1、丙烯酸工藝流程-蘇保軍裝置簡介 A、丙烯酸裝置分為前崗位：氧化單元；后崗位：精制單元 B、后加工單元：甲酯單元 C、廢氣處理單元：U600單元 D、公用工程單元：700單元 E、成品罐區單元：中間罐區 F、與丙烯酸相關的裝置：丙烯罐區、裝卸站臺裝置單元表序號單元名稱單元編號備注1主裝置100丙烯酸氧化單元 200丙烯酸精制單元 300丙烯酸甲酯單元 600廢物處理單元 700公用工程單元2丙烯罐區及卸車設施800原料罐區3罐區及泵房800原料及成品罐區4裝桶間900成品裝桶5裝卸棧臺9006電控樓7化驗室8外管架9泡沫站 主要技術經濟指標序號名稱單位數值備注1設計規模及主要產品方案1.1設計規

2、模t/a30000操作彈性：70%110%1.2主要產品1.2.1丙烯酸 t/a255501.2.2丙烯酸甲酯 t/a5000反應器參數反應器類型：小管徑列管式固定床反應器第一反應器16450根 31 2.2 mm 其中：反應段 3400 mm；每根管含催化劑的裝填高度：2950 mm第二反應器13355根 31 2.2 mm其中：反應段 3400 mm；每根管含催化劑的裝填高度：2950 mm材質碳鋼（鈍化）催化劑種類 R-101:鉬-鉍系列 R-102:鉬-釩系列 HTS:KNO3: NaNO3:NaNO2 53:7:40 HTM:二甲苯基醚 合成烴混合物 本裝置丙烯氧化反應器是由本裝置丙

3、烯氧化反應器是由西安航天華威壓力容器西安航天華威壓力容器設備制造有限責任公司設備制造有限責任公司提供的專利性設備，廢氣催化氧提供的專利性設備，廢氣催化氧化單元是化單元是上海東化環境工程有限公司上海東化環境工程有限公司提供的技術和設備，提供的技術和設備，塔類由塔類由丹陽市化工機械有限公司丹陽市化工機械有限公司設計制造，整體的丙烯設計制造，整體的丙烯酸及酯裝置工程設計由酸及酯裝置工程設計由中國石油集團工程設計有限責任中國石油集團工程設計有限責任公司公司東北分公司完成。東北分公司完成。 丙烯酸的生產方法 1、丙烯直接氧化法。 2、丙烷脫氫氧化法。 3、丙烯腈為原料的生物法生產丙烯酸。 4、乳酸為原料

4、的生物法和化學法。 5、甘油為原料的化學法。兩步氧化法的優點 丙烯酸的總收率高: 兩步法工藝中，第一步氧化的最佳溫度為302330 ，第二步氧化法的最佳溫度為210 260，丙烯氧化成丙烯醛的溫度要比丙烯醛氧化成丙烯酸的溫度高，一步氧化法的溫度在325 355才能使丙烯達到一定的轉化率，而此時丙烯醛已經深度氧化，生產其他的氧化產物，從而一步氧化法較二步氧化法的收率低很多。兩步法氧化工藝的分類 共分為兩類： 反應氣體一次性通過反應器的催化劑層，目的產物通過后續單元提純，而未反應的原料、惰性氣體和副產物則被排出工藝系統，暫且叫“單程法” 另一類流程可稱為“循環法”，將吸收環節處理反應后氣體的一部分

5、未反應的丙烯、氧氣、氮氣等惰性氣體、CO/CO2、水蒸氣等再引回到反應器入口。 我公司采用的是“單程法”，新項目可能采用“循環法”丙烯酸生產的原料 丙烯氧化法生產丙烯酸的原料是丙烯、空氣和水蒸氣 丙烯：毒性極低，麻醉力強，大量吸入就會發生中毒癥狀；若少量濺到皮膚上則會由于丙烯蒸發吸熱導致皮膚凍傷，長期接觸丙烯的人常有頭暈，全身不適，乏力，意識不集中等癥。 空氣：利用其中21%的氧參與氧化反應。 水蒸氣:熱電提供的壓力為1.5MPa的MP。我公司丙烯酸裝置的生產方法丙烯、空氣和水蒸氣按一定配比通過催化劑床層，一定溫度下進行氣相非均相氧化反應。借助水蒸氣的稀釋作用來防止爆炸并抑制副反應的發生。丙烯

