以丙烯为原料, 两步氧化生成丙烯酸(第一步氧化为丙烯醛, 再氧化成丙烯酸),再与甲醇相酯化生成丙烯酸甲酯, 酯化产物经脱水分馏得成品。
选择理由:
随着丙烯酸酯需要量的增加及丙烯价格的下降,近来很多厂家都用价格低又适合于大化的空气氧化合成丙烯酸的方法来实现工业化。
反应易于控制
02.生产工艺条件影响因素分析:
03.典型设备的选择:
1 酯化反应器预热器 换热器
2 反应器循环过滤器 过滤器
3 酯化反应器 固定床反应器
4 丙烯酸分馏塔
5 丙烯酸分馏塔冷凝器 冷凝器
6 丙烯酸分馏塔顶受液罐 油水气三项分离器
7 丙烯酸分馏塔回流泵 输送
8 分馏塔顶受液罐排水泵 输送
9 丙烯酸分馏塔二段再沸器 薄膜蒸发器
10 醇萃取塔给料冷却器 换热
11 醇萃取塔 醇萃取塔
12 醇萃取塔给水罐 贮罐
13 醇萃取塔给水泵 输送
14 醇回收塔缓冲罐 贮罐
15 醇回收塔给料泵 输送
16 醇回收塔底部一段冷却器 换热
17 醇回收塔 精馏塔
18 醇回收塔底部二段冷却器 换热
19 醇回收塔塔顶冷凝器 贮罐
20 醇回收塔塔顶受液罐 贮罐
21 醇回收塔回流泵 输送
22 醇拔头塔 精馏塔
23 醇拔头塔塔顶冷却器 换热
24 醇拔头塔塔顶受液罐 分离器
25 醇拔头塔回流泵 输送
26 醇拔头塔底部泵 输送
27 酯提纯塔 精馏塔
28 酯提纯塔回流泵 输送
29 酯提纯塔塔顶冷却器 换热
30 酯提纯塔塔顶受液罐 贮罐
31 酯提纯塔回流泵 输送
32 丙烯酸分馏塔再沸器 加热
33 丙烯酸分馏塔塔底泵 输送
34 丙烯酸分馏塔二段再沸器底部泵 输送
35 醇回收塔再沸器 加热
36 醇回收塔底部泵 输送
37 醇拔头再沸器 加热
38 酯提纯塔再沸器 加热
39 产品储罐 贮罐
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;
项目涉及危险化学品特性一览表
| 序号 | 危险物质名称 | 熔点 (℃) | 沸点 (℃) | 闪点(℃) | 爆炸极限 (V%) | 引燃温度(℃) | 饱和蒸气压(KPa) | 相对密度 (水=1) | 相对密度 (空气=1) | 外观与性状 | 健康危害LD50 |
| 01 | 甲醇 | -97.8℃ | .7 | 11 | 6-36.5 | 4 | 13.33kpa | 0.79 | 1.11 | 无色澄清液体 | 100ml |
| 02 | 丙烯酸 | 14 | 141 | 50 | 2.4-8 | 438 | 1.33kpa | 1.06 | 2.45 | 无色澄清液体 | 2.59g/kg |
| 03 | 丙烯酸甲酯 | -75 | 80 | -3 | 13.38 | 0.95 | 2.97 | 无色澄清液体 | 0.3g/kg | ||
| 04 | 对羟基苯甲醚 | 52.5 | 243 |
| 物料 | 闪点℃ | 爆炸极限 | 危险特性 | 安全对策 |
| 甲醇 | 11 | 6--36.5% | 易燃易挥发,有毒可致人失明 | 防静电,加阻火装置 |
| 丙烯酸 | 50 | 2.4—8% | 辛辣气味,有腐蚀性,易自聚爆炸 | 加阻聚剂,密封保存,避免高温,避免光照,加阻火装置 |
| 丙烯酸甲酯 | -3 | 有催泪性。对呼吸系统和皮肤有刺激性,属全身性毒物 | 加阻聚剂,避免高温和光照,避免与氧化剂接触,加阻火装置 |
| 三废来源 | 三废组成 | 预防方案 | 治理方案 |
| 分馏塔塔底废水 | 二聚物,多聚物,阻聚剂等重组分 | 通过减压适当降低精馏温度,避免多聚物产生 | 送三废处理 |
| 循环过滤器 | 多聚物 | 通过加入阻聚剂降低多聚物的产生量 | 送三废处理 |
| 酯分馏塔顶物料分离出的水相 | 水,甲醇 | 作为醇萃取塔的进料 | |
| 醇回收塔底物料 | 水 | 作为醇萃取塔的萃取剂 | 多余的送废水处理 |
| 醇拔头塔顶物料 | 水,少量甲醇,酯 | 油相去萃取塔进料 | 水相去废水罐处理 |
| 酯提纯塔底组分 | 少量酯和酸 | 去分馏塔进料 |
| 可能回收利用的热量 | 回收利用方案 |
| 醇回收塔底热物料的热量 | 由萃取塔来的冷物料 与醇回收塔底热物料换热后进入醇回收塔 |
05.丙烯酸甲酯生产工艺流程组织:
1、原料及预处理工段
| 丙烯酸 (新) | 丙烯酸 (回收) | 甲醇 | 甲醇 (回收) | |
| 储存 | 储罐 | 设备 | 储罐 | 设备 |
| 输送 | 泵 | 泵 | 泵 | 泵 |
| 计量 | 流量自控 | 流量自控 | 流量自控 | 流量自控 |
| 预处理 | 预热(水蒸汽) | |||
| 维持反应条件技术方案 | 反应热利用方案 | 初步分离方案 | |
| 温度 | 压力 | ||
| 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 |
| 分离类型 | 物料特性 | 分离方案 |
| 液液分离 | 丙烯酸、多聚物 | 蒸发 |
| 液液分离 | 水、甲醇、丙烯酸甲酯 | 萃取 |
| 液液分离 | 甲醇、甲酯 | 精馏 |
| 液液分离 | 水、甲醇 | 精馏 |
07.丙烯酸甲酯生产中可能故障分析及应对措施:
| 故障类型 | 1.原因分析判断 | 2.处理措施 |
| 反应器温度超温 | 3.进料阀卡 | 4.换旁路阀 |
| 6.进料温度高 | 7.调小加热功率 | |
| 9.压力高 | 10.调大排气阀 | |
| 11.反应器温度下降 | 12.进料温度低 | 13.调大预热器功率 |
| 15.进料量大 | 16.调小进料阀 | |
| 17.反应器压力上升 | 18.进料量小 | 19.调大进料阀 |
| 21.进料温度高 | 22.调小预热器功率 | |
| 23.萃取塔温度超温 | 24.萃取剂温度高 | 25.调大冷冻盐水量 |
| 27.进料温度高 | 28.调大进料换热器冷却水量 |