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1、丙烯酸丁酯工艺规程江苏三蝶化工有限公司二0一一年七月编号:审批:江苏三蝶化工有限公司总工程师(签字)年月日审定:江苏三蝶化工有限公司技术处(签字)年月日审核:江苏三蝶化工有限公司丙烯酸酯车间主任(签字)年月日目录TOC o 1-5 h z1.产品说明4 HYPERLINK l bookmark2 2生产能力63、原材料规格64、公用工程规格8 HYPERLINK l bookmark4 5、生产的基本原理及化学反应方程式106、生产工序及流程叙述137、生产工艺条件一览表248、不正常现象的原因和处理方法289、生产控制分析一览表3110、原材料、动力及燃料消耗定额32 HYPERLINK l

2、 bookmark10 11、三废及处理33 HYPERLINK l bookmark12 12、安全生产基本原理33 HYPERLINK l bookmark14 13、有关信号安全装置的说明37 HYPERLINK l bookmark16 14、应遵守的主要技术规程和制度4115、设备一览表4216、修改和补充461产品说明11产品名称丙烯酸丁酯分子式:CHO7122结构式:CH二CHC00CH-CH-CH-CH222231.2产品标准项目丙烯酸丁酯指标备注纯度wt%99.0色相(APHA)10游离酸wt%(以AA计)W0.01水分wt%99.5GB-9014-88(标准号)外观无色透明

3、,无可见杂质色相(APHA)W10比重20Cg/cm30.8080.812酸度wt%115119.5HSO实验色度24403.3化学品序号名称指标名称指标标准号备注1对苯二酚单甲醚MQ外观色度APHA熔点C对苯二酚wt%灰份wt%二甲氧基苯wt%重金属wt%白色晶体540.050.010.1169HG7-1360铅含量wt%铁含量wt%纯度wt%0.00299.03AI-61R熔点。C7376灰份%W20干燥失重0.5含量三954苛性钠含量wt%42GB-4348-84Na2C03wt%0.8NaClwt%2.0外观25%时无色透明4.公用工程规格名称指标名称指标标准号备注中压蒸汽(MP)供给

4、压力(MPa)供给温度(C)1.151.35饱和低压蒸汽(LP)供给压力(MPa)供给温度(C)0.40.6饱和低低压蒸汽(LLP)供给压力(MPa)供给温度(C)0.20.3饱和冷却塔水(CTW)供给压力(MPa)返回压力(MPa)供给温度(C)返回温度(C)0.30.50.150.253040消防水(FW)供给压力(MPa)0.70.9仪表空气供给压力(MPa)0.61.5(IA)油含量露点(C)无油1525C时PH8.59.5硬度(以CaCO计)30.005(wtPPM)0.3烃类油(wtPPM)0.5电导率(25C)0.05(pS/CM)0.005总铁量(wtPPM)0.05铜(wtP

5、PM)5二氧化硅(wtPPM)COD(KMnO)(wtPPM)4105C溶解度wtppm0.02工业水供给压力(MPa)0.20.45(PW)氯化物25硬度(以CaCO计)340(mg/l)280可溶性杂质(mg/l)5不溶物(mg/l)20碱金属(mg/l)40有机物(mg/l)(KMnO4法)Fe(mg/l)0.3氮气(N2)供给压力(MPa)0.151.5纯度(Vol%)99.9油含量无油露点(C)-40电源高压电路电压(KV)6.03相3线频率(Hz)505%3相4线低压电路电压(V)400/230频率(Hz)505%直流电V220低温水供给压力(MPa)0.250.4低温水返回压力(

6、MPa)0.10.3(CWA)供给温度(C)9低温水返回温度(C)10(CWB)供给压力(MPa)0.250.4返回压力(MPa)0.10.3供给温度(C)1420返回温度(C)21热水压力(MPa)0.50.8(HW)温度(C)5080生产的基本原理及化学化学反应方程5.1反应系统丙烯酸和丁醇在硫酸的作用下反应生成丙烯酸丁酯和水,反应按下列机理进行:CHCHC=O+CH-OHoCH二CH-C-(0H)24922OHO-CH49丙烯酸丁醇过度化合物CH=CH-C(OH)tCHCHCOOCH+HO2|22492O-CH49丙烯酸和丁醇的酯化反应是典型的可逆反应,而且丙烯酸和生成物丙烯酸丁酯的沸点

7、很接近,用精馏的方法难以将丙烯酸分离出来,未反应的丙烯酸不能循环使用。为了降低丙烯酸的消耗,必须使丙烯酸完全转化成丙烯酸丁酯。这样就要在反应过程中不断破坏其反应平衡,促使反应向正方向进行,实现一个假的不可逆的一级反应,为此本工艺采取了以下措施:使反应生成的水与丁醇、丙烯酸丁酯共沸迅速从反应器中除去,以降低生成物的浓度。共沸物经脱水塔分离后,醇和酯返回反应器做原料。采用醇比酸过量的摩尔比(1.11.2倍),增加反应物的浓度,并为脱水提供共沸剂。用硫酸作催化剂以加快反应速度,缩短反应的停留时间。由于丙烯酸、丙烯酸丁酯在高温下易发生聚合,为降低操作温度,保证反应生成水的脱除,反应系统采用负压操作。副