6、在第一反應器內被氧化成丙烯醛，丙烯醛又進一步在第二反應器內被氧化成丙烯酸第一步：CH2=CH-CH3+O2CH2=CH-CHO+H2O+0.34 MJ(80kcal)第二步：CH2=CH-CHO +1/2 O2CH2=CH-C0OH+0.25 MJ(60kcal)伴隨以上兩段主反應，還有若干副反應發生，并生成CO/CO2CO/CO2、醋酸醋酸、丙酸、乙醛、糠醛、丙酮、甲酸、馬來酸等副產物。碳氧化物和醋酸碳氧化物和醋酸是主要副產物是主要副產物。氧化全分析單2011.4.29丙烯 轉化率，%AA 收率，% ACA 單程收率，% ACR 單程收率，% CO 單程收率，% CO2 單程收率，% ACL

7、 單程收率，%R-10198.99098.9908.6108.6100.49880.434 80.434 1.6261.6263.9993.9992.338R-10298.99598.99585.92785.9272.1330.9710.9712.3622.3625.9315.9310.816氧稀比1.487R102AC轉化率，%98.81198.811氧化單元的組成 丙烯系統 空氣系統 反應系統 急冷吸收系統 廢氣廢水處理系統 下面我按照以上的系統給大家簡單的講一下流程丙烯系統簡介丙烯系統擔負的任務就是制備一定參數（壓力、溫度、流量）的氣態丙烯。來自丙烯罐區的液態丙烯先進入D-101(丙烯進

8、料消氣器)緩沖消氣后，進入E-101(丙烯蒸發器)進行汽化。在E-101中，用8的CWAR調節CWAR入口管中HWS來控制E-101上部氣相壓力為0.60MPa；用LC-1001調節丙烯加入量來控制E-101液位為50。 用E-102(丙烯過熱器)將其過熱，控制丙烯氣體的出口溫度為505。(過熱的目的）從E-102出來的丙烯氣體由FC-1003調節控制流量，再進入M-102(R-101進料混合器)與增濕空氣相混合。丙烯系統空氣系統簡介1 空氣系統擔負的任務就是制備一定參數（壓力、溫度、流量）的空氣。 K-101由蒸汽透平驅動，所用的蒸汽是來自E-602(蒸汽過熱器)的SHP。 由K-101壓縮

9、后的空氣分兩路，一路去M-103(R-102進料混合器)，另一路經M-101(予混合器)去M-102。 通過M-101向反應系統內加入MP，MP的作用是增加空氣中的水含量，同時避免混合物的組成進入易燃區。空氣系統簡介2 在增濕空氣進入M-102之前的這段管線上還設有下列管線： (1)反應器內催化劑保養所需的干燥密封氣IA。 (2)緊急停車時，反應系統所需的EN。 (3)加熱空氣用的E-108（空氣加熱器），主要作用是融鹽循環前加熱空氣使 反應器升溫同時在正常開車過程當中控制空氣溫度。空氣系統反應器簡介1-R101本體 增濕空氣和丙烯在M-102中混合，出口混合氣進入R-101 。 R-101是

10、列管式固定床反應器，列管內裝填有催化劑，原料氣體通過催化劑床層在一定溫度下快速進行催化反應，生成丙烯醛和部分丙烯酸等產物。 R-101列管間是恒溫介質HTS(KNO3:NaNO2: NaNO3=53:40:7)，反應器簡介2-R101附屬設備為使反應器內HTS溫度均勻，采用立式軸流泵P-101，強制HTS 在R-101管間循環。為了除去反應熱，R-101設有HTS循環系統，它包括T-101（電加熱器）、E-103(R-101冷卻器)，在下環道有一股熔鹽進入T-101，經電加熱元件加熱后進入上環道返回P-101（T-101主要用于開車時對熔鹽升溫、供熱及停止投料時系統保溫用），在P-101出口處

11、另有一路熔鹽流經F-101進入E-103殼層，熔鹽降溫后返回P-101與上環道回來的熱熔鹽混合經P-101后進入反應器。在E-103中HTS加熱HBFW而產生的HP去本裝置的蒸汽管網，而HTS本身則被冷卻，再返回R-101。我們用TC-1038調節流經E-103的HTS量來控制循環HTS的溫度為320左右。反應器簡介3-R101翅片 生成的丙烯醛容易深度氧化，生成CO、CO2，因此，在R-101下部設有冷卻段，冷卻段由E-104（閃蒸器）、P-102A/B（熱水泵）組成，P-102A/B（熱水泵）從E-104（閃蒸器）中將鍋爐給水（BFW）打入R-101冷卻段的翅片冷卻器，使反應后的氣體急冷,

