5000t/a 丙烯酸甲酯的生产工艺组织与实施
1：丙烯酸甲酯的生产工艺路线选择
丙烯酸甲酯，别名败脂酸甲酯，分子式 C4H6O2或CH2CHCOOCH3，熔 点 -75℃ ，沸点：80.0℃，微溶于水。用于作为有机合成中间体，也是合成高分子聚合物的单体，用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。
无色液体。有辛辣气味。水中溶解度在20℃时为6G/100ml ，40℃时5G/100ml 、水在丙烯酸甲酯中溶解度为1.8ml/100G 。溶于乙醇和乙醚。在贮存过程中易聚合，光、热和过氧化物能加速其聚合作用。纯粹的单体在低于10℃时不聚合。通常加入对苯二酚单甲醚0.1%作阻聚剂。相对密度(d204)0.9561。熔点-76.5℃。沸点70℃(81.06kPA)。折光率(n20D)1.401。闪点(开杯)-4℃。易燃。中等毒，半数致死量(大鼠，经口)0.3G/kG 。有催泪性。对呼吸系统和皮肤有刺激性。
丙烯酸甲酯(Methyl Acrylate ，简写为MA)是重要的精细化工原料之一，主要用作有机合成中间体及合成高分子单体，丙烯酸甲酯可以和各种硬单体(如：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等)及官能性单体[如： (甲基)丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、 (甲基)烯酰胺]及其衍生物等进行交换、共聚、接枝等，做成上千种丙烯酸类树脂产品(主要是乳液型、溶剂型及水溶型)，广泛用作涂料、胶粘剂、睛纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、皮革加工、造纸以及丙烯酸类橡胶等许多方面。
现有生产方式
乙炔法（雷珀(Reppe)法）
是先将乙炔溶解于四氢呋喃溶剂中，用溴化镍为催化剂(作为羰基镍的来源)，溴化铜为助催化剂，反应条件为：8～10 MPa ，200~225℃，丙烯酸的产率为90％ (对乙炔)或85％ (对CO)，BASF 和Dow-Badische 相继于1960年进行工业生产，两者略有不同之处，前者用酸作催化剂进行甲醇酯化，后者用Dowex 。50强酸性阳离子交换树脂为催化剂。此法的特点是不用高压处理乙炔，用镍盐作催化剂，而不用有毒的羰基镍。
丙烯睛水解
这是丙烯腈水解，酯化后制取丙烯酯化的方法。
424242222242SO H NH COOR CH CH SO H CONH CH CH O H CN CH CH RO H SO H +?=??→???=??→?+?
反应分为两步，由利用丙烯腈水解的酰胺化反应与利用醇的酯化反应组成。在第一步反应中，是在70~100度将丙烯腈添加到硫酸水溶液中以合成丙烯酰胺硫酸盐，然后加适量的水和醇进行酯化。生成的酯用来蒸馏分离掉副产物硫酸氢铵后再送到精制工序。
这种方法所制得的丙烯酸酯的收率系随醇的种类有所不同，使用甲醇的时候，丙烯酸甲酯的收率按丙烯腈计高于85%，以甲醇计高于75%。至于用丁醇以上的高级醇，在经济上还存在问题。
这种方法的缺点是副产品是丙烯酸甲酯的二倍。（重量）即以硫酸氢铵为主要成分的废液，而处理这种废液有很多困难。因为不能将其扔掉，只能用于硫酸回收，或用来制造硫酸铵。另一个缺点是丙烯腈直接合成高级酯有一定的困难。因此这种方法不能用于大规模工厂的生产。
烯酮法
此法是将醋酸脱水或丙酮热分解所得的烯酮在锌化合物等催化剂条件下与甲醛反应制得丙内酰胺，然后在硫酸存在的情况下使其与醇反应合成丙烯酸酯。工业生产用醋酸做原料。
COOR CH CH O H C O C C H CH ROH ZnCl PO O H C ?=??→????→?==?????→?-224310
7,2690,)(32352 乙烯氰醇法
这是1949年以来联合碳化物公司所采用的方法，将环氧乙烷和氢氰酸反应制得的乙烯氰醇和硫酸，醇一起加热制得的丙烯酸甲酯的。
