丙烯酸甲酯的生產(chǎn)課件

1、目錄丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝路線說(shuō)明丙烯酸甲酯生產(chǎn)操作規(guī)程丙烯酸甲酯生產(chǎn)操作要點(diǎn)丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝流程組織丙烯酸甲酯生產(chǎn)中可能的故障分析及應(yīng)對(duì)措施丙烯酸甲酯生產(chǎn)中的安全、環(huán)保、節(jié)能措施選擇丙烯直接氧化法 以丙烯為原料, 兩步氧化生成丙烯酸（第一步氧化為丙烯醛, 再氧化成丙烯酸），再與甲醇相酯化生成丙烯酸甲酯, 酯化產(chǎn)物經(jīng)脫水分餾得成品。一、丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝路線選擇選擇理由：n隨著丙烯酸酯需要量的增加及丙烯價(jià)格的下降，近來(lái)很多廠家都用價(jià)格低又適合于大型化的空氣氧化合成丙烯酸的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。n反應(yīng)易于控制主要生產(chǎn)步驟：n丙烯兩步氧化生成丙烯酸n丙烯酸與甲醇酯化反應(yīng)生成丙烯酸甲酯1、丙烯兩步氧化生成

2、丙烯酸 兩步法反應(yīng)條件:丙烯首先在0.IMPa，310-480下氧化生成丙烯醛，后者在300-400下繼續(xù)氧化生成丙烯酸。該法丙烯酸收率一般在80%以上。 兩段氧化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，工業(yè)上大多采用列管式反應(yīng)器，并用適當(dāng)?shù)膫鳠峤橘|(zhì)及時(shí)有效的移走反應(yīng)熱。2、丙烯酸與甲醇酯化反應(yīng)生成丙烯酸甲酯 丙烯酸和甲醇在反應(yīng)器中在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作為催化劑的作用下反應(yīng)，生成物進(jìn)入精餾塔分餾，塔頂產(chǎn)物進(jìn)入萃取塔萃取，塔釜物料回反應(yīng)器反應(yīng)；萃取塔塔頂出料進(jìn)入醇拔頭，塔釜物料則進(jìn)入醇回收塔回收，醇回收塔塔頂物料回到反應(yīng)器反應(yīng)，塔釜?jiǎng)t作為萃取塔的萃取水回到萃取塔；醇拔頭塔塔頂物料回到萃取塔重新萃取，塔釜物料則進(jìn)入酯精制塔

3、精制，精制塔塔頂出料則進(jìn)入成品罐，塔釜物料回到精餾塔精餾。工藝流程說(shuō)明： 在此主要討論“丙烯酸與甲醇直接酯化丙烯酸與甲醇直接酯化”的生產(chǎn)工藝以陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑酯化反應(yīng)路線酯化反應(yīng)路線（1 1）主反應(yīng)）主反應(yīng)丙烯酸與醇的酯化反應(yīng)是一種生產(chǎn)有機(jī)酯的反應(yīng)。其反應(yīng)方丙烯酸與醇的酯化反應(yīng)是一種生產(chǎn)有機(jī)酯的反應(yīng)。其反應(yīng)方程式如下：程式如下：CH2=CHCOOH+CH3OH CH2=CHCOOCH3+H2O可逆，放熱可逆，放熱（2 2）副反應(yīng)）副反應(yīng)CH2=CHCOOH十2CH3OH (CH3O)CH2CH2COOCH3+H2O MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯)2CH2=CHCOOH十CH3OH CH2

4、=CHCOOC2H4COOCH3+H2O D-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯二聚丙烯酸甲酯)CH3COOH+R-OHCH3COOR十H2OC2H5COOH+R-OHC2H5COOR十H2O123456二、丙烯酸甲酯生產(chǎn)操作規(guī)程u準(zhǔn)備工作u正常操作u正常停車u準(zhǔn)備工作1、啟動(dòng)真空系統(tǒng)n通過(guò)壓力控制閥將分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔抽真空。n開(kāi)閥向分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔及薄膜蒸發(fā)器投用阻聚劑空氣。2、酯提純塔脫水 開(kāi)閥向1內(nèi)引丙烯酸甲酯，待其有一定液位后，開(kāi)泵將其送至酯提純塔，待酯提純塔達(dá)一定液位后，關(guān)調(diào)節(jié)閥，關(guān)丙烯酸甲酯進(jìn)料閥。3、醇萃取塔、醇回收塔建立水循環(huán)n開(kāi)閥門(mén)向4內(nèi)引水，