8、反应丙烯酸和丙烯酸丁酯都容易聚合,在酯化反应中丙烯酸、丁醇、丙烯酸丁酯三种物质能生成共聚物或均聚物。各种副产物的量与酯化反应温度、催化剂的量有很大关系。其主要副反应方程式如下:ACHCHCOOCH+CH-OHtCHOCHCOOCHTOC o 1-5 h z2494949249丙烯酸丁酯丁醇p-丁氧基丙烯酸丁酯BCHCHCOOCH+HOtHOCHCHCOOCH2492249丙烯酸丁酯水p-羟基丙烯丁酯CCHCHCOOH+CHOHtChochchcooh2494922丙烯酸丁醇p-丁氧基丙酸D2CHCHCOOHtCHCHCOOCHCHCOOH22222丙烯酸二聚丙烯酸ECHOCHCHCOOH+CH

9、OHtChochxhcooch+ho4922494922492p-烷氧基丙酸丁醇p-丁氧基丙酸丁酯水FCHCHCOOCHCHCOOH+CHOHtCHCHCOOCHCHCOOCH+H0222249222492二聚丙烯酸丁醇二聚丙烯酸丁酯水5.2回收系统反应液首先经萃取塔洗涤催化剂硫酸后,在经碱洗塔将反应液中未反应的丙烯酸和残存的硫酸用碱中和,碱洗塔的水相和从装置其他部位排出的水经醇回收塔回收醇和酯。CH二CHCOOH+NaOHCH二CHCOONa+HO丙烯酸苛性钠丙烯酸钠水25.3精制系统中和后的反应液(即粗丙烯酸丁酯)在两台串联的塔内,经减压蒸馏脱去BuOH、HO和重组分,变得到高纯度的丙烯酸

10、丁酯产品。25.4装置的防聚措施丙烯酸及丙烯酸丁酯都是极易聚合的化合物,这种特性对生产是极为不利因素,为了避免聚合的发生,保证装置的正常运行,本工艺采取了以下措施:负压操作:为了降低操作温度,防止温度高引起聚合。本装置反应系统,精制系统及醇回收塔采用负压操作。伴热和保温:物料汽化后不含有阻聚剂,为防止物料在反应器、塔的设备表面发生相变,对反应器、塔以及它们的气相出料管线进行热水、蒸汽伴热保温,以防止相变后引起聚合。并对有气、液停留的死区加喷淋。严格禁止设备、管线内的液体长期处于停留状态。尤其对于温度高于40C的物料。所以各产品储罐、中间罐都设有自身循环系统。且各罐都设有冷却盘管,以保证各储罐温

11、度在要求的范围内。加阻聚剂和阻聚空气为了防止在生产过程中聚合的加深,使形成的聚合中心失活,在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂,主要加在塔顶回流和反应器内,并向反应器各再沸器加阻聚空气,保证这些场所及塔、反应器内的氧含量,以延缓聚合的进一步进行。设备结构和管道设计为缩短物料的停留时间,在确保工艺要求的情况下,尽可能使物料在设备内的停留时间最短,所以塔板选用大孔径无堰筛板,管道设计尽可能做到最短。设备和管线都选用不锈钢变价金属离子是聚合的引发剂,为了避免金属离子的产生,本装置主要工艺设备、管线均选用不锈钢。工艺流程叙述6.1反应系统反应系统由两台反应器和一台脱水塔组成,AA和BuOH首先在两台串联

12、的反应器内进行酯化反应,用H2SO4作催化剂,反应生成的水与BuOH、AEB共沸迅速从反应器中除去,以使反应平衡向正方向进行。反应终了的AA转化率达9898.5%.来自T-206(AA原料罐)的AA,经P-206A/B(AA加料泵)输送:由FC-4001调节控制流量与P-405(H2S04加料泵)送来的H2S04溶液一起进入E-411(段反应器再沸器),另外为了使BuOH、H2SO4、AA充分均匀地混合,控制AA的升温速度,由P-410A/B(R-411第一循环泵)从R-411A(第一反应器予混区)中抽出部分混合液与进料一起进入E-411,用LLP蒸汽加热到98.0C,由TI-4001显示温度

13、后进R-411A。加热蒸汽由TC-4003和FC-4002串级调控制蒸汽流量,保持R-411A温度为92C。来自T-940(BuOH原料罐)的BuOH由P-94OA/B(BuOH加料泵)输送分三路:(1)去D-414(阻聚剂槽)配制阻聚剂(间歇使用)去D-404(PE槽)配制阻聚剂(间歇使用)。(3)由FC-4004调节控制4600kg/h的流量和P-441A/B(脱醇塔顶出料泵)送来的C-440(脱醇塔)塔顶液一起进入E-416(BuOH加热器),用C-430(醇回收塔)塔顶蒸汽加热后,从第五块塔板进入C-410(脱水塔)。C-410、C-430塔顶冷凝液在D-411(C-410塔顶受槽)内