COOR CH CH CN CH HOCH HCN O H C RO H O H ?=??→????→?+-22242
丙烯氧化法
随着丙烯酸酯的需求量的加大和丙烯价格的下降，近来很多厂家都企图用价格较低而又适合于大型化的空气氧化合成丙烯酸的方法实现工业化。
乙酸甲酯法
乙酸甲酯与甲醛气相缩合法，在乙酸甲酯的α一碳原子上引入羟甲基，然后脱水即得丙烯酸甲酯。
O H CHCOOCH CH O CH COOCH CH 232233+=?→?+
反应条件为：0．1 MPa ，350~400℃，用碱或负载于SiO2或SiO2／Al2O3上的金属氧化物为催化剂，转化率为30％"-'70％，选择性为60％~90％，主要取决于催化剂和CH2O ／CH3COOCH3的分子比。此法在技术上是可行的，但有大量未转化的原料必须回收，其发展取决于催化剂和分离方法的改进。
我们选择丙烯直接氧化法
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型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
主要生产步骤：
丙烯两步氧化生成丙烯酸
丙烯酸与甲醇酯化反应生成丙烯酸甲酯
1）主反应
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
可逆，放热
（2）副反应
CH2=CHCOOH十2CH3OH———> (CH3O)CH2CH2COOCH3+H2O
MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯)
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)
CH3COOH+R-OH——>CH3COOR十H2O
C2H5COOH+R-OH——>C2H5COOR十H2O
2. 生产工艺条件影响因素分析：
1 、温度控制
当温度波动较小时可以调节以上各影响因素的阀门开度。
当温度波动较大时可以调节以上各影响因素的阀门开度，或是换旁路阀、备用泵等备用装置。
2、反应器的压力
反应器顶部排气阀开度。
3、进料配比
通过各自控制新鲜醇和酸的进料量，以及醇和酸的循环量；
同时控制其比值，保证各自进料总量和比值在正常范围内。
4 、停留时间
通过生产要求的酯化率控制停留时间，60%-70%。
任务点03 典型设备的选择：
可供选择的反应器：固定床反应器、单段绝热式反应器、列管式等温反应器、多段绝热反应器、多段径向绝热反应器、多段轴径向绝热反应器、对外换热式
4.丙烯酸甲酯生产中安全、环保、节能措施：
项目涉及危险化学品特性一览表
一、安全工艺方
案
二、环保技术方案
三、节能技术方案
5 .丙烯酸甲酯生产工艺流程组织
1、原料及预处理工段
2、反应工段
3、产物分离方案
任务点06 丙烯酸甲酯生产操作要点
生产操作要点
酯化反应器的操作是丙烯酸甲酯生产的核心，不仅关系到产品的产量、质量、消耗，还关系到催化剂和设备的使用寿命，甚至整个车间的经济效益。因此，一切操作条件都要维护酯化反应器的生产条件。影响酯化反应的各种因素有温度、进料配比、停留时间等。
准备工作
1、启动真空系统
通过压力控制阀将分馏塔、醇回收塔、醇拔头塔、酯提纯塔抽真空。
开阀向分馏塔、醇回收塔、醇拔头塔、酯提纯塔及薄膜蒸发器投用阻聚剂空气。
2、酯提纯塔脱水
开阀向1内引丙烯酸甲酯，待其有一定液位后，开泵将其送至酯提纯塔，待酯提纯塔达一
定液位后，关调节阀，关丙烯酸甲酯进料阀。
3、醇萃取塔、醇回收塔建立水循环
开阀门向4内引水，待其到一定液位后，用泵将水送至醇萃取塔。使其中的水注满。注满水后向6内注水，待达到一定液位后，向醇回收塔注水。
投用蒸汽和冷却水
正常操作
1、酯化反应器引粗液，并循环升温
控制反应器入口温度为75℃
2、启动分馏塔系统
3、反应器进原料
4、醇萃取塔、醇回收塔进料
5、启动醇拔头塔
6、启动酯提纯塔
7、处理粗液、提负荷