5、待其到一定液位后，用泵將水送至醇萃取塔。使其中的水注滿。n注滿水后向6內(nèi)注水，待達(dá)到一定液位后，向醇回收塔注水。n投用蒸汽和冷卻水u正常操作1、酯化反應(yīng)器引粗液，并循環(huán)升溫控制反應(yīng)器入口溫度為752、啟動(dòng)分餾塔系統(tǒng)3、反應(yīng)器進(jìn)原料 4、醇萃取塔、醇回收塔進(jìn)料5、啟動(dòng)醇拔頭塔6、啟動(dòng)酯提純塔7、處理粗液、提負(fù)荷u正常停車n停止供給原料停止供給原料 n停分餾塔系統(tǒng)停分餾塔系統(tǒng) n醇拔頭塔和酯提純塔停車醇拔頭塔和酯提純塔停車 n醇萃取塔和醇回收塔停車醇萃取塔和醇回收塔停車 n分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔系統(tǒng)分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔系統(tǒng)打破真空打破真空三、丙烯酸甲酯生產(chǎn)操作要點(diǎn)三、

6、丙烯酸甲酯生產(chǎn)操作要點(diǎn)生產(chǎn)操作要點(diǎn) 酯化反應(yīng)器的操作是丙烯酸甲酯生產(chǎn)的核心，不僅關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、消耗，還關(guān)系到催化劑和設(shè)備的使用壽命，甚至整個(gè)車間的經(jīng)濟(jì)效益。因此，一切操作條件都要維護(hù)酯化反應(yīng)器的生產(chǎn)條件。影響酯化反應(yīng)的各種因素有溫度、進(jìn)料配比、停留時(shí)間等。那么這些因素如何才能達(dá)到最佳狀態(tài)？正常生產(chǎn)時(shí)應(yīng)該如何控制和維護(hù)這些條件呢？u溫度控制u反應(yīng)器的壓力u進(jìn)料配比u停留時(shí)間1 、溫度控制、溫度控制影響因素控制方案預(yù)熱器的加熱功率開(kāi)度新鮮原料進(jìn)料量開(kāi)度循環(huán)酸流量分餾塔塔底回流量循環(huán)醇流量醇回收塔的回流量反應(yīng)器的壓力反應(yīng)器頂部排氣閥開(kāi)度當(dāng)溫度波動(dòng)較小時(shí)可以調(diào)節(jié)以上各影響因素的閥門(mén)開(kāi)度。當(dāng)溫

7、度波動(dòng)較小時(shí)可以調(diào)節(jié)以上各影響因素的閥門(mén)開(kāi)度。當(dāng)溫度波動(dòng)較大時(shí)可以調(diào)節(jié)以上各影響因素的閥門(mén)開(kāi)度，或是換旁路閥、當(dāng)溫度波動(dòng)較大時(shí)可以調(diào)節(jié)以上各影響因素的閥門(mén)開(kāi)度，或是換旁路閥、備用泵等備用裝置。備用泵等備用裝置。2、反應(yīng)器的壓力、反應(yīng)器的壓力反應(yīng)器頂部排氣閥開(kāi)度。反應(yīng)器頂部排氣閥開(kāi)度。3、進(jìn)料配比、進(jìn)料配比通過(guò)各自控制新鮮醇和酸的進(jìn)料量，以及醇和酸的循環(huán)量；通過(guò)各自控制新鮮醇和酸的進(jìn)料量，以及醇和酸的循環(huán)量；同時(shí)控制其比值，保證各自進(jìn)料總量和比值在正常范圍內(nèi)。同時(shí)控制其比值，保證各自進(jìn)料總量和比值在正常范圍內(nèi)。4 、停留時(shí)間、停留時(shí)間通過(guò)生產(chǎn)要求的酯化率控制停留時(shí)間，通過(guò)生產(chǎn)要求的酯化率控制停留

