1、精選優質文檔-傾情為你奉上15000噸/年丙烯酸甲酯生產工藝第一章 生產原理及工藝特點在該單元中丙烯酸與甲醇反應，生成丙烯酸甲酯，磺酸型離子交換樹脂被用作催化劑。1.1 酯化反應原理丙烯酸與醇的酯化反應是一種生產有機酯的反應。其反應方程式如下：CH2=CHCOOH+CH3OH <=>CH2=CHCOOCH3+H2O這是一個平衡反應，為使反應有向有利于產品生成的方向進行，采用一些方法，一種方法是用比反應量過量的酸或醇，另一種方法是從反應系統中移除產物。1.2 丙烯酸與甲醇的酯化反應（1）酯化反應器的主反應酯化反應器的主反應的化學方程式如下： H+(IER)* CH2=CHCOOH+C

2、H3OH <=> CH2=CHCOOCH3+H2O AA MEOH MA *IER指離子交換樹脂 （2） 酯化反應器的副反應 CH2=CHCOOH十2CH3OH> (CH3O)CH2CH2COOCH3+H2O MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯)H+(IER)* 2CH2=CHCOOH十CH3OH > CH2=CHCOOC2H4COOCH3+H2O D-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯二聚丙烯酸甲酯) H+(1ER) CH2=CHCOOH+CH3OH>HOC2H4COOCH3 HOPM(3-羥基丙酸甲酯) H+(1ER) CH2=CHCOOH+CH3OH >CH3OC2

3、H4COOH MPA(3-甲氧基丙酸) H+(1ER) 2CH2=CHCOOH>CH2=CHCOOC2H4COOH D-AA(3·丙烯酰氧基丙酸二聚丙烯酸)其他副產物是由于原料中的雜質的反應而形成的。典型的丙烯酸中的雜質的反應如下： CH3COOH+R-OH>CH3COOR十H2O C2H5COOH+R-OH>C2H5COOR十H2O丙烯酸甲酯的酯化反應在固定床反應器內進行，它是一個可逆反應，本工藝采用酸過量使反應向正方向進行。反應在如下情況下進行：溫度：75(MA) 醇酸摩爾比：075(MA)由于甲酯易于通過蒸餾的方法從丙烯酸中分離出來，從經濟性角度，醇的轉化率被

4、設在60-70的中等程度。未反應的丙烯酸從精制部分被再次循環回反應器后轉化為酯。用于甲酯單元的離子交換樹脂的惡化因素有：金屬離子的玷污、焦油性物質的覆蓋、氧化、不可撤回的溶漲等。因此，如果催化劑有意被長期使用，這些因素應引起注意。被金屬鐵離子玷污導致的不可撤回的溶漲應特別注意。1.3 丙烯酸回收丙烯酸回收是利用丙烯酸分餾塔精餾的原理，輕的甲酯、甲醇和水從塔頂蒸出，重的丙烯酸從塔底排出來。1.4 醇萃取及回收醇萃取塔利用醇易溶于水的物性，用水將甲酯從主物流中萃取出來，同時萃取液夾帶了一些甲酯，再經過醇回收塔，經過精餾，大部分水從塔底排出，甲醇和甲酯從塔頂蒸出，返回反應器循環使用。1.5 醇拔頭醇

5、拔頭塔為精餾塔，利用精餾的原理，將主物流中少部分的醇從塔頂蒸出，含有甲酯和少部分重組分的物流從塔底排出，并進一步分離。1.6 酯精制酯精制塔為精餾塔，利用精餾的原理，將主物流從塔頂蒸出，塔底部分重組分返回丙烯酸分餾塔重新回收。第二章 生產流程說明2.1丙烯酸甲酯生產流程框圖丙烯酸酯化反應器丙烯酸分流塔醇萃取塔醇拔頭塔酯提純塔丙烯酸甲酯醇回收塔甲醇重組分廢水薄膜蒸發器2.2丙烯酸甲酯生產流程敘述 從罐區來的新鮮的丙烯酸和甲醇與從醇回收塔(T140)頂回收的循環的甲醇以及從丙烯酸分餾塔(T110)底回收的經過循環過濾器(FL101)的部分丙烯酸作為混合進料，經過反應預熱器(E101)預熱到75度后

6、送至R101(酯化反應器)進行反應。為了使平衡反應向產品方向移動，同時降低醇回收時的能量消耗，進入R101的丙烯酸過量。 從R101排出的產品物料送至T110(丙烯酸分餾塔)，該塔進料溫度69，塔頂溫度41，塔釜溫度80，再沸器溫度89。在該塔內，粗丙烯酸甲酯、水、甲醇作為一種均相共沸混合物從塔頂回收，作為主物流進一步提純，經過E112冷卻進入V111(T110回流罐)，在此罐中分為油相和水相，油相由P111A/B抽出，一路作為T110塔頂回流，另一路由P112A/B抽出的水相一起作為T130 (醇萃取塔)的進料。同時，從塔底回收未轉化的丙烯酸。 T110塔底，一部分的丙烯酸及酯的二聚物、多聚

7、物和阻聚劑等重組分送至E114(薄膜蒸發器)分離出丙烯酸，在操作溫度120.5下回收到T110中，重組分送至廢水處理單元重組分儲罐。T110的塔頂流出物經E130(醇萃取塔進料冷卻器)冷卻后被送往T130(醇萃取塔)，溫度30。由于水-甲醇-甲酯為三元共沸系統，很難通過簡單的蒸餾從水和甲醇中分離出甲酯，因此采用萃取的方法把甲酯從水和甲醇中分離出來。從V130由P130A/B 抽出溶劑(水)加至萃取塔的頂部，通過液一液萃取，將未反應的醇從粗丙烯酸甲酯物料中萃取出來。從T130底部得到的萃取液進到V140,再經P142A/B抽出，經過E140與醇回收塔底分離出的水換熱后進入T140(醇回收塔)，塔

8、頂溫度60，塔釜溫度92，再沸器溫度95。在此塔中，在頂部回收醇并循環至R101。基本上由水組成的T140的塔底物料經E140與進料換熱后，再經過E144用10的冷凍水冷卻后，進入V130，再經泵抽出循環至T130重新用作溶劑(萃取劑)，同時多余的水作為廢水送到廢水罐。T140頂部是回收的甲醇，經E142循環水冷卻進入到V141，再經由P141A/B抽出，一路作為T140塔頂回流，另一路是回收的醇與新鮮的醇合并為反應進料。 抽余液從T130的頂部排出并進入到T150(醇拔頭塔)，塔頂溫度61，塔釜溫度70，再沸器溫度74。在此塔中，塔頂物流經過E152用循環水冷卻進入到V151，油水分成兩相，水相自流入V140，油相再經由P151A/B抽出，一路作為T150塔頂回流，另一路循環回至T130作為部分進料以重新回收醇和酯。塔底含有少量重組分的甲酯物流經P150A/B進入塔提純。T150的塔底流出物送往T160(酯提純塔)，塔頂溫度38，塔釜溫度56，再沸器溫度64。在此，將丙烯酸甲酯進行進一步提純，含有少量丙烯酸