正常停车
停止供给原料
停分馏塔系统
醇拔头塔和酯提纯塔停车
醇萃取塔和醇回收塔停车
分馏塔、醇回收塔、醇拔头塔、酯提纯塔系统打破真空
任务点07 丙烯酸甲酯生产中可能的故障分析及应对措施
5000t/a 丙烯酸甲酯的生产工艺组织与实施 1：丙烯酸甲酯的生产工艺路线选择 丙烯酸甲酯，别名败脂酸甲酯，分子式 C4H6O2或CH2CHCOOCH3，熔 点 -75℃ ，沸点：80.0℃，微溶于水。用于作为有机合成中间体，也是合成高分子聚合物的单体，用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。 无色液体。有辛辣气味。水中溶解度在20℃时为6G/100ml ，40℃时5G/100ml 、水在丙烯酸甲酯中溶解度为1.8ml/100G 。溶于乙醇和乙醚。在贮存过程中易聚合，光、热和过氧化物能加速其聚合作用。纯粹的单体在低于10℃时不聚合。通常加入对苯二酚单甲醚0.1%作阻聚剂。相对密度(d204)0.9561。熔点-76.5℃。沸点70℃(81.06kPA)。折光率(n20D)1.401。闪点(开杯)-4℃。易燃。中等毒，半数致死量(大鼠，经口)0.3G/kG 。有催泪性。对呼吸系统和皮肤有刺激性。 丙烯酸甲酯(Methyl Acrylate ，简写为MA)是重要的精细化工原料之一，主要用作有机合成中间体及合成高分子单体，丙烯酸甲酯可以和各种硬单体(如：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等)及官能性单体[如： (甲基)丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、 (甲基)烯酰胺]及其衍生物等进行交换、共聚、接枝等，做成上千种丙烯酸类树脂产品(主要是乳液型、溶剂型及水溶型)，广泛用作涂料、胶粘剂、睛纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、皮革加工、造纸以及丙烯酸类橡胶等许多方面。 现有生产方式 乙炔法（雷珀(Reppe)法） 是先将乙炔溶解于四氢呋喃溶剂中，用溴化镍为催化剂(作为羰基镍的来源)，溴化铜为助催化剂，反应条件为：8～10 MPa ，200~225℃，丙烯酸的产率为90％ (对乙炔)或85％ (对CO)，BASF 和Dow-Badische 相继于1960年进行工业生产，两者略有不同之处，前者用酸作催化剂进行甲醇酯化，后者用Dowex 。50强酸性阳离子交换树脂为催化剂。此法的特点是不用高压处理乙炔，用镍盐作催化剂，而不用有毒的羰基镍。 丙烯睛水解 这是丙烯腈水解，酯化后制取丙烯酯化的方法。 424242222242SO H NH COOR CH CH SO H CONH CH CH O H CN CH CH ROH SO H +?=??→???=??→?+? 反应分为两步，由利用丙烯腈水解的酰胺化反应与利用醇的酯化反应组成。在第一步反应中，是在70~100度将丙烯腈添加到硫酸水溶液中以合成丙烯酰胺硫酸盐，然后加适量的水和醇进行酯化。生成的酯用来蒸馏分离掉副产物硫酸氢铵后再送到精制工序。 这种方法所制得的丙烯酸酯的收率系随醇的种类有所不同，使用甲醇的时候，丙烯酸甲酯的收率按丙烯腈计高于85%，以甲醇计高于75%。至于用丁醇以上的高级醇，在经济上还存在问题。 这种方法的缺点是副产品是丙烯酸甲酯的二倍。（重量）即以硫酸氢铵为主要成分的废液，而处理这种废液有很多困难。因为不能将其扔掉，只能用于硫酸回收，或用来制造硫酸铵。另一个缺点是丙烯腈直接合成高级酯有一定的困难。因此这种方法不能用于大规模工厂的生产。 烯酮法
甲基丙烯酸甲酯生产工艺毕业设计-设备选型与布置