14、分层,上层液(H2O:8.10%、BuOH:50.8%、AEB:40.51%)由P-411A/B(C-410塔顶回流泵)输送,经LC-4003和FC-4010串级调节控制流量与下列物料一起作C-410塔顶回流,控制塔顶温度为64Co(1)P-414、1#送来的50kg/h阻聚剂(ZJ-701:2%、AI-61R:0.15%、BuOH:95%)。会同新鲜BuOH一起从C-410底部排出,进入R-411AoR-411A的反应生成液逐一流过反应区R-411B、R-412A、R-412B,在搅拌的条件下进行连续酯化反应。各反应区都设有蒸汽盘管用LLP进行加热,加热的蒸汽量分别由TC-4004和FC-4

15、007、TC-4005和FC-4008、TC-4006和FC-4009串级调节,控制各反应区的温度。酯化反应生成的水与BuOH、AEB共沸从各反应区蒸出升入C-410底部,与塔顶来的物料进行热和质交换后,从C-410顶部蒸出,与C-430塔顶物料会合进入E-412(C-410塔顶冷凝器)用CTW(循环水)冷凝,冷凝液进入D-411,未凝气体进入E-413(放空冷凝器)用CWA(低温水)冷凝,冷凝液回收到D-411,不凝气体由P-415A/B(C-410塔顶真空泵)抽送到PD-415(气液分离器)进行气液分离后,将尾气送往废物处理单元。反应系统为负压操作,系统真空由P-415A/B形成,PC-4

16、001控制R-411A/B压力(300mmHgA),C-410塔压力由PC-4002调节控制(160mmHgA),R-412A/B与C-410第三块塔板压力相同为(240mmHgA)。D-411下层液(H20:95.38%、BuOH:4.57%)由P-412A/B(C-410塔顶水泵)输送分两路:(1)FC-4018调节控制2000kg/h流量,进入C-421塔顶作萃取剂。(2)由LC-4004调节控制D-411液位,以344kg/h流量进入D-425(水缓冲罐)。AA和BuOH经各反应器反应后,最终在R-412B中AA转化率达到98%98.5%,酯化反应到此结束。R-412B的反应生成液由P

17、-413A/B(C-421加料泵)输送进入E-414与C-422(碱洗塔)塔顶液换热,由LC-4002和FC-4015串级调节,控制12000kg/h的流量进入E-415(R-412后冷却器)用CTW冷却到35C进入C-421。为防止E-411聚合堵塞及搅拌器A-411、A-412、A-413底部形成死区而发生聚合,把由FG-401、FG-404、FG-405和FG-406控制的仪表空气分别加入到E-411、R-411B、R-412AB起分散阻聚作用。6.2、回收系统回收系统由C-421、C-422、C-430组成。在此系统中,反应生成液中的H2S04首先用水萃取。然后用碱将残余的H2SO4和

18、未反应的AA中和掉。在装置各部位排出的废水都收集在D-425内,并与C-422塔底液一起在C-430回收醇和酯.R-412B内的反应生成液,由P-413A/B打入E-414与C-422塔顶液换热冷却到55C,由FC-4015和LC-4002串级调节控制13000kg/h的流量,经E-415用CTW冷却到35C进入C-421塔底.作为萃取剂的付产水(D-411下层液)由P-412A/B输送,经FC-4018调节控制2000kg/h流量从顶部进入C-421,经逆流接触H2SO4进入水相(H20:91.18%、H2SO4:6.46%)塔底排出由LC-4007调节,控制C-421界面由FI-4006显

19、示流量进入D-425作C-430原料。萃余液(H2O:2.01%、BuOH:8.95%、AEB:83.28%、0-BPB:3.84%k萃取塔顶排出进入C-422底部。C-422分为水洗、中和上下两段,C-421萃余液以15000kg/h的流量进入C-422底部。来自T-427A/B(碱贮罐)的25%NaOH水溶液,经P-427A/B(碱加料泵)输送,由FC-4017调节控制63kg/h流量,用P-421A/B(NaOH循环泵)送来的由FC-4041调节控制350kg/h流量的C-422塔底液稀释后,从中部进入碱洗塔。经逆流接触进料中的H2SO4、AA被NaOH中和然后中和液进入C-422水洗段

20、进行水洗。作为洗涤水的PW(工业水)由FC-4021调节控制170kg/h流量从顶部进入C-422,经逆流接触,中和产生的盐等其它溶于水的杂质进入水相(h2O:80.12%、BuOH:1.14%、NaOH:2.62%、Na2SO4:1.86%、ANa:17.56%)从底部排出由P-421A/B输送分两路:(1)由LC-4008和FC-4020串级调节控制C-422界面以151kg/h流量进入C-430塔。(2)由FC-4041调节控制3500kg/h流量与NaOH水溶液一起返回C-422中部。C-422塔顶液(H2O:1.22%、BuOH:9.07%、AEB:84.77%、B-BPB:3.91

