒性较强,小鼠经口LD50为200mg/kg体重,人中毒剂量为0.3～0.5g,致死量为3g,ADI为0～0.2体重.由于植物,霉菌,人的口腔和肠道细菌有将硝酸盐转化为亚硝酸盐的能力（见前）,因此,硝酸盐往往表现为亚硝酸盐的毒性.

4.0中间产物

分子式：

C4H4O4

分子量：

116

A．顺酸（顺丁烯二酸）及其水溶液：

顺酸是白色晶状固体，具有酸刺激性嗅味。

易溶于水形成顺酸水溶液。

顺酸水溶液是有机酸中，最具腐蚀性的一种。

顺酸存在有反式异构体即反丁烯二酸，简称富马酸。

尽管顺酸与富马酸有相同的分子式，但由于结构的不同使顺酸和富马酸具有完全不同的物理/化学性质。

顺丁烯二酸与反丁烯二酸互为几何异构体，没有反丁烯二酸稳定，加热到138℃就分解失水，生产顺丁烯二酸酐；通过物理和化学方法可异构化为反丁烯二酸。

顺酸水溶液是本装置从反应生成气中回收粗顺酐后的第二种中间产品，它也是脱水、精制系统的生产原料。

比重：

1.59/20℃

沸点：

138℃（分解）

熔点：

130-130.5℃

在水中溶解度：

（g/100H2O）

25℃40℃60℃

44.152.959.8

反丁烯二酸：

C4H4O4，结构式不同，又名富马酸；熔点：

300-302℃，相对密度：

1.635，加热至250-300℃转化变成顺丁烯二酸。

B．粗马来酐：

粗马来酐是从部分冷凝系统回收得到的粗级产品。

规格：

含量：

95%最小

游离酸：

1%最大

5、空气:

5.1

空气是多种气体的混合物，不含水蒸汽的空气，称为干气。

含水蒸汽的空气，称为湿空气。

平均分子量：

29.27

沸点：

-194.35℃

密度：

1.293kgs/Nm3

比热：

0.24Kcal/kg.℃

规格：

不含大于5μm的固体物质

干空气的组成：

组成vol%wt%

N278.0375.60

O221.0023.10

CO20.030.046

Ar0.931.786

其它0.5╳10-43.6╳10-6

6.0公用工程规格

6.1脱盐水MW

PH7～8

总硬度0.005毫克当量/升.最大

O2（经V-902后）30微克/升.最大

Cu20微克/升.最大

Fe50微克/升.最大

CO26毫克/升.最大

Cl1毫克/升.最大

PO45-15毫克/升.最大

Na+K3毫克/升.最大

电导率10*10-6S/cm最大

界区入口压力0.4MP

6.2循环水WI/WO

界区入口压力0.4MPa（G）

温度30℃（最大）

界区出口压力0.2MPa（G）

温度40℃（最大）

氯离子含量250ppm（最大）

污垢系数0.0006m.hr.℃/Kcal

PH7～8

循环量750吨/小时

6.3仪表空气IA

界区入口压力0.4-0.6MPa（G）

温度环境温度

含油、尘无

常压露点-30℃

用量180m3/hr（最大）

6.4惰性气体N2

界区入口压力0.2-0.3MPa（G）

含量（N2+Ar）99.0vol%（最小）

含油无

常压露点-30℃

用量260m3（最大）

6.5蒸汽种类：

（饱和与过热）。

我们厂蒸汽分类：

LS----低压---------0.4

MS----中压---------1.0

HS----高压---------1.8

HHS---高高压-------5.0

6.5.1什么是饱和蒸汽？

水在一定压力下，加热至沸腾即开始气化，也就逐渐变为蒸汽，这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。

这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。

饱和蒸汽含有水和蒸汽。

6.5.2什么是过热蒸汽，

如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的饱和温度。

这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。

饱和蒸汽温度和压力成一一对应关系，而过热蒸汽则不存在这种对应关系。

在同等压力下，过热蒸汽的温度比饱和蒸汽的要高。

6.6：

摄氏温度：

冰点时温度为0摄氏度,沸点为100摄氏度（定义绝对温（K）减去273.15；以前定义为以标准大气压力下水沸点为100℃，冰点为0℃的温度分度）。

华氏温度：

把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉，把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉，中间分为180等份，每一等份代表1度，这就是华氏温标，用符号F表示，这就是华氏温度。

（1714年,荷兰人华伦海特制定了华氏温标）。

开氏温度:

又叫热力学温度，符号T，单位K（开尔文，简称开）。

（1854年，英国物理学家开尔文指出，只要选定一个温度固定——“水的三相点”，即水、冰、水蒸气三相共存的温度，温度值就会完全可以确定下来）。

所以1摄氏度（1等份）等于9/5华氏度，则，根据冰点温度能得到

摄氏温度与华氏温度的换算式是：

1℃=9×1/5+32℉=33.8℉

℃=5×（℉-32）/9，℉=9×℃/5+32

开氏温度与华氏温度的换算式是：

　　K=℃+273.15，K=5×（℉-32）/9+273.15，℉=9×（K-273）/5+32

　　所以，绝对零度0（K）=9×（0-273.15）/5+32（℉）=-459.67（℉）

二、设备及仪表内容：

1.管道阀门、附件符号表示：

1.1

阀门型号编制方法

           阀门型号通常应表示出阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、密封面材料、阀体材料和公称压力等要素。

适用于工业管道用闸阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、柱塞阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀。

它包括阀门的型号编制和阀门的命名。

    一、阀门的型号编制    阀门型号由7个单元组成，其含义如表1所示。

表1    1单元    2单元    3单元    4单元    5单元    6单元    7单元    

    类型代号    传动方式代号    连接形式代号    结构形式代号    阀座密封面或衬里材料代号    公称压力代号    阀体材料代号    

        1、类型代号（即表1的1单元）类型代号用汉语拼音字母表示。

如表2所示：

表2    类型    代号    类型    代号    

    闸阀    Z    隔膜阀    G    

    截止阀    J    止回阀和底阀    H    

    柱塞阀    U    安全阀    A    

    节流阀    L    减压阀    Y    

    球阀    Q    疏水阀    S    

    蝶阀    D    旋塞阀    X    

闸阀：

球阀：

蝶阀：

调节阀、速断阀、呼吸阀、顶底阀/三向阀、波纹膨胀节、带蒸汽管道伴热、管道和设备保温等级、仪表信号。

过滤器：

爆破片：

2.PID仪表号：

PID是什么？

，解：

P：

比例系数I：

积分时间D：

微分时间

C---表示控制功能L----液位T----温度A----表示报警功能P---压力

V----阀位I----表示指示功能Q-----表示累计功能F-----流量代号

R----记录代号H/L----高/低报警

LT----液位变送器传输PT----压力变送器TE-----温度变送器FE----流量变送器PI---压力指示TI----温度指示LG----现场玻璃板液位指示

FI----流量指示

3.管道：

3.1××—×××—××—××××

︱︱︱︱

介质代号管道号公称直径材料材质及压力等级

例：

MS-401-80-CS1或N-3012-25-CS10

BZ---指苯管道、BW---锅炉水、CW---冷冻水、FS---熔盐、HS/HC---高压蒸汽/凝液、MS/MCLS/LC；MW---脱盐水

N2---氮气、PA—压缩空气、RW—一次水、TW---温水、XY---二甲苯、WI/WO—循环水进口/出口。

3.2

材质代号：

304/SS-不锈钢316/316L–不锈钢加CS-碳钢

三：

制氮机的工作原理：

1.0以空气为原料，l利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。

工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法（PSA）和膜空分法。

1.1：

分子筛空分法:

简称：

（PSA）。

1.1.1：

什么是碳分子筛：

碳分子筛（CarbonMolecularSieving―CMS）是一种以煤为主要原料经过特殊加工而成的，黑色表面充满微孔的颗粒，是一种半永久性吸附剂（可再生使用）。

它对氧和氮的分离作用主要基于这两种气体在碳分子筛表面上的扩散速率不同，较小直径的气体分子（O2）扩散较快，较多地进入分子筛固相（微孔），较大直径的气体分子（N2）扩散较慢，进入分子筛固相较少，这样在气相中就可得到氮的富集成份。

以空气为原料，经过冷干机去除水分，在一定的压力下，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。

它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快（15～30分钟）、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点。

　　因此利用碳分子筛对氧和氮在某一时间内吸附量的差别这一特性，由微机按特定的程序，结合加压吸附、减压脱附的快速循环过程（变压吸附），完成氧氮分离，从而在气相中获得高纯度的氮气。

（2）气源预处理系统：

无油润滑空气压缩机压缩后的气体经冷却器后进气液分离器，在这里进行液气分离，后进入干燥系统进一步干燥除湿，从而得到干燥纯洁的压缩空气。

若配置的压缩机是有油压缩机，则需用高效除油器替代气液分离器。

干燥系统由两只吸附塔组成，一只工作、一只再生，压缩空气由底部的阀门导入，压缩空气中的CO2、H2O等被内部的分子筛所吸附，从顶部流出纯洁的压缩空气。

五分钟后通过阀门的转换，将吸附后的分子筛进行再生。

（3）氧氮分离组件：

装有碳分子筛的吸附塔共有两只，经处理以后的压缩空气由吸附塔底部的阀门导入，经碳分子筛时，O2被其吸附，出气口流出N2，当一塔吸附时，另一塔在再生，所谓再生即是吸附结束后，迅速降压，将内部的O2从碳分子筛内脱离出来，排到大气中。