目录 1. 前言 0 1.1 MMA市场应用及前景 0 1.2 MMA生产工艺 (1) 1.2.1 丙酮氢醇(ACH)路线 (1) 1.2.2 合成气法 (2) 1.2.3 乙烯拨基化路线 (2) 1.2.4 丙炔法 (3) 1.2.5 异丁烯法 (3) 1.3 本文MMA生产工艺路线的确定 (4) 1.4 化工设备选型计算中使用的软件 (6) 1.4.1 Cup-Tower对塔设备的选型 (6) 1.4.2 智能选泵系统 (7) 1.4.3 Aspen与EDR联用设计换热器 (8) 1.4.4 化工设备布置图CAD设计 (8) 1.5 项目概况 (9) 1.5.1 项目名称 (9) 1.5.2 拟建地址 (9) 1.5.3 生产工艺 (9) 1.5.4 原料及产品 (9) 2. 工艺流程简介及模拟 (10)
2.1 流程概述 (10) 2.2 Aspen plus仿真模拟流程 (11) 2.2.1 MAL合成工段的模拟 (11) 2.2.2 MMA合成工段的模拟 (12) 3. 设备设计计算及选型 (13) 3.1 反应器的设计 (13) 3.1.1 MAL合成反应器(R101)的设计 (13) 3.1.2 MMA合成浆态床反应器(R201)的设计 (21) 3.2 塔设备的选型与设计 (26) 3.2.1 急冷喷淋塔简单设计计算 (26) 3.2.2 cup-Tower对脱水塔的选型 (29) 3.2.3 cup-Tower对吸收塔的选型 (32) 3.2.4 MMA精馏塔设计 (36) 3.3 换热器的选型 (51) 3.3.1 换热器设计选型示例（E201的选型） (51) 3.3.2 换热器选型结果汇总 (56) 3.4 泵的选型 (56) 3.4.1 泵的设计选型示例（P201的选型) (56) 3.4.2 泵的选型结果 (62) 3.5 储罐设计 (62) 3.5.1 主要储罐的设计 (62)
丙烯酸甲酯工艺仿真软件操作手册
嘉兴学院丙烯酸甲酯工艺仿真操作手册 北京东方仿真软件技术有限公司 2013年5月 精心整理，用心做精品0
目录 第一章生产原理及工艺特点 (2) 第二章生产流程说明 (4) 第三章设备一览表 (8) 第四章主要操作条件及工艺指标 (9) 第五章操作规程 (11) 第六章操作界面 (15) 精心整理，用心做精品1
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： CH 2=CHCOOH+CH 3 OH <==>CH 2 =CHCOOCH 3 +H 2 O 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 丙烯酸与甲醇的酯化反应 （1）酯化反应器的主反应 酯化反应器的主反应的化学方程式如下： H+(IER)* CH 2=CHCOOH+CH 3 OH <==> CH 2 =CHCOOCH 3 +H 2 O AA MEOH MA *IER指离子交换树脂 （2）酯化反应器的副反应 CH 2=CHCOOH十2CH 3 OH———> (CH 3 O)CH 2 CH 2 COOCH 3 +H 2 O MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯) H+(IER)* 2CH 2=CHCOOH十CH 3 OH ———> CH2=CHCOOC 2 H 4 COOCH 3 +H 2 O D-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯／ 二聚丙烯酸甲酯) 精心整理，用心做精品2
实验二十四甲基丙烯酸甲酯聚合物综合设计实验 实验24-1 甲基丙烯酸甲酯的精制 一、目的和要求 1、了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法。 2、掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。 二、仪器、设备和材料 1、主要仪器 500ml三口瓶，毛细管（自制），刺型分馏柱，0～100℃温度计，接收瓶 2、主要试剂 甲基丙烯酸甲酯（AR）、氢氧化钠（CP） 三、实验原理 甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体，常压下沸点为100.3～100.6℃。 