21、%)从塔顶排出进入D-426(C-440给料罐)分层,上层液由P-426A/B(C-440加料泵经E-440(C-440进料予热器)进入C-440(醇汽提塔)。下层液由LC-4025调节控制分层界面,将下层液排入D-425。从系统各部位排出的废水收集在D-425中,为回收其中的醇和酯,由P-425A/B(C-430塔加料泵)将D-425内液体(BuOH:2.62%、AEB:0.74%)抽送和C-422塔低液一起,经LC-4005和FC-4005串级调节控制677kg/h流量进入E-434(C-430进料加热器)与C-430塔底液换热到80C,从顶部进入C-430,经蒸馏进料中的BuOH,AEB

22、和水共沸从塔顶蒸出,由FI-4013显示流量进入E-416(BuOH预热器)与原料BuOH换热后,同C-410塔顶馏出物一起进入E-412用CTW冷凝。C-430塔顶压力由PC-4003调节控制为:(680mmHgA)。C-430塔底液(H2O:94.21%、ANa:4.61%)从塔底排出,一部分进入自然循环方式的再沸器E-431(C-430塔底再沸器),用LLP蒸汽加热后返回塔底,加热蒸汽由FC-4014和TC-4011串级调节,控制塔底温度为100C。另一部分塔底液由LC-4006和FC-4012串级调节,控制塔底液位以575kg/h流量进入E-434与进料换热后进入废水池。6.3、精制系

23、统精制系统主要由C-440(醇汽提塔),C-450(精制塔组成,经回收系统处理的粗酯中还含有BuOH、H2O、重组份等杂质,这些杂质将在此系统被除去,以得到纯度大于等于99.0的AEB产品。D-426中的粗酯,由P-426A/B输送经E-414进入E-440用LLP蒸汽加热到80C,加热蒸汽由TC-4052控制。予热后的粗酯由LC-4009和FC-4022串级调节控制2547kg/h流量从第21块塔板进入C-440。经减压蒸馏,水、BuOH和AEB共沸从塔顶蒸出,进入E-442(C-440塔顶冷凝器)用CTW冷凝,冷凝液进入D-441(C-440塔顶受槽),未凝气体进入E-443(C-440放

24、空冷凝器)用CWA进一步冷凝,冷凝液回入D-411,不凝气体经J-451E、B、C、D(蒸汽喷射泵)抽送至JE-451A、B、C(喷射泵冷凝器)用CTW冷凝,冷凝液进入D-425,不凝气体由尾气风机送往废物处理单元。D-441冷凝液经分层,上层液(H2O:2.27%、BuOH:44.95%、AEB:50.04%)P-441A/B(C-440塔顶回流泵)送出分两路。(1)由FC-4025和TDC-4017串级调节,控制1090kg/h流量与作C-440塔顶回流,控制塔顶温度为45Co(2)由LC-4012和FC-4026串级调节控制D-441液位,以2100kg/h流量与原料BuOH一起经E-4

25、16进入C-410。下层液由LC-4019调节控制D-441分层界面进入D-425。塔底液(BuOH:0.01%、AEB:93.72%、0-BPB:5.55%)从塔底排出,一部分进入E-441(C-440塔底再沸器)用LLP蒸汽加热后返回塔底,加热蒸汽量由FC-4024和TC-4019或TC-4015串级调节控制塔底温度为87C或第三板温度为85C。另一部分塔底液由P-440A/B(C-440塔底泵)输送由LC-4011和FC-4023串级调节,控制塔底液位以2035kg/h流量进入C-450进行脱重组份处理。为了防止C-440在运行过程中发生聚合,由P-414、2#将10kg/h的阻聚剂加到

26、塔顶回流,在E-441底加入由FG-408控制的阻聚空气,以防止E-441聚合堵塞。C-440塔底液从第4块塔板进入C-450(精制塔)后,经减压蒸馏,AEB从塔顶蒸出进入E-452(C-450塔顶冷凝器)CTW冷凝,冷凝液进入D-451(C-450塔顶受槽),未凝气体进入E-453(C-450放空冷凝器)用CWA进一步冷凝,冷凝液进入D-451,未凝气体经J-451A.B.C.D抽送至JE-451A.B.C.D用CTW冷凝,冷凝液进D-425,不凝气体送往废物处理单元。D-451的冷凝液由P-451A/B(塔顶回流泵)送出分两路:(1)由(FC-4031)调节控制2100kg/h流量和P-4

27、54(阻聚剂泵)送来的2KG/H阻聚剂一起进入塔顶作为回流液控制塔顶温度为45C。(2)LC-4014和FC-4032串级调节控制D-451液位,以7500kg/h流量进入T-402A/B(丙烯酸丁酯日储罐)。C-450塔底液(AEB:12.5%、0-BPB:72.64%、DBE:3.81%)从塔底排出,一部分由P-453A/B(C-450塔底循环泵)打入E-451(C-450塔底再沸器)用LLP蒸汽加热后返回塔底,加热蒸汽由TC-4020和FC-4030串级调节,控制塔底温度92C。另一部分塔底液由P-450A/B(C-450塔底泵)送出:由LC-4037与FC-4027串级控制C-450塔

