顺丁烯二酸酐，马来酐

　　理化性质

　　中文名：马来酐

　　英文名：Maleic anhydride，cis-Butenedioicanhydride，Toxilicanhydride，2，5-Furandione

　　化学式：C4H2O3

　　熔 点：52.8℃

　　沸 点：202.0℃

　　闪 点：103℃

　　溶解性：对湿敏感。易升华。25℃时溶解度(G/100ml)，溶于二氧六环，溶于水形成顺丁烯二酸，溶于乙醇形成酯。

马来酐结构式

　　外观描述

　　白色斜方针状结晶。对湿敏感。易升华。25℃时溶解度(G/100ml)：丙酮227，乙酸乙酯112，氯仿52.5，苯50，甲苯23.4，邻二甲苯19.4，四氯化碳0.6，石油英0.25。溶于二氧六环，溶于水形成顺丁烯二酸，溶于乙醇形成酯。相对密度1.48。熔点52.8℃。沸点202.0℃。闪点103℃。低毒，半数致死量(大鼠，经口) 400mg/kg。对皮肤和眼睛有腐蚀性，吞咽有害，吸入会导致哮喘或者呼吸困难。

　　生产工艺

　　顺酐的主要生产方法有苯氧化法、丁烯氧化法和正丁烷氧化法，但仍以苯氧化法为主。1.苯氧化法苯在V-Mo-P系催化剂作用下，在固定床中发生氧化反应，生成顺丁烯二酸酐，反应温度为365℃（反应床层也可用沸腾床，但消耗高）。然后用水吸收生成顺丁烯二酸，再经共沸脱水和精馏，刮片得到成品。2.丁烷（或丁烯）氧化法丁烷（或丁烯）在V-Mo催化剂作用下，经空气或氧气氧化生成顺酐，反应温度350-400℃。然后再经水吸收，脱水和精制得到成品。

　　1、苯氧化法

　　反应器在V、MO、Ti、P系催化剂存在下空气氧化成顺丁烯二酸酐，用水吸收为顺丁烯二酸水溶液，然后用二甲苯进行共沸蒸馏脱水得顺酐，最后减压精馏得成品。

　　（1）氧化

　　氧化反应器为直径1500mm、总高17500mm的沸腾床，装入微球形钒-钼催化剂2000kg。开车前先以热空气将沸腾床内催化剂层升温到350℃活化数小时。随后将冷空气以每小时150kg的流量喷入催化剂层，控制反应温度约为360℃，反应气体经沸腾床顶部分离去催化剂后输到吸收系统。氧化率约45%。

　　（2）水吸收

　　反应气体经过喷水文氏管骤冷，再进入直径1400mm、高7000mm的水循球喷淋吸收塔，反应气体中的顺丁烯二酸酐蒸气被水吸收，成为含量约30%的顺丁烯二酸溶液。

　　（3）共沸脱水、精馏

　　在共沸脱水塔的塔釜内先加混合二甲苯3000kg加热至温高于136℃,釜内二甲苯沸腾，此时将30%的顺丁烯二酸溶液自塔中部送入，每小时流量约为350kg，酸溶液中的水与二甲苯形成共沸物自顶部蒸出，顺丁烯二酸失水成酐后溶于二甲苯中，下流至塔釜内。待送入酸液总量达6000kg时，釜内二甲苯中的顺丁烯二酸酐含量约为30%，此溶液输至减压精馏釜，先在釜温100℃、塔顶温110℃、真空度93.3kpa的条件下业精馏得顺丁烯二酸酐。水吸收至精馏的收率为90%部收率40%。该法每吨顺酐消耗苯2000kg、二甲苯140kg。

　　2、苯氧化法-联合法

　　预热的苯和空气的混合物被送入列管式固定床反应器内和催化剂接触进行反应，反应生成气经过两个气体冷却器冷至150℃左右，再进入部分冷凝器被水冷却至比顺丁烯二酸酐熔点稍高的温度（60℃），约有50%-60%的顺丁烯二酸酐冷凝为液态，剩余的40%-50%顺丁烯二酸酐用稀顺丁烯二酸液吸收成40%顺丁烯二酸溶液。经薄膜蒸发器脱水成100%顺丁烯二酸溶液，再进入脱水器脱水成粗酐，最后经连续真空精馏塔精制得顺丁烯二酸酐成品。

