第一章 生产原理及工艺特点
在该单元中丙烯酸与甲醇反应，生成丙烯酸甲酯，磺酸型离子交换树脂被用作催化剂。
1.1 酯化反应原理
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
这是一个平衡反应，为使反应有向有利于产品生成的方向进行，采用一些方法，一种方法是用比反应量过量的酸或醇，另一种方法是从反应系统中移除产物。
1.2
丙烯酸甲酯的酯化反应在固定床反应器内进行，它是一个可逆反应，本工艺采用酸过量使反应向正方向进行。
反应在如下情况下进行：
温度：75℃(MA)
醇／酸摩尔比：0．75(MA)
由于甲酯易于通过蒸馏的方法从丙烯酸中分离出来，从经济性角度，醇的转化率被设在60％-70％的中等程度。未反应的丙烯酸从精制部分被再次循环回反应器后转化为酯。
用于甲酯单元的离子交换树脂的恶化因素有：金属离子的玷污、焦油性物质的覆盖、氧化、不可撤回的溶涨等。因此，如果催化剂有意被长期使用，这些因素应引起注意。被金属铁离子玷污导致的不可撤回的溶涨应特别注意。
1.3 丙烯酸回收
丙烯酸回收是利用丙烯酸分馏塔精馏的原理，轻的甲酯、甲醇和水从塔顶蒸出，重的丙烯酸从塔底排出来。
1.4 醇萃取及回收
醇萃取塔利用醇易溶于水的物性，用水将甲酯从主物流中萃取出来，同时萃取液夹带了一些甲酯，再经过醇回收塔，经过精馏，大部分水从塔底排出，甲醇和甲酯从塔顶蒸出，返回反应器循环使用。
1.5 醇拔头
醇拔头塔为精馏塔，利用精馏的原理，将主物流中少部分的醇从塔顶蒸出，含有甲酯和少部分重组分的物流从塔底排出，并进一步分离。
1.6 酯精制
酯精制塔为精馏塔，利用精馏的原理，将主物流从塔顶蒸出，塔底部分重组分返回丙烯酸分馏塔重新回收。
第二章 生产流程说明
2.1丙烯酸甲酯生产流程框图
2.2丙烯酸甲酯生产
2.2.1 R101
2.2.2 T110
2.2.3 E114
2.2.4 T130
2.2.5 T140
2.2.6 T150
2.2.7 T160
2.2.5 伴热系统图
2.3丙烯酸甲酯生产流程叙述
2.3.1 从罐区来的新鲜的丙烯酸和甲醇与从醇回收塔(T140)顶回收的循环的甲醇以及从丙烯酸分馏塔(T110)底回收的经过循环过滤器(FL101)的部分丙烯酸作为混合进料，经过反应预热器(E101)预热到指定温度后送至R101(酯化反应器)进行反应。为了使平衡反应向产品方向移动，同时降低醇回收时的能量消耗，进入R101的丙烯酸克分子数过量。
2.3.2 从R101排出的产品物料送至T110(丙烯酸分馏塔)。在该塔内，粗丙烯酸甲酯、水、甲醇作为一种均相共沸混合物从塔顶回收，作为主物流进一步提纯，经过E112冷却进入V111(T110回流罐)，在此罐中分为油相和水相，油相由P111A/B抽出，一路作为T110塔顶回流，另一路和山P112A/B抽出的水相一起作为T130 (醇萃取塔)的进料。同时，从塔底回收未转化的丙烯酸。
2.3.3 T110塔底，一部分的丙烯酸及酯的二聚物、多聚物和阻聚剂等重组分送至E114(薄膜蒸发器)分离出丙烯酸，回收到T110中，重组分送至废水处理单元重组分储罐。
2.3.4 T110的塔顶流出物经E130(醇萃取塔进料冷却器)冷却后被送往T130(醇萃取塔)。由于水-甲醇-甲酯为三元共沸系统，很难通过简单的蒸馏从水和甲醇中分离出甲酯，因此采用萃取的方法把甲酯从水和甲醇中分离出来。从V130由P130A/B 抽出溶剂(水)加至萃取塔的顶部，通过液一液萃取，将未反应的醇从粗丙烯酸甲酯物料中萃取出来。
2.3.5 从T130底部得到的萃取液进到V140,再经P142A/B抽出，经过E140与醇回收塔底分离出的水换热后进入T140(醇回收塔)。在此塔中，在顶部回收醇并循环至R101。基本上由水组成的T140的塔底物料经E140与进料换热后，再经过E144用10℃的冷冻水冷却后，进入V130，再经泵抽出循环至T130重新用作溶剂(萃取剂)，同时多余的水作为废水送到废水罐。T140顶部是回收的甲醇，经E142循环水冷却进入到V141，再经由P141A/B抽出，一路作为T140塔顶回流，另一路是回收的醇与新鲜的醇合并为反应进料。
2.3.6 抽余液从T130的顶部排出并进入到T150(醇拔头塔)。在此塔中，塔顶物流经过E152用循环水冷却进入到V151，油水分成两相，水相自流入V140，油相再经由P151A/B抽出，一路作为T150塔顶回流，另一路循环回至T130作为部分进料以重新回收醇和酯。塔底含有少量重组分的甲酯物流经P150A/B进入塔提纯。
2.3.7 T150的塔底流出物送往T160(酯提纯塔)。在此，将丙烯酸甲酯进行进一步提纯，含有少量丙烯酸、丙烯酸甲酯的塔底物流经P160A/B循环回T110继续分馏。塔顶作为丙烯酸甲酯成品在塔顶馏出经E162A/B冷却进入V161(丙烯酸产品塔塔顶回流罐)中，由P161A/B抽出，一路作为T160塔顶回流返回T160塔，另一路出装置至丙烯酸甲酯成品日罐。
第三章 设备一览表
| 序号 | 设备位号 | 设备名称（中英文） | 设备规格 |
| 1 | E101 | R101 PREHEATER R101预热器 | A=25m2 ；Ø400×3000 |
| 2 | FL101A/B | REACTOR RECYCLE FILTER反应器循环过滤器 | A=10m2 |
| 3 | R101 | ESTERIFICATION REACTOR 酯化反应器 | Ø800×5000 |
| 4 | T110 | AA FRACTIONATOR 丙烯酸分馏塔 | Ø400×5000 |
| 5 | E112 | T110 CONDENSER T110冷凝器 | A=25m2 ；Ø400×3000 |