28、底液位,以113kg/h流量进入T-506。为了防止C-450在运行过程中发生聚合,由P-454将阻聚剂(MQ:5.3%、AEB:95%)加入C-450塔顶气相管线,另外还在E-451底部加入由FG-409控制的阻聚空气。C-440、C-450塔为负压操作,真空由J-451A.B.C.D.E形成,由PC-4008、PC-4010调节D-441、D-451塔顶压力分别为40mmHgA、12mmHgA。6.4中间罐区为保证装置的正常运行,本装置设置了成品和不合格品等中间罐,其流程如下:1不合格产品罐(T-401)该罐接受来自反应系统、精制系统、精制系统在开停车及正常运转时各部分排除的不合格物料,罐

29、内设有冷却盘管以保证内部的温度为40C以下。罐内的排气从顶部由风机送入废物焚烧单元。罐内的液体处理时要按其组成决定在装置的位置。另外反应部分开车时应用该罐内液体进行开车。6.4.2倒淋罐(D-403)在装置运行或开停车时的倒淋液全部排入倒淋罐,罐内设有液下泵,该泵液位控制自动启动和停止,将罐内的液体送入T-401或Z-911(废水池)。6.4.3日产品罐(T-402A/B)为了保证产品质量的恒定,在装置运行过程中,首先将生产的产品送入中间日产品罐确认其质量后,由P-402A/B送入成品储罐。6.5原料罐区6.5.1丁醇原料罐(T-940A/T940B)用于酯化反应原料的丁醇,储于T-940A/

30、T-940B(原料罐)内,由P-940A/B(丁醇加料泵)送入E-416预热后经C-410进入反应器。需配制催化剂和阻聚剂时,将丁醇送入D-404、D-414.精制系统醇蒸馏时将丁醇送D-441。6.5.2NaOH原料罐(T-427A/B)用于本单元碱洗NaOH,由外购送入NaOH原料槽储存,然后用泵P-427A/B送入C-422碱洗塔做原料,另外在各单元及各单元及管线设备进行碱洗等其他用碱也由T-427A/B.6.5.3催化剂原料罐(D-405)酯化反应所使用的催化剂,由外购车送入硫酸罐,然后用计量泵P-405送入反应方器。6.5.4阻聚剂加料槽(D-414、D-454)为防止装置运行时发生

31、聚合,预先将阻聚剂ZJ-701、AI-61R和MQ在D-414、D-454阻聚剂槽内分别用BuOH、AEB配制成2%、0.15%、5.3%的溶液,然后由阻聚剂加料泵P-414、P-454分别送往C-410、C-450塔顶做阻聚剂。6.5.5成品罐区(T-905)日产品罐的合格品将送入成品罐T-905储存,成品罐内设有冷却盘管,以确保其储存温度在35C以下。罐内的排气有风机抽送到废物处理单元。为防止聚合和储罐内物料温度分布均匀,储罐本身设有循环系统,长期进行循环。6.6关键设备开车开车前要进行各反应器、各真空塔的真空实验、水蒸馏和干燥操作,检查所有公用工程、原料是否符合工艺要求,检查设备、仪表、

32、管线是否处于备用状态,配制好阻聚剂和催化剂,确认不合格罐内存有50%以上粗液,如果不合格罐内有水则先进行水分离操作。6.6.1.1反应系统开车(1)调节反应系统压力到规定值:(300mmHg),R-412A/B:(240mmHgA),C-410塔顶:(160mmHgA).(2)从不合格罐向反应器加粗液到规定的液位,且建立如下循环。控制LC-4002为78%.T-401tE-411tR-411AtR-411BtT-401R-411BtE-411tR-411AtR411B向E-411、R-412A、C-410加阻聚剂,向E-411、R-412AB、加阻聚空气。向E-411、R-412A.B日、投蒸

33、汽,反应系统升温,控制升温速度为0C/小时,在8090C时升温速度为10C/小时。注意R-412B出口液颜色和粘度的变化。反应器升温前,向D-411分离区加50%的BFW,升温后或由于C-430开车使D-411分离区液位上升,则应及时向D-425排液,保持其界面为50%.反应器升温后,当D-411油区液位达20%时,开始向C-410加回流,控制塔顶温度为64Co向反应器内加催化剂,调节R-412B出口浓度为0.98%。反应温度升到时,按70%的负荷和(AEB+BuOH/AA+AEB)=1.2的比例,向反应器加入丙烯酸和丁醇。测量并调节R-412B出口的丙烯酸转化率为:9898.5%,摩尔比为:

34、1.2+0.05。当反应器出口转化率达98%时,停止向不合格罐排料,将反应器生成液送入催化剂萃取塔。脱醇塔和萃取塔开车正常后,开始回收醇,同时降低新鲜的醇加料量。6.6.1.2、回收系统开车经D-425向C-421、C-422加水到C-422液位为50%,并向醇回收塔加水到塔釜液位为50%。设定醇回收塔塔顶压力为680mmHgA.向醇回收塔再釜器加蒸汽,控制塔中温度为87C。D-425向C-430投料,控制C-430塔顶温度为96C,塔底液位超过50%时,向废水池排液。反应液进入C-421后,同步加入萃取水,调节LC-4007向D-425排料,当液位达50%时,向碱洗塔进料。碱洗塔进料后,按比

35、例加入NaOH和水,控制界面为50%向C-430排料,塔顶受槽液位达50%时,向T-401排液,分析P-426内物料,当丙烯酸0.05%时,向C-440进料。6.6.1.3精制系统开车调节C-440、C450塔顶压力分别为:40mmHgA、12mmHgAC-440、C450塔开车前2小时加阻聚剂和阻聚空气。向E-440投蒸汽,控制C-440塔进料温度为78C,塔底温度为:87C。当C-440塔底液位达50%时,向不合格罐排液。D-411液位达20%时,开始回流,控制塔顶温度为50C,50%时向不合格罐排液。当C-440塔底液Bu0H0.01%时,向C-450进料。当C-450塔底液位达30%时

36、,塔底升温,控制92C,液位为50%时,向不合格罐排料。D-451液位达20%时,开始回流,控制塔顶温度为45C,50%时向不合格罐排液。当D-451内液体各项指标合格后向T-402排液,C-450底液排入重组份罐。6.6.2、停车要点停车前使不合格罐和阻聚剂罐液位最低降负荷至70%,R-412B液位降至70%.停止向反应器加丙烯酸、丁醇和催化剂。用P-413A/B泵将R-411A/B液体送入R-412A,直到R-411A/B液位达到50%,当R-411B液位降至【60%停止向E-411和R-411B加蒸汽,向E-411壳程、R-411B盘管加PW使反应器R-411A、B迅速冷却到40C以下,

37、停R-411A循环和R-411B搅拌器A-411,停加阻聚剂和阻聚空气。R-412A、B液位达到60%停止向R-412A上盘管加蒸汽,R-412A.B液位降到50%时停止向C-421进料,开始自身循环,停止向R-412A.B盘管中加蒸汽,向各盘管加IW,使R-412A.B迅速冷却至40C,停止搅拌器A-412、A-413.用P-413A泵将R-411A.B、R-412A.B液体全部排入T-401.6.6.2.2用P-413A泵将R-411A.B、R-412A.B液体全部排入T-401.反应系统停止向C-421进料后,调节LC-4007减少塔底排料量,增加萃取水投料量使塔顶界面升到塔顶后停萃取水

38、进料,将C-421液体全部排入D-425.C-421界面升到塔顶后调节LC-4008减少底不出料量,停加NaOH增加PW的投入量,使C-422界面升到塔顶后停加IW,将塔内液体排入C-430.当D-426液位降到20%停止向C-440进料将其液体排入T-401.C-422、D-425的液体处理完后停止向C-430进料,停止向塔底再沸器加蒸汽。6.6.2.3精制系统当D-426液位降到20%停止向C-440加料,停止向塔底再沸器加蒸汽,向E-441壳程通PW使塔底液位迅速冷却到40C。停进料后将塔顶液全部回入塔内使塔内使塔温降下来。塔温降下来后停止向塔顶加阻聚剂和阻聚空气。C-440停进料后停止

39、向C-450进料,将C-440塔底液全部排入T-401.C-440停止向C-450进料后,停止向塔底再沸器加蒸汽,向E-451壳程通PW使C-450塔底液冷却到40CoC-450停进料后,将D-451内液体全部回入塔内,使塔体冷却,停止向日产品罐排料。停止加阻聚剂和阻聚空气。(8)将C-450塔底液全部排入T-401停止向R-460进料。(9)用LN使系统恢复常压停真空系统。6.6.2.4停车后处理装置停车后,进行精制系统的醇蒸馏和反应系统、精制系统的水蒸馏和水洗,然后干燥操作6.7、正常操作注意事项6.7.1、反应系统丙烯酸的转化率是极为重要的参数,它关系到产品的收率和原料的消耗,是衡量反应

40、过程的重要依据,最佳的控制值为:9898.5%。影响丙烯酸转化率的因素有下面几方面:醇酸摩尔比丙烯酸和丁醇的酯化反应是典型的可逆反应,为使反应向正方向进行,采用丁醇过量,以提高反应速度。同时丁醇又起到共沸剂的作用,使反应剂的水和丁醇共沸迅速从反应器中除去,以减少生成物的浓度。所以说摩尔比极为重要,必须严格控制。最佳的控制值为:AEB+BuOH/AA+AEB=1.2+0.05。反应压力对液-液均想反应来说,反应压力影响不大,但本工艺不同,反应过程中生成的水和丁酯不断共沸被蒸出,以促使反应平衡向正方向进行。压力是保证反应液的组成和提高转化率的重要因素之一。必须严格控制,最佳值为:R-411A、B3

