甲基丙烯酸甲酯公用工程PPT课件

.,1,甲基丙烯酸甲酯公用工程报告,化工1313孙康,.,2,甲基丙烯酸甲酯，又称MMA。无色液体，易挥发，易燃。熔点为-48，沸点100-101，24（4.3kPa），相对密度0.9440（20/4），折射率1.4142，闪点（开杯）10，蒸气压（25.5）5.33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂，微溶于乙二醇和水。在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。,.,3,物理性质蒸汽压（25.5）5.33kPa/25闪点10（开杯）熔点-48沸点100-10124（4.3kPa）相对密度0.9440（20/4）折射率1.4142外观与性状：无色易挥发液体，并具有强辣味，易燃。溶解性：溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂，微溶于乙二醇和水,.,4,化学性质爆炸极限1.7%-8.8%体积CAS号80-62-61分子式C5H8O21分子量100.121易燃，稳定性为稳定，在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。与空气混合可爆，遇明火、高温、氧化剂易燃;燃烧产生刺激烟雾，与氧化剂、酸类发生化学反应，不宜久储,以防聚合反应。,.,5,主要用途,甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体，也与其他乙烯基单体共聚得到不同性质的产品.用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂、木材浸润剂、电机线圈浸透剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。,.,6,工业生产方法,ACH法。工艺过程主要分3步：HCN与丙酮进行加合反应生成丙酮氰醇(CH3)2C(OH)CN，HCN与丙酮的摩尔比为1：1，反应温度在40左右。然后丙酮氰醇与浓硫酸进行酰胺化反应，生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，反应温度控制在80-90、130-140、90三个阶段，硫酸加入量稍高于化学计算量。最后，甲基丙烯酰胺硫酸盐再与水、甲醇依次进行水解和酯化生成MMA。,.,7,工艺流程图,.,8,氰化反应化钠配成25%水溶液，将浓硫酸配成28+2%的稀硫酸溶液。将n配好的硫酸加入氰化氢发生塔中，同时将氰化钠溶液也加入该塔控制塔和回流冷凝器温度，分离除去水分后的氰化氢气体经冷凝器冷凝为液相，同氰化反应器巾投料.氰化反应器内投入丙酬和稀氢氧化钠溶液，然后投入液态氰化氢，保持一定反应温度，生成中间产品丙酮氰醇酰胺化反应和酯化反应浓硫酸和丙酮氰醇按一克分子比混合后在80-130C反应牛成甲基丙烯酰胺硫酸盐，然后在酯化反应内与甲醇酯化为甲基丙烯酸甲酯粗品，经洗涤中和后贮于粗单体贮糟。精馏目前工业上采用连续精馏。将粗单体经过滤器并预热到定温度后，进行连续精馏，初馏物返回再再用，精单体送去聚合,.,9,反应方程式,生成丙酮氰醇，然后硫酸水介得甲基丙烯酸胺最后经酯化生产MMA，反应式如下：,.,10,各个物料物性,丙酮的物性无色液体，具有令人愉快的气味（辛辣甜味）。易挥发。能与水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多数油类混溶。相对密度(d25)0.7845。熔点-94.7。沸点56.05。折光率(n20D)1.3588。闪点-20。易燃。半数致死量（大鼠，经口）10.7ml/kg。有刺激性。,.,11,HCN的物性氰化氢，又称山埃，化学式HCN。标准状态下为气体，剧毒且致命，无色而苦，并有杏仁气味，能否嗅出视乎个人基因。氰化氢是一种无色，有毒液体，沸点26（79F）略高于室温法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发1992677号)，工作场所安全使用化学品规定(1996劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第6.1类毒害品；剧毒物品分级、分类与品名编号(GA57-93)中，该物质属第一类A级无机剧毒品。,.,12,丙酮氰醇无色至淡黄色液体。熔点-19。沸点95。相对密度0.932（20/4）。折射率nD（20）1.3996。闪点63。易溶于水和常用有机溶剂，但不溶于石油醚和二硫化碳。,.,13,甲基丙烯酸甲酯物性,.,14,供电,用电设备氰化釜酯化釜泵,.,15,仪表的供电包括下列各项供电。(1)仪表白动化系统。(2)DCS及PLC系统。(3)信号报警、联锁系统；可燃气体报警。(4)在线分析器。(5)工业电视。(6)仪表检测管线的电伴热保温泵统。(7)仪表盘（箱）内照明。(8)其他专用供电,如企业内动力锅炉（或自备电站）等专线供电,.,16,1、直流电直流电又称恒流电，恒定电流是直流电的一种，它是由爱迪生发现的。恒定电流是指大小（电压高低）和方向（正负极）都不随时间（相对范围内）而变化，比如干电池。化工企业直流负荷多为220v电压等级，因此一般选用220V的直流电源装置。直流电的优点1、输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的三分之二到二分之一。2、在电揽电线路中，直流输电没有电容电流产生而交流输电线存在电容电流，引起损耗。3，直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行。,.,17,2.交流电交流电（alternatingcurrent），简称为AC。交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。优点：一,交流电可以方便的用变压器改变电压.远距离输送.