丙烯酸甲酯.ppt

1、项目二 5000t/a丙烯酸甲酯的生产技术,任务点01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择； 任务点02 生产工艺条件影响因素分析； 任务点03 典型设备的选择； 任务点04 丙烯酸甲酯生产中的安全、环保、节能措施； 任务点05 丙烯酸甲酯生产工艺流程组织； 任务点06 丙烯酸甲酯生产操作要点； 任务点07 丙烯酸甲酯生产中可能的故障分析及应对措施。,要求： 任务点01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择： 生产现状、生产方法分析比较（原料来源，催化剂性能，安全、环保分析，经济性分析）； 任务点02 生产工艺条件影响因素分析： 温度、压力、配比、空速对生产收率、产量、浓度的影响； 任务点03 典型设备的选择：

2、 从物料性质、工艺条件说明反应器、其他典型设备的结构、材质； 任务点04 丙烯酸甲酯生产中安全、环保、节能措施： 从物料MSDS数据，分析生产中可能存在的燃烧爆炸、中毒危险，从而提出相应工艺措施；从工艺角度提出可能解决环保的措施；从系统热平衡分析提出能量回收利用措施；,丙烯酸甲酯，含不饱和双键，在均聚和共聚反应中被广泛应用，生产丙烯酸树脂类产品。 其中75%以上的丙烯酸甲酯用于生产聚丙烯腈，另外还用于合成抗菌消炎药物，其共聚物和聚合物还用作纸张增稠剂、纸品胶豁剂、水处理剂、油田化学品中的降凝剂、降粘剂和陶瓷的助剂等。,任务点01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择： 生产现状、生产方法分析比较（原料来

3、源，催化剂性能，安全、环保分析，经济性分析）； 直接酯化法：丙烯酸与甲醇直接酯化 但丙烯酸来源有多种，因而有不同生产路线。,酯化反应催化剂的选择,选择结论：磺酸型离子交换树脂连续生产工艺,丙烯酸生产方法,目前工业上基本都采用丙烯两步氧化法生产丙烯酸，再和醇酯化生产相应的酯。丙烯两步氧化法技术在新(扩)建的工业生产装置中约占95%，可谓一枝独秀。 现拥有丙烯两步氧化法技术的主要有日本触媒化学、日本三菱化学(MCC)、德国巴斯夫(BASF)和sohio公司。 两步法反应条件:丙烯首先在0.IMPa，310一480下氧化生成丙烯醛，后者在300一400下继续氧化生成丙烯酸。该法丙烯酸收率一般在80%

4、以上。 两段氧化反应为强放热反应，工业上大多采用列管式反应器，并用适当的传热介质及时有效的移走反应热。,任务点02 生产工艺条件影响因素分析： 温度、压力、配比、空速对生产收率、产量、浓度的影响；,酯化反应原理 （1）主反应 丙烯酸与醇的酯化反应是一种生产有机酯的反应。其反应方程式如下： CH2=CHCOOH+CH3OH CH2=CHCOOCH3+H2O 可逆，放热 （2） 副反应 CH2=CHCOOH十2CH3OH (CH3O)CH2CH2COOCH3+H2O MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯) 2CH2=CHCOOH十CH3OH CH2=CHCOOC2H4COOCH3+H2O D-M(3-丙烯

5、酰氧基丙酸甲酯二聚丙烯酸甲酯) CH3COOH+R-OHCH3COOR十H2O C2H5COOH+R-OHC2H5COOR十H2O,四、工艺参数分析,温度：70左右(MA) 压力0.3MPa 醇酸摩尔比：0.75,任务点03 典型设备的选择： 从物料性质、工艺条件说明反应器、其他典型设备的结构、材质；,可供选择的反应器：固定床反应器 单段绝热式反应器、列管式等温反应器、多段绝热反应器、 多段径向绝热反应器、多段轴径向绝热反应器、对外换热式,单段绝热式固定床,任务点04 丙烯酸甲酯生产中安全、环保、节能措施： 从物料MSDS数据，分析生产中可能存在的燃烧爆炸、中毒危险，从而提出相应工艺措施；从工

6、艺角度提出可能解决环保的措施；从系统热平衡分析提出能量回收利用措施；,项目涉及危险化学品特性一览表,一、安全 工艺方案,二、环保技术方案,三、节能技术方案,整个生产工艺中温度均不高，热量回收利用经济意义不大,精馏塔可考虑采用热泵技术技能?,任务点05 丙烯酸甲酯生产工艺流程组织,2、反应工段,预热进料,出口阀门,不利用，反应液温度适合分馏塔进料温度,单程转化率高，不进行初分后循环,1、原料及预处理工段,3、产物分离方案,任务点05生产工艺流程组织,绘制工艺流程图顺序 图面：从左至右：原料预处理反应系统分离精制 思路：首先反应系统，再原料预处理系统，再分离精制系统 考虑原料的回收利用，能量的合理

7、利用，三废的处理。,任务点06 丙烯酸甲酯生产操作要点； 生产操作要点 酯化反应器的操作是丙烯酸甲酯生产的核心，不仅关系到产品的产量、质量、消耗，还关系到催化剂和设备的使用寿命，甚至整个车间的经济效益。因此，一切操作条件都要维护酯化反应器的生产条件。影响酯化反应的各种因素有温度、进料配比、停留时间等。那么这些因素如何才能达到最佳状态？正常生产时应该如何控制和维护这些条件呢？,1 温度控制 酯化反应器的温度的判断和控制方法？ 有哪些因素影响反应温度高低？ 当温度波动较小时如何控制？ 当温度波动较大时如何控制？ 2反应器的压力 3 进料配比控制 反应器进料配比的控制方法？ 4 停留时间控制 反应器

8、停留时间的控制方法？,1 温度控制,当温度波动较小时如何控制？ 调节以上各影响因素的阀门开度 当温度波动较大时如何控制？ 调节以上各影响因素的阀门开度，换旁路阀或者备用泵等备用装置,2反应器的压力 反应器顶部排气阀开度 3进料配比 通过各自控制新鲜醇和酸的进料量，以及醇和酸的循环量； 同时控制其比值，保证各自进料总量和比值在正常范围内。 4 停留时间 通过生产要求的酯化率控制停留时间，60-70%,任务点07 丙烯酸甲酯生产中可能的故障分析及应对措施。,仿真实训目的： 1、完善工艺流程，与各组所画流程进行比较； 2、思考反应器温度的控制和调节方法； 3、思考反应器进料配比的控制和调节方法； 4、思考可能出现的故障及处理措施；,任务布置： 下次课 任务点01 甲醇生产工艺路线选择； 任务点02 生产工艺条件影响因素分析； 任