Anhidrida maleica este intermediar de mare tonaj folosit in industria maselor plastice pentru obtinerea de polimeri. Totodata serveste la obtinerea unor produse fitofarmaceutice : malation, hidrazida maleica, endotal, captan.
Anhidrida maleica este un compus cu reactivitate mare , datorita atat dublei legaturi cat si celor doua grupe carboxilice,drept pentru care ea poate fi utilizata in reactii de poliaditie sau policondensare. Produsii cei mai utilizati sunt:
-rasini poliesterice(produsi de policondensare solubili ai acidului maleic si alcoolilor dihidroxilici):adezivi,cerneluri etc
-rasini alchidice(produsi de policondensare ai acidului maleic, poliolilor si acizi grasi):cu utilizari in obtinerea de vopsele
-copolimeri de tip AM-stiren pentru obtinerea de mase plastice
-copolimeri de tip AM-acid acrilic utilizati in industrai detergentilor ca agenti de complexare sau drept floculanti in tratarea apelor.
Anhidrida maleica este obtinuta industrial prin oxidarea catalitica in faza gazoasa a benzenului sau a unui amestec de butan-butene lineare.
Metode de obtinere a anhidridei maleice:
. Oxidarea benzenului:

. Oxidarea crotonaldehidei:

. Oxidarea hidrocarburilor C4 lineare:

. Oxidarea furfurolului:


Dintre metodele prezentate mai sus, cea mai economica este obtinerea din butan, materie prima ieftina si accesibila, dar exista inca multe instalatii care folosesc benzenul ca materie prima.

Oxidarea benzenului:

Termodinamica si mecanismul de reactie:
Oxidarea benzenului la anhidrida maleica este o reactie puternic exoterma. Din datele termodinamice s-a calculate ca prin oxidarea a 1 kg benzen la anhidrida maleica se degaja 5368 kcal, in timp ce pentru arderea aceleiasi cantitati de benzen se consuma 9710 kcal. Ca ur
mare a concurentei celor doua reactii efectul termic global variaza intre limitele celor doua valori, fiind functie de activitatea si selectivitatea catalizatorului.
Desi oxidarea benzenului la anhidrida maleica a facut obiectul a numeroase lucrari stiintifice, mecanismul de reactie nu este inca pe deplin lamurit. Fiind un proces catalitic, ambii reactanti trebuie intai sa se absoarba pe suprafata catalizatorului. Oxigenul se absoarbe deosebit de usor pe suprafata catalizatorului, urmat de benzen care, prin adsorbtie, se tensioneaza o legatura C-H, urmata de ruperea acesteia, care este prima etapa a reactiei. Formarea anhidridei maleice are loc printr-o succesiune de reactii, insotite de reactii de oxidare mai adanca.
Se pot lua in considerare urmatoarele reactii globale:

Expresia vitezei totale de transformare a benzenului valabila pentru cazul cand concentratia oxigenului este mai mica de 0.004 moli/L şi reactia 2 este neglijabila, este data de relatia:

Exista mai multe variante tehnologice de fabricare a anhidridei maleice prin oxidarea benzenului:
1. Procedeul Scientific Design:

Se lucreaza cu un amestec aer-benzen, din care concentratia hidrocarburii trebuie sa fie inferioara valorii de 1,5 % vol. Raportul benzen/aer variaza intre 1:28 si 1:30 (gr.). Amestecul de aer si benzen se preincalzeste la 120-150șC, pe seama caldurii de reactie preluate de un amestec de saruri topite (azotat-azotit de sodiu). In proces, rezulta produsi secundari de tipul: benzochinona, anhidrida acetica, acid benzoic, diferite aldehide, cetone si polimeri, care creeaza dificultati la purificarea anhidridei maleice.
Produsele de reactie se racesc pana la 70șC, cand se recupereaza prin condensare pana la 50-60% din anhidrida maleica, sub forma de topitura. Restul se absoarbe din faza gazoasa, prin absorbtie in apa, rezultand o solutie de 35-40% acid maleic. Acidul maleic se supune apoi deshidratarii prin eliminarea azeotropa a apei.
Anhidrida maleica condensata si ea rezultata prin deshidratare se amesteca si se supune purificarii, prin distilare in vid.
Prin acest prodeceu, pentru o tona de anhidrida maleica se consuma 1.31 t benzen.



1-suflanta pentru aer; 2-evaporator; 3-recuperator caldura; 4-racitor-condensator; 5-reactor; 6-coloana dispersare gaz-lichid;
7-coloana de absorbtie in apa; 8-pompa;9-coloana de deshidratare;
10-rezervor; 11-coloana de rectificare; 12-condensator;
13-reactor izomerizare
2. Procedeul Halcon:
Aerul 1 trece prin filtrul 2 , se comprima cu vaporii de benzene 4 ce vin din evaporatorul 5. Amestecul intra in reactorul 6 racit cu baie de saruri. O parte din agentul termic este trimisa in schimbatorul de caldura 7, unde cedeaza caldura, cu formare de abur industrial 8. Din reactor , gazele intra in racitorul 9, racit de asemenea cu apa, care se transforma in abur 10. In continuare gazele se trimit in reactorul 11 unde se racesc sub punctual de roua al anhidridei maleice, cand condenseaza peste 50% din anhidrida maleica. Amestecul de reactie se trimite la separatorul 12 pentru separarea anhidridei maleice de gazelle necondensabile si, apoi, la colectorul 13.
Faza gazoasa din separatorul 12 ctrece la scruberul 14, stropit cu apa,unde intreaga cantitate de anhidrida maleicaantrenata hidrolizeaza la acid maleic. Abgazele din scruberul 14 se evacueaza in atmosfera 15. Solutia de acid maleic se colecteza in colectorul 16.
Urmeaza stadiile de deshidratare prin distilare azeotropa si purificare. In blazul 18 se introduce agentl de distilare Azeotropa (xilen) din rezervorul 19 si produsul brut topit din 13. Vaporii care ies pe la partea superioara a coloanei de distilare 17 trec la condensatorul 20. In coloana se introduce solutia de acid maleic pentru deshidratare, iar topitura de anhidrida maleica bruta se scurge in blazul 18 . Apa rezultata la deshidratare se colecteza in vasul 21 si se recircula apoi la scruberul 14. Xilenul se colecteza in rezervorul 19.
In vederea purificarii produsului se coboara presiunea sub cea atmosferica in coloana 17. Prima fractie, colectata la cifra de reflux mare , se trimite in vasul 13 su se reintroduce in process. Produsul dorit se colecteaza la cifra de reflux mica si se trimite in colectorul 22. Reziduul din blaz se reintroduce in ciclu. La fiecare 2-3 cicluri reziduul se dizolva in apa si se elimina, iar coloana se spala si se usuca.

3. Procedeul conform tehnologiei firmei belgiene U.C.B.S.A.:
Aerul 1, filtrat si comprimat, se incalzeste intr-un schimbator de caldura pe seama caldurii gazelor de iesire si se amesteca cu vapori de benzen 2 la o concentratie sub limitele de explozie. Amestecul de vapori de benzene si aer, a carui compozitie se regleaza automat , intra in reactorul 3 care contine catalizatorul in strat fix. Temperatura in reactorse mentine constanta prin circulatia sarurilor topite intre generatorul de vapori de inalta presiune si spatial intertubular al reactorului.
La iesirea din reactor , amestecul gazos se raceste treptat in schimbatoare de caldura,caldura cedata fiind folosita pentru obtinerea de vapori de apa si pentru preincalzirea aerului. Cea mai mare parte din anhidrida maleica (50-60%) se separa in condensatorul 4 unde masa de reactie se raceste pana la o temperature sub punctual de roua al anhidridei maleice dar peste punctual de roua al apei. Amestecul gazos trece apoi in coloana de absorbtie 5, unde se spala cu apa 6. Dupa spalare gazele se elimina,7, iar pe la partea inferioara se scoate solutie bruta de acid maleic 8, care se supune evaporarii la vid in evaporatorul 10 . Acidul maleic separat se amesteca cu anhidrida maleica bruta 9 si se deshidrateaza prin incalzirea in reactorul 11, de constructie speciala. Din reactorul de deshidratare se colecteaza anhidrida maleica pura pe la partea superioara; reziduul contine impuritati grele 12. In continuare, anhidrida maleica trece in coloana de rectificare sub vid 13, de unde se colecteaza continuu produse de inalta puritate 14 (randament 88%).