8、時(shí)間，60%-70%。丙烯酸（新）丙烯酸（回收）甲醇甲醇（回收）儲(chǔ)存儲(chǔ)罐設(shè)備儲(chǔ)罐設(shè)備輸送泵泵泵泵計(jì)量流量自控流量自控流量自控流量自控預(yù)處理預(yù)熱（水蒸汽）1、原料及預(yù)處理工段、原料及預(yù)處理工段四、四、丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝流程組織丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝流程組織維持反應(yīng)條件技術(shù)方案反應(yīng)熱利用方案初步分離方案溫度壓力2、反應(yīng)工段、反應(yīng)工段預(yù)熱進(jìn)料預(yù)熱進(jìn)料出口閥門(mén)出口閥門(mén)不利用，反應(yīng)液溫不利用，反應(yīng)液溫度適合分餾塔進(jìn)料度適合分餾塔進(jìn)料溫度溫度單程轉(zhuǎn)化率高，單程轉(zhuǎn)化率高，不進(jìn)行初分后不進(jìn)行初分后循環(huán)循環(huán)分離類型物料特性分離方案液液分離丙烯酸、多聚物蒸發(fā)液液分離水、甲醇、丙烯酸甲酯萃取液液分離甲醇、甲酯精餾液液分

9、離水、甲醇精餾3、產(chǎn)物分離方案、產(chǎn)物分離方案五、生產(chǎn)中故障分析及應(yīng)對(duì)措施故障類型原因分析判斷處理措施反應(yīng)器溫度超溫進(jìn)料閥卡換旁路閥進(jìn)料溫度高調(diào)小加熱功率壓力高調(diào)大排氣閥反應(yīng)器溫度下降進(jìn)料溫度低調(diào)大預(yù)熱器功率進(jìn)料量大調(diào)小進(jìn)料閥反應(yīng)器壓力上升進(jìn)料量小調(diào)大進(jìn)料閥進(jìn)料溫度高調(diào)小預(yù)熱器功率萃取塔溫度超溫萃取劑溫度高調(diào)大冷凍鹽水量進(jìn)料溫度高調(diào)大進(jìn)料換熱器冷卻水量六、 丙烯酸甲酯生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施從物料MSDS數(shù)據(jù)，分析生產(chǎn)中可能存在的燃燒爆炸、中毒危險(xiǎn)，從而提出相應(yīng)工藝措施；從工藝角度提出可能解決環(huán)保的措施；從系統(tǒng)熱平衡分析提出能量回收利用措施；項(xiàng)目涉及危險(xiǎn)化學(xué)品特性一覽表項(xiàng)目涉及危險(xiǎn)化學(xué)品特性一

10、覽表序號(hào)危險(xiǎn)物質(zhì)名稱熔點(diǎn)（）沸點(diǎn)（）閃點(diǎn)（）爆炸極限(V)引燃溫度（）飽和蒸氣壓（KPa）相對(duì)密度(水=1)相對(duì)密度(空氣=1)外觀與性狀健康危害LD5001甲醇-97.864.7116-36.546413.33kpa0.791.11無(wú)色澄清液體100ml02丙烯酸14141502.4-84381.33kpa1.062.45無(wú)色澄清液體2.59g/kg03丙烯酸甲酯-7580-313.380.952.97無(wú)色澄清液體0.3g/kg04對(duì)羥基苯甲醚 52.52431、安全、安全 工藝方案工藝方案物料閃點(diǎn)爆炸極限危險(xiǎn)特性安全對(duì)策甲醇116-36.5%易燃易揮發(fā)，有毒可致人失明防靜電，加阻火裝置丙烯酸502.48%辛辣氣味，有腐蝕性，易自聚爆炸加阻聚劑，密封保存，避免高溫，避免光照，加阻火裝置丙烯酸甲酯-3有催淚性。對(duì)呼吸系統(tǒng)和皮膚有刺激性，屬全身性毒物 加阻聚劑，避免高溫和光照，避免與氧化劑接觸，加阻火裝置2、環(huán)保技術(shù)方案、環(huán)保技術(shù)方案三廢來(lái)源三廢組成預(yù)防方案治理方案分餾塔塔底廢水二聚物，多聚物，阻聚劑等重組分通過(guò)減壓適當(dāng)降低精餾溫度，避免多聚物產(chǎn)生送三廢處理循環(huán)過(guò)濾器多聚物通過(guò)加入阻聚劑降低多聚物的產(chǎn)生量送三廢處理酯分餾塔頂物料分離出的水相水，甲醇作為醇萃取塔的進(jìn)料醇回收塔底物料水作為醇萃取塔的萃取劑多余的送