Получение фталевого ангидрида

ФА получают 2-мя способами:

1. Окисление нафталина

Окисление осуществляют кислородом воздуха в его недостатке. Конверсию нафталина доводят до 100 %, так как ФА устойчив к окислению. В качестве катализатора используют V₂О₅, нанесенный на А1₂О₃, в качестве промотора - K₂SО₄. Селективность по ФА - 90 %. Температура синтеза 360-400 °С.

Расплавленный нафталин при 100°С подают в испаритель 2, имеющий несколько колпачковых тарелок. Туда же вводят часть воздуха (предварительно подогретого в аппарате 1), который насыщается парами нафта­лина до концентрации 8-10%, что превышает верхний предел взрываемости. Остальной воздух нагревают в теплообмен­нике 3 горячим реакционным газом, смешивают с воздухом, на­сыщенным парами нафталина, и подают смесь в трубчатый ре­актор 4.

Реактор охлаждается циркулирующим расплавом солей, при этом в котле-утилизаторе 5 генерируется пар высокого давле­ния (до 5 МПа). При помощи этого пара осуществляют привод турбокомпрессора, подающего воздух на окисление, причем мя­тый пар с турбины частично используют на этой же установке, а частично передают для других целей. Горячие реакционные газы отдают тепло воздуху в теплообменнике 3 и затем охлаж­даются в теплообменнике 6, где (в разных схемах) или произ­водят пар низкого давления, или подогревают водный конден­сат, идущий в котел-утилизатор 5.

Охлажденные реакционные газы поступают далее в систему из двух попеременно работающих конденсаторов 7 с ребри­стыми трубами, охлаждаемыми маслом. Фталевый ангидрид от­лагается на трубах в твердом виде; когда он накапливается в достаточном количестве, переключают поток газа на второй кон­денсатор, а первый подогревают горячим маслом. Расплавлен­ный фталевый ангидрид стекает из конденсатора в промежуточ­ную емкость 8,а из нее поступает на очистку в систему из двух вакуум-ректификационных колонн 9 и 10. В первой отгоняют более летучие вещества, а из второй в качестве дистилля­та выводят чистый фталевый ангидрид. Легкий погон колон­ны 9 и тяжелый кубовый остаток колонны 10 сжи­гают. Остаточный газ после конденсаторов 7 в случае синтеза фталевого ангидрида из нафталина дожигают в печи.

2. Окисление орто-ксилола

Себестоимость ФА, получаемого из о-ксилола несколько ниже, поскольку сырье более дешевое. Процесс идет в присутствии V₂О₅ или ТiO₂ на носителе. Температура 370-400 °С, селективность 70-75 %.

Входе синтеза побочно образуется МА (8-10 %), поэтому технологическая схема дополняется узлом выделения МА. Реактор трубчатого типа, тех. схема похожа.