为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚，应加适量的阻聚剂对苯二酚，在聚合前需将其出去。对苯二酚可与氢氧化钠反应生成溶于水的对苯二酚钠盐，再通过水洗即可除去大部分的阻聚剂。 水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高，加之本身活性较大，如采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。减压蒸馏可以降低化合物的沸点温度。单体的精制通常采用减压蒸馏。 由于液体表面分子逸出体系所需的能量随外界压力的降低而降低，因此降低外界压力便可以降低液体的沸点。沸点与真空度之间的关系可近似地用下式表示： LgP=A+B/T 24－1 式中，P为真空度；T为液体的沸点，K；A和B都是常数，可通过测定两个不同外界压力时的沸点求出。 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系。见表24－1 注：1 mmHg＝133.322Pa 四、实验步骤 1、将工业纯的甲基丙烯酸甲酯300ml置于500ml分液漏斗中，用10%的NaOH溶液洗2 ——3次，每次用量为50ml，洗至碱液无色透解，再用2%食盐水每次50ml洗2——3次至废水呈中性，然后将甲基丙烯酸甲酯放入试剂瓶中，加入（20%——25%按单位量）无水氯化钙放置30分钟，滤去干燥剂，为实验用精单体。 2、按图24-1安装减压蒸馏装置，并与真空体系、高纯氮体系连接。要求整个体系密闭。 开动真空泵抽真空，并用煤气灯烘烤三口瓶、分馏柱、冷凝管、接受瓶等玻璃仪器，尽量除去系统中的空气，然后关闭抽真空活塞和压力计活塞，通入高纯氮至正压。待冷却后，再抽空、烘烤，反复三次。
15000吨/年丙烯酸甲酯生产工艺 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： CH 2=CHCOOH+CH 3 OH <==>CH 2 =CHCOOCH 3 +H 2 O 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 丙烯酸与甲醇的酯化反应 （1）酯化反应器的主反应 酯化反应器的主反应的化学方程式如下： H+(IER)* CH 2=CHCOOH+CH 3 OH <==> CH 2 =CHCOOCH 3 +H 2 O AA MEOH MA *IER指离子交换树脂（2）酯化反应器的副反应 CH 2=CHCOOH十2CH 3 OH———> (CH 3 O)CH 2 CH 2 COOCH 3 +H 2 O MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯) H+(IER)* 2CH 2=CHCOOH十CH 3 OH ———> CH2=CHCOOC 2 H 4 COOCH 3 +H 2 O D-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯／二聚丙烯酸甲酯)
H+(1ER) CH 2=CHCOOH+CH 3 OH———>HOC 2 H 4 COOCH 3 HOPM(3-羟基丙酸甲酯) H+(1ER) CH 2=CHCOOH+CH 3 OH ——>CH 3 OC 2 H 4 COOH MPA(3-甲氧基丙酸) H+(1ER) 2CH 2=CHCOOH———>CH 2 =CHCOOC 2 H 4 COOH D-AA(3·丙烯酰氧基丙酸／二聚丙烯酸) 其他副产物是由于原料中的杂质的反应而形成的。典型的丙烯酸中的杂质的反应如下： CH 3COOH+R-OH——>CH 3 COOR十H 2 O C 2H 5 COOH+R-OH——>C 2 H 5 COOR十H 2 O 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
