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丙烯部分催化氧化生产丙烯酸概念设计,院 系： 化工学院 专 业： 化学工程2002博 学 生： 胡福田 张延霖 指导教师： 钱 宇 教授 陆恩锡 教授,2003.3.27,一、生产丙烯酸的必要性,近年来，由于世界丙烯酸市场供不应求，一些大企业开始实 施新一轮装置建设计划。 1.巴斯夫公司与中国石化股 份有限公司在德国柏林签订了合资经营合同，在南京建设扬子巴斯夫 一体化石化基地工程，项目包括建设16万吨年丙烯酸装置，预计2004年投 产。 2.美国罗门哈斯公司是美国最大的丙烯酸及酯生产商，已经完成装置 扩建计划，该公司与德国Stockhausen公司合资，采用日本三菱油化技术扩建德 国马尔装置，丙烯酸及酯类生产能力分别达到15万吨年及6. 8万吨年，预计2003年投产。 3.日本丙烯酸生产企业产品生产能力达到52万吨年。由于市场需求坚挺和供应短缺，促使一些厂家 争相扩大生产能力。与此同时，一些生产商寻求向海外发展，尤其是东 南亚地区。,二、丙烯酸的生产技术,目前丙烯酸生产方法主要有丙烯两步催化氧化法和丙烯腈水解法 两种，其中，丙烯氧化法占丙烯酸总生产能力的85以上。 1.氰乙醇法（德国Rohm&Hass公司） 不足：有各种聚合物，收率低（6070），污染环境。 2.改进Reppe法（BASF公司） 3.丙稀腈水解法（法国Ugine Kuhlmann公司） 不足：污染严重，副产品含有大量低价值的硫酸铵。 4.丙稀氧化法（ UCC公司引进B.P.公司专利） 目前应用的丙稀氧化技术主要有 Sohu法、日本触媒法、三菱油化 法和BASF法。,某公司预投资年产50000吨的丙烯酸厂， 要求丙烯酸的总收率为88，纯净度达到 99.9以上。,三、设计任务与要求,一）反 应 式,主反应 C3H6 + O2 C3H4O + H2O,H = 81.4 kCal/mol 放热反应,C3H4O +O2 C3H4O2,H = 60.7 kCal/mol 放热反应,副反应 C3H4O +O2 3CO2 + 2H2O,C3H4O +O2 C2H4O2（醋酸） + CO2 C3H4O +O2 3CO2 + 3H2O,四、反应过程分析,二）反应流程图,1空气（压缩前）2空气（压缩后） 3 丙稀 4 水 5混合后气体 6反应产物 7 循环水,反应流程图,分离流程图,催化剂三菱油化公司催化剂 温度310 压力4bar 反应物计量关系-氧：丙稀1.8:1,三）反应条件,四）反应过程系统物流表,五）产物分离过程,1.精制分离系统,本设计的分离系统与通常的丙烯酸萃取分离系统相比较，在流程上能大大简化，取消了萃取塔和萃取用溶剂回收塔，采用醋酸与水共沸脱出，在丙烯酸精制系统中无需加入共沸组分，只需选择最佳的操作条件精制丙烯酸。,2.各分离提纯设备分离操作条件的确定,1）闪蒸冷却器操作条件的确定,2）尾气水洗塔分离条件的确定,3) 液相混合器操作条件
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