12、以防止丙烯醛深度氧化，熱水換熱后產生的蒸汽返回到E-104，經E-104緩沖后進入蒸汽管網。用TC-1079調節流經翅片冷卻器的水量來控制R-101出口氣體的溫度為200左右。氧化反應器反應器簡介1-R102本體 R-101出口氣體和補加的空氣在M-103中混合，出口混合氣進入R-102，進一步氧化成丙烯酸。 R-102 也是列管式固定床反應器，列管內裝填有催化劑 。 R-102列管間的熱載體是HTM。 HTM的成份前面講過：二甲苯基醚 合成烴混合物反應器簡介1-R102附屬設備 為使反應器內HTM溫度均勻，采用立式軸流泵P-103(R-102熱媒油循環泵)強制HTM在R-102管間循環。為了

13、除去反應熱，R-102設置HTM外循環系統，它包括T-103(熱媒油電加熱器)、E-105(R-102熱媒油冷卻器)，即循環的HTM從R-102溢流入P-103,利用P-103使HTM在P-103的作用下經過F-103進入E-105。在此，HTM加熱HBFW而產生的HP去本裝置的D104，而HTM本身則被冷卻，再返回 R-102。用TC-1069調節流經E-105的HTM量來控制循環HTM的溫度為260左右。急冷吸收系統簡介1E-106 R-102出口氣體進入E-106(流出物冷卻器)，用BFW冷卻到160-180后進入C-110。在E-106中產生的LLP經FS-1019累計產汽總量后進入L

14、LP管網。在此，用PC-1024調節排汽量來控制E-106上部氣相壓力為0.28-0.35MPa；用LC-1016調節BFW的加入量來控制E-106的液位為50。急冷吸收系統簡介2C-110在C-110中，反應生成氣立即被冷卻到足夠低的溫度，以抑制進一步反應和丙烯酸聚合物的生成。塔底液由P-110A/B(C-110塔底泵)經E-110A/B被CW冷卻后噴淋。從塔底進入的氣體在下部被塔底和塔中循環液所急冷，而且大部分丙烯酸被吸收。未被吸收的氣體在上部被來自P-212的作為急冷吸收水的廢水或者新鮮的除鹽水進一步吸收。尾氣作為廢氣被排往U-600進行焚燒處理或經XHV-1006放空。 C-110塔底

15、液是約50(wt)的丙烯酸水溶液。它由P-110A/B送出，去T-201(丙烯酸緩沖罐)或直接去C-210，進一步精制成丙烯酸產品。防止丙烯酸聚合，在吸收水和塔底循環液中加入定量的阻聚劑HQ急冷吸收塔精制單元概述 精制單元的主要任務：將氧化單元急冷吸收的50%左右的粗酸水溶液進一步提純，分離雜質，制備具有一定質量品質的丙烯酸成品。項 目指 標優等品一等品丙烯酸的質量分數/% 99.299.0色度/Hazen單位（鉑鈷色號） 1520水的質量分數/% 0.100.20阻聚劑（MEHQ）的質量分數/10-620020C-210簡介1 在C-210內，通過共沸蒸餾的方法把水和醋酸從丙烯酸中分離出去。

16、所用的共沸劑是甲苯。 水、醋酸和甲苯經減壓蒸餾作為共沸物從C-210塔頂蒸出， 蒸出物經E-212 (C-210冷凝器)被CTW部分冷凝， 冷凝液流入D-211 (C-210接受槽)， 未凝氣體進入E-213(C-210尾凝器)被CWA進一步冷凝， 冷凝液也流入D-211， 從E-213出來的不凝氣體通過水環真空泵P-216A/B(C-210真空泵)經PD-216(P-216密封液罐)排往D-601(捕集罐)。在此， 用PC-2002調節循環氣量來控制D-211氣相壓力為100Torr(13.3KpaA)。C-210簡介2 塔底液是含有少量醋酸的丙烯酸液體。一部分由P-213A/B打入再沸器E