| 6 | V111 | T110RECEIVER T110塔顶受液罐 | V=5m3 ；Ø1600×2000 |
| 7 | P111A/B | T110REFLUX PUMP T110回流泵 | IH65-50-160 ,防爆电机 Q=25 m3/h；H=32m；N=5.5kw |
| 8 | P112A/B | V111WATER DRAW OFF PUMP V111回流泵 | IH50-32-125 ,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=20m；N=2.2kw |
| 9 | E114 | T110 2ND REBOILER T110二段再沸器 | A=15m2 ；Ø400×3000 |
| 10 | E130 | T130 FEED COOLER T130给料冷却器 | A=15m2 ；Ø400×3000 |
| 11 | T130 | ALCOHOL EXTRACTION COLUMN 醇萃取塔 | Ø400×60000 |
| 12 | V130 | V130 WATER FEED DRUM V130给水罐 | V=3m3 ；Ø1400×1600 |
| 13 | P130A/B | T130 WATER FEED PUMP T130给水泵 | IH50-32-125,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=20m；N=2.2kw |
| 14 | V140 | T140 BUFFER DRUM T140缓冲罐 | V=1m3 ；Ø800×18000 |
| 15 | P142A/B | T140 FEED PUMP T140给料泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 16 | E140 | T140 BOTTOMS 1ST COOLER T140底部一段冷却器 | A=15m2 ；Ø400×3000 |
| 17 | T140 | ALCOHOL RECOVERY COLUMN 醇回收塔 | Ø400×5000 |
| 18 | E144 | T140 BOTTOMS 2ND COOLER T140底部二段冷却器 | A=15m2 ；Ø400×3000 |
| 19 | E142 | T140 CONDENSER T140塔顶冷凝罐 | A=15m2 ；Ø400×3000 |
| 20 | V141 | T140 RECEIVER T140塔顶受液罐 | V=3m3 ；Ø1400×1600 |
| 21 | P141A/B | T140 REFLUX PUMP T140回流泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 22 | T150 | ALCOHOL TOPPING COLUMN 醇拔头塔 | Ø400×5000 |
| 23 | E152 | T150 CONDENSER T150塔顶冷却器 | A=15m2 ；Ø400×3000 |
| 24 | V151 | T150 RECEIVER T150塔顶受液罐 | V=2m3 ；Ø1200×1800 |
| 25 | P151A/B | T150 REFLUX PUMP T150回流泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 26 | P150A/B | T150 BOTTOMS PUMP T150底部泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 27 | T160 | ESTER PURIFICCATION COLUMN 酯提纯塔 | Ø800×5500 |
| 28 | P160A/B | T160 REFLUX PUMP T160回流泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 29 | E162A/B | T160 CONDENSER T160塔顶冷却器 | A=25m2 ；Ø400×3000 |
| 30 | V161 | T160 RECEIVER T160塔顶受液罐 | V=5m3 ；Ø1400×2800 |
| 31 | P161A/B | T160 REFLUX PUMP T160回流泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 32 | E111 | T110REBOILER T110再沸器 | A=40m2 ；Ø600×3000 |
| 33 | P110A/B | T110 BOTTOMS PUMP T110塔底泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 34 | P114A/B | E114 BOTTOMS PUMP E114底部泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 35 | E141 | T140 REBOILER T140再沸器 | A=40m2 ；Ø600×3000 |
| 36 | P140A/B | T140 BOTTOMS PUMP T140底部泵 | IH50-32-160,防爆电机 Q=12.5 m3/h；H=32m；N=3kw |
| 37 | E151 | T150 REBOILER T150再沸器 | A=40m2 ；Ø600×3000 |
| 38 | E161 | T160 REBOILER T160再沸器 | A=40m2 ；Ø600×3000 |