　　3、C4烯烃法

　　该法是以混合C4馏分中的有效成分正丁烯、丁二烯等为原料，和空气（或氧气）在V2O5-P2O5系催化剂作用下经气相氧化反应生成顺酐，其中正丁烯在反应过程中先脱氢生成丁二烯，再氧化生成顺酐。工艺过程为：C4馏分与空气混合后进入流化床氧化反应器，与反应器中催化剂接触生成顺酐。反应热由通水的冷却盘管除去并产生高压蒸汽。温度为400-500℃，反应之后气体中的顺酐经吸收塔得马来酸溶液，而后进行浓缩脱水，最后经简单蒸馏即得产品。

　　4、正丁烷氧化法

　　正丁烷氧化工艺是以正丁烷为原料，在V2O5-P2O5系催化剂作用下发生气相氧化反应生成顺酐。副反应除生成一氧化碳、二氧化碳和水外，还生成醛、酮、酸等化合物。根据水同公开发表的工艺技术，也分固定床法和流化床法。

　　固定床法（如Halcon/SD法）的工艺过程如下：空气经过滤器过滤后，压缩到所需的反应压力；丁烷在汽化器中汽化，经过热后与压缩空气混合，一起送入反应器，用循环熔盐除去反应热。反应气经冷却与软水进行热交换，冷却至高于顺酐熔点，约有50%的顺酐凝析出来，并进入精酐贮槽，再泵送入精制工序进行精制。分离器顶部出来的尾气通入洗涤，未冷凝的顺酐全部转化为顺丁烯二酸，经贮槽再送入脱水塔脱水，最后送入精制塔精制得到产品顺酐。

　　5、苯酐副产品法

　　由邻二甲苯生产苯酐时，可以副产得到一定数量的顺酐产品，其产量约为苯酐产量的5%。在苯酐生产中，反应尾气经洗涤塔除去有机物后排放到大气中，洗涤液为顺酐和少量的苯甲酸、苯二甲酸等杂质，经浓缩精制和加热脱水后得到顺酐产品。

　　主要用途

　　1、主要用于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4049、长效碘胺的原料。也是涂料、马来松香、聚马来酐、顺酐-苯乙烯共聚物。也是生产油墨助剂、造纸助剂、增塑剂和酒石酸、富马酸、四氢呋喃等的有机化工原料。用作环氧树脂的固化，在有机合成中可用于制造丁二酸、丁二酸酐等。在医药工业中用作制造长效磺胺等药物。食品工业中用于制造酸味剂苹果酸及酒石酸等。

　　本品用作环氧树脂的固化剂。本品是重要的基本有机原料之一，主要用于制不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、尼龙-4等，也是生产纸张处理剂、胶黏剂、油墨、油漆、杀菌剂、除草剂、杀虫剂、植物生长调节剂的主要原料。

　　2、测定具有共轭双键有机化合物的试剂。也用于合成树脂、涂料、农药、医药、食品、及润滑油添加剂等。

　　3、用于有机合成，合成纤维中间体。用作分析试剂，如测定具有共轭双键有机化合物的试剂。

　　4、用作环氧树脂的固化剂，参考用量19～27质量份，因反应性和挥发性大，不宜单独使用，多与他酸酐或增韧剂（如均苯四酸二酐）混熔使用。固化条件160～200℃/(2～4h)。也可用于与EVA和PE共混物接枝，制备热熔胶新型聚合物，提高黏合力。还可用作生产丙烯酸酯乳液的改性单体及与SBS接枝。在有机合成中可用于制造丁二酸、丁二酸酐、γ-丁内酯、四氢呋喃、丁二酰亚胺、丁二酰氯、不饱和聚酯树脂、顺丁烯二酸二丁酯（增塑剂）等产品。农药工业中用于制造马拉硫磷、马来酰肼及杀菌剂、除草剂等。在医药工业中用于制造长效磺胺、氨茶碱等药物。食品工业中用于制造酸味剂苹果酸及酒石酸等。还用作造纸施胶剂、润滑油降凝剂、水质稳定剂、油墨添加剂、织物柔软整理剂及用于制造表面活性剂等。