41、00mmHgA、R-412A、B240mmHgA。反应温度反应温度是保证反应速度、脱水和引起聚合的重要条件,是保证丙烯酸转化率、产品收率的前提条件,其最佳值为:9094C。反应转化率的改变可由反应温度来调节,温度的改变限于1C,反应温度每改变1C,转化率约改变0.1%。催化剂的浓度催化剂是加快反应速度降低反应温度的媒介,浓度的高低直接影响反应的转化率,最佳控制值R-412B出口的浓度为0.1%。丙烯酸的转化率可由改变催化剂的投料量来调节,催化剂的投料量提高5KG/H,转化率约提高1%.停留时间反应的停留时间是实现丙烯酸高转化率的重要条件,一定要保证,最佳的停留时间为14.8小时。反应的转化率可

42、通过停留时间来调节,但改变停留时间一次不能超过0.2小时。由于酯化反应的停留时间很长,各条件之间的关系较为密切,所以在正常操作过程中,不得随意或频繁更改反应条件。6.7.2、回收系统C-421萃取比C-421的萃取比要保持恒定,不能随意更改。因为它影响C-421塔底组成,过大会使催化剂浓度降低,消耗增加,影响3-410、R-411的温度和压力。过小萃取效果不好,酯相中的催化剂浓度增加,不仅增加催化剂的消耗,也会引起NaOH的消耗增大。C-422萃取比萃取比是影响萃取操作的重要因素,如果萃取比过高,C-422塔顶的水含量增加,从而导致C-4440塔底温度、压力波动,也会增加C-440聚合机会。如

43、果萃取比低,C-422酯相中盐含量增加,并被带到精致系统结晶析出而堵塞仪表和管线。所以萃取比要恒定,不宜随意更改。C-422塔顶水相中的PH值要严格控制C-422塔顶水相中的PH值在9.512之间,如果低于9.5会导致中和效果不好,萃余相含酸量过高,而精制系统没有除酸能力,会导致产品不合格。如果高于12,NaOH的消耗量增加。PH值可由NaOH来调节。(4)在C-430的操作中,要将塔底的BuOH、AEB控制在AEBO.O1%、BuOHO.O1%,以确保产品收率和原材料消耗。另外还要保证塔顶操作温度和操作负荷的稳定,否则会影响C-410进料温度,导致C-410波动。6.7.3、精制系统(1)尽

44、可能保持E-411、E-451在最大循环量的状态下工作,并经常观察再沸器出入口温差,以便了解再沸器的聚合和结垢情况。(2)要保证C-440塔顶和塔底进料温度的稳定,以防聚合。确保塔底液Bu0H0.01、H200.05%,塔顶温度由回流量来控制,进料温度和塔底温度由E-440、E-441的蒸汽量控制。(3)要经常注意塔的温度分布情况和塔顶塔底压差,以便了解塔内的聚合情况和发生的部位,如果某点的温差和压差有上升的趋势,应相应调整阻聚剂的加料量。(4)要保证精馏塔物平和料平,当低负荷运转时要加大回流比。6.7.4防聚要保证各阻聚剂的浓度准确和各部位加料量准确稳定,对塔、反应器和气相出料管线的保温伴热

45、要保证满足工艺要求,一般要比内部温度高510C。对泵入口过滤器要经常检查清理。6.7.5中间、成品、原料罐区要保证各中间、成品、原料罐区的温度在要求的范围之内,各罐的温度由内部的冷却盘管来控制,对成品、中间罐要定期或长期保持自身循环,以防止聚合。另外对长期储存物料的罐,不能使液面降到冷却盘罐以下。工艺控制条件一览表序设备名称控制条件名称单位控制计量备注号范围仪表1第一反应器AA流量kg/h2500-4500FC-40012(R-411A.B)新鲜催化剂流量kg/h18-100FI-4038300mmH3R-411B蒸汽流量kg/h100-350FC-4007gA4阻聚剂空气流量m3/h1-5F

46、G-4045反应压力mmHg260-330PC-40016反应温度C70-95TC-40037反应温度C80-96TC-40048反应器液位%70-90LI-40019R-411第一再蒸汽流量kg/h600-1500FC-400210沸器(E-411)物料出口温度C92-100TI-400111阻聚空气流量m3/h1-5FG-40112脱水塔丁醇进料流量kg/h680-1800FC-400413(C-410)回收醇流量100-1250FC-402614阻聚剂流量20-80FI-404715回流流量1000-4000FC-401016回收催化剂流量0-600FC-401917脱水塔塔顶温度C56