在微机的控制下两塔轮流工作，完成氧氮分离，连续输出氮气。

四：

空压机：

1.0按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机。

容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

2.0现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机

3.0空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。

4.0它是由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。

由於气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由於气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。

当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

控制原理：

    在工厂的空气压缩机控制系统中， 普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运

行。

空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。

当空气压缩机启动运行后， 如果后端设备用气量较大， 储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。

如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行。

五，除氧器：

1.0，溶解氧的危害：

水中的氧进入锅炉后，会对省煤器、锅筒、炉管、等金属造成腐蚀。

严重的话会使筒内壁减薄和省煤器、炉管、穿孔，所以要进行除氧。

常用的方法有：

热力除氧、化学除氧、和解析除氧。

2.0，除氧器作用是利用化学或热力学原理去除水中的氧气。

从气体溶解定律—亨利定律可知：

任何气体在水中的溶解度与此气体在水面上的分压力成正比。

我们用的是热力除氧，即用蒸汽来加热给水，提高水的温度，使水面上蒸汽的分压力逐步增加，而溶解气体的分压力则渐渐降低，溶解于水中的气体就不断逸出，当水被加热至相应压力下的沸腾温度时，水面上全都是水蒸汽，溶解气体的分压力为零，水不再具有溶解气体的能力，亦即溶解于水中的气体，包括氧气均可被除去。

除氧的效果：

（氧含量小于5ppm）：

一方面决定于是否把给水加至相应压力下的沸腾温度，另一方面决定于溶解气体的排除速度，这个速度与水和蒸汽的接触表面积的大小有很大的关系。

三，工艺方面:

1.工艺简介：

以苯为原料，采用固定床、催化氧化、部分冷凝和水吸收、单塔脱水精制的过程。

1.1装置的组成：

A.供苯系统

B.工艺空气系统

C.氧化反应系统

D.熔盐换热系统

E.蒸汽发生系统

F.部分冷凝系统

G.吸收系统

H.温水系统

I.脱水精制系统

J.公用工程系统

2.0工艺规程

2.1供苯系统

该部分的设计是从苯计量罐F-110/1102/F-1013/F-1043用苯输送泵G-110将液体苯送到苯加热器E-110,液体苯经加热、预热后，通过喷嘴送入空苯混合器D-110与工艺空气混合后，进入反应系统。

该系统由下列设备组成：

F-110/1102/F-1013/F-1043苯日储罐

G-110苯输送苯

E-110/D-1101/02苯加热器/苯蒸发罐（-期）

2.1.1工艺说明

从界外苯储罐区送来的液体苯，每日定时以批量方式经管路过滤器打入界区内的苯计量罐F-110/1102/F-1013/F-1043。

苯从F-110/1102/F-1013/F-1043。

连续地用苯输送泵G-110经精密过滤器过滤后，分别经过苯加热器E-110/D-1101/02，进入空苯混合器D-1103/4/5/6/7/8与C-110或汽轮机送来的工艺空气按比例进行混合，混合后送入反应器进口。

每套都有备用泵。

2.1.1

2.1.2液位

F-110/1102/F-1013/F-1043的苯液位用LRA-1013在DCS上进行指示、记录和报警。

通常F-1013以10%和80%做低、高液位的报警值。

当D-1105/6下部有液苯积累后，将触发液位开关LS-1115/6联锁停车。

2.1.3温度

F-1013的内部温度用TRA-1013在DCS上指示、记录和报警。

通常冬季为防止F-1013中的苯因温度低于凝固点而冻结，应向F-1013加热器提供LS低压蒸汽，以便使F-1013的温度保持在15～35℃之间。

E-1105/6出口温度TE-1105/6控制在85-120℃。

2.1.4压力

苯输送泵G-116/7/8的出口压力为0.9-1.2Mpa；精密过滤器后压力PI-1035/6为0.8-1.1Mpa；进入D-1105/6前的苯管线压力随着投苯量的增加而加大；

正常生产时，当进空苯混合器前的苯压力低于0.2Mpa时，还将触发压力开关PS-1115/6联锁停车。

2.1.5流量

在F-1013顶部放空管路上，用现场流量计FI-1013以1-3N