甲基丙烯酸甲酯生产工艺及技术经济比较 摘要从技术性和经济性角度评述了甲基丙烯酸甲酯的生产工艺, 包括丙酮氰醇(ACH) 法、异丁烯/叔丁醇法、乙烯法和异丁烷氧化法, 认为异丁烯直接氧化工艺具有原料来源广泛、收率高、环境污染小的特点。 关键词甲基丙烯酸甲酯, 生产工艺, 技术经济比较 甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工原料, 可在光热或催化剂存在下自聚或与其他单体共聚生成甲基丙烯酸甲酯树脂和塑料, 如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、MMA -苯乙烯(MS)树脂、MMA -丁二烯-苯乙烯(MBS)树脂等。聚合产品具有透明度高、耐候性好、光学性能优良等特点, 广泛用作广告牌、照明材料、建筑材料、汽车零件等。近来, 这些聚合产品在IT 行业相关领域如液晶显示屏光导板、DVD 光盘等的需求也快速增长。在物理性质上, MMA 具有低毒性, 且可以回收, 因而是有利于环保的材料。 据统计, 2002 年全球MMA 生产能力为2 477 kt/a , 其中北美765 kt/a ,占30 .9 %;南美29 kt/a , 占1 .1 %;东欧50 kt/a , 占2 .0 %;西欧705 kt/a ,占28 .5 %;日本535 kt/a , 占21 .6 %;不包括日本的亚洲其他地区393 kt/a , 占15 .9 %[1] 。同年全球MMA消费量共1970 kt ,其中北美占35 %,欧洲占27 %,日 本占19 %, 亚洲其他地区占15 %, 世界其他地区占4 %。预计至2006 年全球MMA 年均需求增长率为3 %～ 3.5 %,其中亚洲增长强劲, 为4 %, 北美为3 .1 %, 欧 洲为2 .4 %[2] 。2002年我国MMA生产能力约120 kt/a ,实际产量约90kt。同年中 国MMA 消费量约150 kt ,其中65 %用于有机玻璃的生产, 12 %用于塑料化工助剂, 11 %用于表面涂料, 12 %用于其他领域。预计未来5 年中国MMA 发展的主要市场 仍是有机玻璃、水性涂料和聚氯乙烯改性剂等[3] 。 1 传统MMA 生产工艺及其改进 丙酮氰醇(ACH)法是MMA 生产的传统工艺。1982 年日本开发了以异丁烯为原料的直接氧化法工艺以来, 已开发出多种生产工艺, 其中有的已实现工业化, 有的则尚在开发改进之中。MMA 主要合成路线如图1 所示[4] 。 目前在工业上,MMA 主要有5 种生产工艺。由于采取不同的原料,合成MMA 的催化反应收率也有高有低。各工艺装置的规模效益也不一样, 任何一项工艺没有绝对的优势。全球MMA 生产能力中80 %采用ACH 工艺。在MMA 三大生产地区, 北
两段氧化法生产甲基丙烯酸甲酯工艺所需催化剂的简述 两段氧化法生产甲基丙烯酸甲酯的工艺，其反应部分共分为两个反应阶段。第一段反应为氧化反应，汽化的叔丁醇（或异丁烯）和空气、水蒸气按一定的比例通过装有催化剂的固定床反应器，在催化剂的催化氧化作用下快速反应，生产甲基丙烯醛及一部分副产物，反应生产物经冷却脱水后作为二段反应的原料。 二段反应为氧化酯化反应，在釜式反应器（三相浆态床）内，甲基丙烯醛、甲醇和氧气按一定的比例进行反应，在催化剂的作用下氧化酯化生成甲基丙烯酸甲酯，产物进入精馏工段进行精制提纯。 一段催化剂形状为实心柱状，其生产过程主要分为溶解、搅拌加热、喷雾干燥、压片成型等工序。生产的不同批次的催化剂均要进行充分的单管实验，以验证催化剂各方面的性能，从单管实验结果来看，本公司生产的催化剂大部分均能达到理想的效果，产品性能比较稳定。通过单管实验数据及生产运行的结果来看，热媒温度控制在330℃是较合适的，此时，床层热点温度在360摄氏度（热点温度最高不超过390℃）左右。投入生产以来，催化剂各方面的性能均表现良好。 二段催化剂为黑色粉末状固体，载体过三百目筛，附着钯金属后 灼烧而成。通过微反实验验证催化剂性能(同时要加入两种助催化剂)，选择性及转化率均能达到要求，但投入生产后，化工的放大作用影响了催化剂的性能。可能是因为进料方式、气体分布情况、催化剂分布情况等因素，催化剂选择性及转化率没有达到微反实验的效果。同时，反应器的形状、大小、气体分布装置、三相分离设备均一定程度的影