二,交流电机构造简单.三,交流发电机构造简单,生产交流电比直流电价格低.四,在用直流电的地方用整流器将交流电变为直流电比用直流发电机造价低.,.,18,3.三相交流电三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120角的交流电路组成的电力系统。目前，我国生产、配送的都是三相交流电。工业上用的三相交流电，有的直接来自三相交流发电机，但大多数还是来自三相变压器，对于负载来说，它们都是三相交流电源，在低电压供电时，多采用三相四线制。三相电在电源端和负载端均有星形和三角形两种接法。二种接法都会有三条三相的输电线及三个电源（或负载），但电源（或负载）的连接方式不同。日常用电系统中的三相四线制中电压为380/220V，即线电压为380V，相电压则随接线方式而异；若使用星形接法，相电压为220V，三角形接法的相电压则为380V。,.,19,供风,化工生产中供风形式a.工厂风主要指工厂内的压缩空气，主要用于投产、检修或工艺需要的吹扫。也有用氮气的。b.仪表风是指给自动化仪表中的调节机构使用,有气动阀,流量计等的空气源。仪表风专门供应调节阀的仪表设备做动力的，要求纯净度比较高。一般工厂风经过脱水、净化后可作为仪表风使用。c.工艺风主要是指生产用的、与物料接触的压缩性气体，如气力输送空气。,.,20,设备分类,.,21,工厂风要求,工厂风一般指用来吹扫管道，设备，工艺用空气，空气质量要求一般，压力较稳定，有需要的开启使用。干净度没有特殊要求，为非净化风，一般是直接经空压机压缩而得的风。一般压力在0.4-0.5MPa。也指置换氮气：生产中不能有空气存在的装置，吹扫后需用氮气置换。,.,22,仪表风要求,按行业标准仪表供气设计规定HG20510-2000规定的仪表空气质量要求如下：露点：供气系统气源工作压力下的露点，应比工作环境历史上的年（季）极端最低温度至少低10；尘粒：净化装置后过滤器出口处，仪表空气含尘粒径不应大于3m；含尘量小于ppm油份：气源装置送出的仪表空气中其油份含量应控制在8ppm（重量）以下。,.,23,氮封系统,.,24,工艺风,本反应中HCN不能与空气接触，生产HCN时先用氮气排净空气，加阻聚剂,.,25,工作原理供氨装置（见图1），将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构(7)，介质在检测元件上产生个作用力与与弹簧(8)、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氨装置压力设定点时，平衡破坏，使指挥器阀芯(6)，打开，使阀前气体经减压阀(5)，节流阀（4）、进入主阀执行机构(3)上、下膜室，打开主阀阀芯但），向罐内充注氨气；当罐内压力升至供氯装置压力设定点，由于预设弹簧力，关闭指挥器阀芯（6）由于主阀执行机构中的弹簧作用，关闭主阀，停止供氨。泄氮装置（见图2），该装置采用内反馈结构，介质直接经阀盖进入检测机构，介质在检测元件上产生一十作用力与预设弹簧（3)预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氯装置压力设定点时，平衡被破坏，使阀芯上移，打开阀门，向外界泄放氮气；当罐内压力降至泄氯装置压力设定点由于预设弹簧力作用，关闭阀门,.,26,空气净化的方法滤网:单层或多层过滤，能明显降低空气中固态尘埃，但如需过滤较细小(5Micro以下)的悬浮粒子时，风阻较大。过滤装置使用一段时间后需要更换，无法再生。滤网也可与其他材料复合(如活性碳、沸石等)后达到去除异味或一般杀菌效果。主要以物理吸附方式处理空气中的异味，在短时间内能吸附一定的细菌和尘土及有害气体，价格低廉，但无选择吸附，对水的吸附率为45，达到饱和状态需更换。无法再生利用。达到饱和后不但不能杀菌而且容易成为细菌的衍体。,.,27,供热,1.HCN发生器加热2.酯化釜反应器加热3.精馏塔再沸器加热,.,28,.,29,1.HCN发生器加热生成HCN所需要的温度为80度水蒸气加热满足要求,.,30,2.酯化釜反应器加热酯化反应需要在一定的温度下进行，本反应酯化需要的温度在80度-130度之间用低压水蒸气加热,.,31,3.精馏塔再沸器加热精馏分离甲醇，甲醇沸点在65度，甲基丙烯酸甲酯沸点在100度，加热温度须高于65度，低于100度用低压水蒸气加热满足要求,.,32,供热管路,1.材质要求水蒸汽管要有一定的耐压性能，采用钢管即可2.保温要求用隔热材料，此工艺中为常温隔热材料,.,33,3.布置关键主蒸汽管道的设计温度用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差主蒸汽管道设计压力取用锅炉过滤器出口的额定工作压力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力管道连接处，用螺纹连接，设计压力不大于1.6MPa，设计温度不大于200度的低压液体输送用焊接钢管上，若用法兰连接，平焊连接设计温度300度以下且PN4,.,34,供冷,1.HCN发生器塔顶冷凝2.氰化釜反应器冷凝3.酯化釜出料冷凝4.精馏塔塔顶冷凝5.精馏塔出料冷凝,.,35,1.HCN发生器塔顶冷凝氰化反应器中反应温度为40度左右，需要把原料HCN降到但应所需温度用水冷却.,.,36,2.氰化釜反应器冷凝氰化反应放热，为保证氰化釜反应器的温度稳定在40度，需要冷凝用冷冻盐水冷却,.,37,3.酯化釜出料冷凝酯化产物送去洗涤、过滤分离，需要降低到一定温度用水冷却即可,.,38,4.精馏塔塔顶冷凝和精馏塔出料冷凝经塔顶冷凝器冷凝后部分回流，部分出料，最终温度应降低在室温25度左右用水冷却,.,39,供水选择,化工给水系统按用途分为4类：生产用水，生活用水，消防用水，施工用水给水方式：直接供水方式，重复利用方式，循环供水方式水源选择：地下水，地面水，自来水,.,40,冷却水质量要求：生产过程中为保证管道不被堵塞、不被腐蚀。以及生产的顺利进行需对冷却用水提出一定的要求。一般处以硬水软化,.,41,循环