17、-211進行強制循環，E-211采用LLP加熱，來控制塔底溫度。另一部分由P-210A/B送往C-220(醋酸塔)第32塊板進一步脫醋酸。 為防止聚合，采取了以下措施： a、向塔內加IA。 b、在進料和回流液中加入由P-215送來的定量的阻聚劑。C210塔釜組份取樣 時間組 分 含 量 %H H2 2O OACRACATOLTOLAAAA8:150.0280.0280.0042.285 15.96715.96781.7181.7112:150.0310.0310.0022.23615.64615.64682.0882.0816:150.0210.0210.0012.25815.38615.38

18、682.3382.3320:000.0230.0230.0042.24715.59315.59382.1382.130:000.020 0.020 未檢出2.26615.69515.69582.0282.024:000.020 0.020 未檢出2.27115.60715.60782.10 82.10 C-220簡介1 C-220為板式塔，使用穿流板。醋酸、水、甲苯和少量丙烯酸經減壓蒸餾一起從C-220塔頂蒸出，蒸出物經E-222被CW部分冷凝；冷凝液流入D-221，未凝氣體進入E-223被CWA進一步冷凝，冷凝液也流入D-221，從E-223出來的不凝氣體通過二級蒸汽噴射泵J-221A/B(

19、C-220噴射泵)經JE-221A/B(C-220噴射泵冷凝器)排往廢氣處理系統。 C-220簡介2 D-221內的液體由P-221A/B送出，一路作為回流液從C-220塔頂回流入塔內，；另一路去C-210重新進行脫水。 塔底液是含有少量重組份的丙烯酸液體。一部份由P-223A/B打入再沸器E-221進行強制循環，另一部分由P-220A/B送往C-230(丙烯酸精制塔)第8塊板進一步脫重組份 。C-220簡介2 為防止聚合，采取了以下措施： a、向塔內及D-221加IA； b、在塔頂蒸出物和回流液中加入由P-225送來的定量的阻聚劑。 c、向E-222內通噴淋，通過回流加定量的阻聚劑。 d、向

20、E-223內通噴淋，通過回流加定量的阻聚劑。C-220C-220塔釜組份組 分 含 量 %H2OH2OACAACAFURPRAAAAAMAHDAAACRBZLBZATOLTOL0.0280.0280.060 0.060 0.030 0.01997.1597.150.0681.9910.0020.0390.615未檢出0.0260.0260.0640.0640.0310.01797.1597.150.0631.9950.0030.0380.609未檢出0.021 0.021 0.0630.0630.030 0.01797.1597.150.0711.9710.0030.0390.630 未檢出C

21、-230簡介C-230塔主要作用是脫出重組份。在C-230中，丙烯酸經減壓蒸鎦從C-230塔頂蒸出，蒸出物經E-232被CW部分冷凝，冷凝液流入D-231，未凝氣體進入E-233經CWB部分冷凝，冷凝液流入D-231，出來的不凝氣體通過三級蒸氣噴射泵J-231排往廢氣系統。 D-231內的液體由P-231A/B送出，一路到塔頂回流入塔內；另一路作為產品經E-235(丙烯酸成品冷卻器)被CWB冷卻到20后去T-204A/B。塔底液是含有少量丙烯酸的重組份。一部分由P-233A/B打入再沸器E-231進行強制循環，E-231采用LLP加熱；另一部分由P-230A/B送往薄膜蒸發器E-234進行真空

22、蒸發，以回收重組份中的丙烯酸。 D-231組份組 分 含 量 %H H2 2O OACAFURPRAAAAAACRMAHTOLBZLBZAMEHQ MEHQ 色度色度 0.0940.0940.0640.0270.02199.7899.780.0020.007未檢出0.011未檢出20320310100.0910.09119819810100.0810.0810.0660.0260.02499.7899.780.0030.011未檢出0.013未檢出19419410100.0820.08219019010100.0810.0810.0680.0260.020 99.7899.780.0020.0

23、10 未檢出0.011未檢出1901901010E-234簡介 由P-230A/B(C-230塔底泵)送往薄膜蒸發器E-234(C-230再沸器)進行真空蒸發，以回收重組份中的丙烯酸。 E-234采用MP夾套加熱，從頂部蒸出的主要含丙烯酸的氣體返回到C-230底部。底部液由P-234A/B送出，經過E-206冷卻后排入T-206(二聚物罐) ,T-206中的二聚物由P-206A/B送出，一路進行T-206自身循環,另一路去裝桶處。 E-234C230/E234組分比較取樣點取樣日期取樣 時間組 分 含 量 %AAAADAADAAP-2302.148:1560.50160.50129.78229.782P-2342.148: