化学词典告诉你顺酐的生产工艺和用途。什么是顺酐?顺酐又称顺丁烯二酸酐、马来酸酐、2、5-呋喃二酮等。斜方晶是一种无色针状或片状晶体。它具有强烈的刺激性气味,溶于乙醇、乙醚和丙酮,不溶于石油醚和四氯化碳。马来酸与热水一起生产。主要用于4049年生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、农药马拉硫磷、高效低毒农药、碘胺的长期原料。

顺酐的生产工艺
1、苯氧化法
在催化剂的存在下,苯氧化成顺酐。常用催化剂的活性成分为钒氧化物(见金属氧化物催化剂)。为了抑制苯的完全氧化,添加钼、磷、钛、钨、银、碱金属等元素的氧化物是添加剂,催化剂载体是低比表面的惰性物质,如α-氧化铝、刚玉等。在常压下反应,温度为350~400℃。该工艺由苯氧化、顺酐分离和净化两部分组成(见图)。苯蒸气和空气可以形成爆炸性混合物,因此苯的浓度应超过爆炸极限,一般为1%~1.4%(摩尔)。苯氧化为强放热反应,工业上常采用柱管式固定床反应器,传热面大,管外为冷却系统,反应热可用于产生高压蒸汽。离开反应器的气体含有约1%的顺酐(摩尔),其中一半左右的顺酐可以通过冷却冷凝成液体,其余的可以通过吸收回收。大多数工厂使用吸收剂用水或惰性有机溶剂。吸收液为顺丁烯二酸水溶液,浓度为35%~40%(质量)需要用共沸溶剂(如二甲苯、苯甲醚)脱水,将酸转化为酸酐。膜式蒸发器也可以进行脱水。成品可通过减压精馏获得粗酐。按苯计算,整个过程的顺酐收率为92%~96%(质量)。
2、C4烃氧化法
正丁烷和丁烯含有与顺酐相同的碳原子数,是生产顺酐的理想原料。因为正丁烷比其他原料便宜,所以使用正丁烷更有利。其工艺与苯氧化法基本相同,其催化剂为钒磷氧化系统,添加剂为铁、铅、锌、铜、锑等元素的氧化物。反应温度约为400℃,可使用固定床反应器或流化床反应器。正丁烷-空气混合物中的正丁烷浓度为1.0%~1.6%(摩尔)。按正丁烷计算,整个过程的顺酐收率约为50%。由于C4烃氧化的选择性较低,设备投资高于苯,部分冷凝不能用于后处理。相反,反应气体中的所有顺酐都必须通过吸收法回收,以增加能耗。但由于正丁烷比苯便宜,而且苯毒性大。因此,以正丁烷为原料具有吸引力,各国都在大力推进本法使用的催化剂的改进。
顺酐的用途
顺酐主要用于4049年生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、农药马拉硫磷、高效低毒农药、长期碘胺的原料。也是涂料、马来松香、聚马来酐、顺酐-苯乙烯共聚物的共聚物,也是生产油墨添加剂、造纸添加剂、增塑剂、酒石酸、富马酸、四氢呋喃等有机化学原料。