响了生产的顺利进行，同时也限制了催化剂性能的充分体现。 从催化剂投入使用以来，分析生产数据，一段反应的催化剂性能优于二段反应的催化剂。但一段反应的反应器性能及操作均有类似产品可供参考，而二段反应的反应器及分离设施均在摸索阶段，所以二段催化剂没有表现出良好的性能，除了本身的原因之外，反应器的性能也一定程度上影响了其能力的发挥。 此外，一二段催化剂本身均有需要提高的地方，例如其反应表面积及机械强度等。
丙烯酸甲酯工艺仿真软件操作手册 1 2020年4月19日
嘉兴学院丙烯酸甲酯工艺仿真 操作手册 北京东方仿真软件技术有限公司 5月
目录 第一章生产原理及工艺特点................................. 错误!未定义书签。第二章生产流程说明............................................. 错误!未定义书签。第三章设备一览表................................................. 错误!未定义书签。第四章主要操作条件及工艺指标 ......................... 错误!未定义书签。第五章操作规程 .................................................... 错误!未定义书签。第六章操作界面 ................................................. 错误!未定义书签。 1 2020年4月19日
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 丙烯酸与甲醇的酯化反应 （1）酯化反应器的主反应 酯化反应器的主反应的化学方程式如下： H+(IER)* CH2=CHCOOH+CH3OH <==> CH2=CHCOOCH3+H2O AA MEOH MA *IER指离子交换树脂 2 2020年4月19日
甲基丙烯酸甲酯生产现状及市场前景 ［摘要］本文介绍了目前国内外甲基丙烯酸甲酯的生产工艺、生产现状以及市场情况，对国内市场今后发展趋势进行了分析预测，并对我国甲基丙烯酸甲酯发展提出建议。 ［关键词］甲基丙烯酸甲酯；技术；生产；市场 1、概述［1］ 甲基丙烯酸甲酯（英文名称methyl methacrylate,简称MMA是一种重要的有机化工原 料，主要用来生产有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMM）也用来制造其它树脂、塑料、涂 料、粘合剂、润滑剂、木材和软木的浸润剂、电机线圈的浸透剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等, 用途十分广泛。近几年，亚洲市场对电子/电器/光学用品、显示标志、各 种照明设备和灯具需求旺盛，推动了MMA亍业的快速发展。在玩具、文具及其他物品等采用透明树脂需求继续大增的同时，LCD核心元件背光用光板和广告宣传标志牌等用途的需求量 也大有发展。 2、应用领域及需求预测 2.1 有机玻璃行业 MMA主要用于生产丙烯酸树脂和塑料，即有机玻璃，占其消费量的一半以上。有机玻璃在工农业和国防建设以及日常生活方面均有广泛的用途，透明有机玻璃具有优良的透光性和电绝缘性，是制造飞机、车船、仪器仪表透明件，光学镜片，医疗卫生、文教用品的好材料。珠光有机玻璃作为工商业装潢、工艺美术品、日常生活装饰点缀材料。有机玻璃作为建筑材料方面也有着广阔的应用市场。而特种玻璃的前景更为光明，如光学有机玻璃、防射线有机玻璃、光盘级有机玻璃等， 在我国尚属空白。