47、-67TI-400918(C-410)塔底出料温度78-82TI-4007160mmHg19第八块塔板温度65-75TI-4008A20塔顶压力mmHg150-195PC-400221第二反应器R-412A蒸汽流量kg/h80-400FC-400822(R-412A.B)R-412B蒸汽流量30-140FC-400923第二反应器R-412压力mmHg200-300PI-4012240mmH24(R-412A.B)反应温度C85-97TC-4005gA25反应温度88-97TC-400626反应器液位%70-90LC-400227C-410塔顶冷CTW回水温度C25-40TI-4033凝器(E

48、-412)冷凝液温度28C-410塔顶受酯相区液位%25-75LC-400329槽(D-411)分层区界面%20-80LC-400430C-410放空冷CWA回水温度C20-39TI-4034凝器(E-413)31R-412B出料泵泵入口过滤器MPa0-0.05PDI-4013(P-413A/B)出入口压差32萃取塔(C-421)进料流量kg/h1000-5000FC-401533萃取剂加料量100-550FC-401834塔顶界面%10-90LC-400735塔顶压力MPa0.07-0.15PI-400536塔底温度C25-42TI-402937塔顶温度25-40TI-403038R-412

49、后冷却器物料入口温度C55-65TI-402839(415)CTW回水温度35-40TI-403540物料出口温度20-50TG-40741洗涤塔(C-422)萃取剂进料流kg/h20-200FC-402142量40-160FC-401743NaOH流量250-500FC-404144塔底循环量C28-42TI-403245塔顶温度C28-42TI-403146塔底温度MPa0.048-0.07PI-400647塔顶压力%10-900LC-400848塔顶界面PH9.5-12AI-400149塔顶水层PH值0.46-0.80PI-4004NaOH压力50C-440加料槽下层界面%10-80LC

50、-400951(D-426)液位10-80LC-402552醇回收塔进料流量kg/h0-1600FC-400553(C-430)塔顶出料量m3/h0-200FI-4013745mmH54塔底出料量kg/h200-2000FC-4012gA55塔顶压力mmHg670-720PC-400356塔底压力720-745PI-401557塔顶温度C88-97TI-401358塔底温度90-105TI-401059第五块塔板温95-100TI-401160度%20-80LC-4006塔底液位61C-430再沸器蒸汽流量kg/h104-500FC-4014(E-431)62水缓冲罐来自D-411物料kg/h

51、150-800FI-4040(D-425)流量液位%20-80LC-400563醇汽堤塔进料量kg/h1000-6000FC-402264(C-440)回流量600-1500FC-402565C-450塔循环液0-30FC-402966流量C38-50TI-401867塔顶温度84-95TC-401468塔底温度85-86TC-401569三板温度2-10TDC-401770第九板和3板温mmHg30-45PC-400871差mmHg105-120PI-400772塔顶压力%10-80LC-4011塔底压力塔底液位73C-440进料加热物料出口温度C70-80TC-4052器(E-440)74

52、C-440再沸器蒸汽量kg/h100-600FC-402475(E-441)物料出口温度C86-89TG-401976C-440塔顶受槽上层液面%20-80LC-401277(D-441)下层界面%0-80LC-401978精制塔(C-450)进料量kg/h800-4000FC-402379回流量1000-3000FC-403180阻聚剂加料量2-4FI-403981塔顶温度C42-48TI-402382塔底温度90-105TC-4020833#板间温度58-61TI-402184塔顶压力mmHg10-15PC-401085(D-451)mmHg38-75PI-400986塔底压力塔底液位%4

53、0-80LC-401387C-450再沸器(E-451)物料出口温度C88-105TC-402088催化剂槽(D-405)液位Kg0-2190LY-401689阻聚剂槽(D-414)液位Kg0-3600LY-402190阻聚剂槽(D-454)液位Kg0-470LY-401891催化剂计量槽(D-404)液位Kg0-4654LY-00192捕集罐D-403液位%20-80LK-4017不正常现象的原因和处理方法序号不正常现象原因处理方法1AA转化率低于98%反应温度催化剂量不足摩尔比不合适停留时间短提高反应温度,1C,转化率约提高0.1-0.2%提高催化剂加料量调节摩尔比到正常(调节BuOH加料

54、量)延长反应停留时间2反应液粘度大色深反应液聚合AA转化率高提高阻聚剂加料量降低反应温度减少H2SO4的投料量缩短停留时间3C-410塔顶温度波动回流波动塔顶压力波动进料温度波动反应温度波动(50)仪表失灵稳定回流稳定塔顶压力调C-430操作使进料温度稳定稳定反应温度请仪表工修表4C-410塔顶压力波动CTW、CWA温度、流量波动C-410、E-412、E-413出现聚合系统泄漏塔温波动阻聚空气流量波动真空系统出现故障压力调节仪表失灵稳定CTW、CWA的温度、流量不严重时,调节阻聚加料量,严重时停车处理检查漏点作相应处理稳定塔温调节阻聚空气量使之稳定在正常值检查真空系统调节真空度到正常请仪表工修表5反应器温度波动蒸汽量波动反应压力波动蒸汽总压波动测温仪表失灵调节各蒸汽流

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