最近韩国成功开发了用聚甲基丙烯酸甲酯（PMM）A 制造液晶显示器（LCD，在这一领域的开发应用，为PMMA亍业开阔了前景，同时也为原料MMA市场注入活力。在MMA供应充足、价格合理的情况下，我国有机玻璃市场还有较大的发展余地。预计到2005年，国内有机玻璃行业对MMA勺需求量为10~12万吨。 2.2 表面涂料行业 MMA在表面涂料行业消费份额较大，用以生产溶剂型涂料、水性涂料以及乳胶漆，广泛应用于汽车、家具、建筑等行业。随着我国居民生活水平的提高，对居住条件的要求越来越高，家庭装修成为人们生活必不可少的一部分，因此高档次的涂料、乳胶漆等用量会越来越大。我国过去在这一领域MMA肖费量较少，随着国内需求量的增加，势必带动表面涂料行业的发展。随着日本立邦、英国ICI 等国外跨国公司在我国独资、合资涂料企业的建立，高档涂料、新型配方涂料生产引入国内，MMA在表面涂料行业的用量将会大幅增长。预计到2005年，国内表面涂料行业对MMA勺需求量为万吨左右。 2.3PVC 改性剂 MMA在国内另一个重要的市场是PVC改性剂，包括ACR和MBS。我国是PVC树脂生产 和消费大国，随着人民生活水平的不断提高，PVC制品的需求增长很快，特别是近两年，国 内PVC市场全线飘红，各地相继扩产、新建PVC装置，这将会带动PVC改性剂的需求增长。 但是我国目前PVC改性剂的生产和发展落后，随着国家“十五”计划对PVC改性剂的重视， 目前吉化公司、齐鲁石化、兰化公司等大型石化集团均将ACR和MBS列为“十五”重点发展 项目。MBS是MMA丁二烯-苯乙烯的三元共聚物，是PVC和ABS的改性产品，可用于提高PVC 的冲击强度、透明性和光泽性，改进PVC的加工性能。目前吉化公司已经研究出制造MBS 自有技术，已经通过中试成功，并计划建设万吨级规模的装置。因此，对于MMA生产企业来
安徽职业技术学院毕业论文 论文题目：丙烯酸甲酯 所属系部：化工系 专业：应用化工技术 姓名：陈小帅 班级：应化1022班 学号： 2010272252 指导老师：汪武 完成日期： 2013-3-24
丙烯酸甲酯制备工艺流程
摘要 作为有机合成中间体，也是合成高分子聚合物的单体，用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。丙烯酸甲酯拥有很强的功用。 工艺描述:丙烯酸甲酯是由粗丙烯酸和甲醇在作为酸性酯化催化剂的硫酸存在下直接生产。反应热约为-25.1KJ/mol，即酯化反应只是轻微的放热反应，反应物开始反应时不会出现剧烈的反应。相反，会形成一个平衡的混合物，其中除了需要的产物，还存在相当数量的原料。为了加速这个典型的平衡反应，得到需要的产物，通过蒸馏不断地从反应系统中移去两个反应产物，水和丙烯酸甲酯，蒸馏塔塔顶物中含有没反应的甲醇被回收，没反应的丙烯酸甲酯留在酯化反应器中。酯化反应在均态液相下进行，既不需要有机溶剂，也不需要搅拌。通过蒸馏分离出高纯度丙烯酸甲酯。 将甲醇（来自甲醇回收塔C5200和罐区）、硫酸（来自罐区）、成品塔C5500底部馏分和（来自罐区）加化学处理剂联氨改性的粗丙烯酸送入酯化反应器R5010中。来自甲醇回收塔5200的新鲜及循环甲醇以气态进入R5010；然后，塔顶物（丙烯酸甲酯，水，轻组分）被送到抽提塔（C5100），在C5100，用工艺水洗去甲醇，被洗过的丙烯酸甲酯从底部去抽提塔分离器V5110，底部物流送醇回收塔C5200，在C5200中轻组分从顶部蒸出，回收的醇送回C5200。基本没有有机物的水冷却后用作抽提塔C5100的循环水，多余的通过废水罐送废水处理厂。分离器V5110中的粗酯被送往初馏塔（C5300），也作为酯化塔的回流。少量含有丙烯酸甲酯的初馏塔塔顶低沸物在冷凝器E5330中冷凝并收集在相分离器V5340中。有机相的大部分在塔上部温度控制下作为回流返回初馏塔C5300，一小部分有机相通过容器V5460送初馏物蒸馏塔C5400，以得到合格产品。为进一步精制，C5300塔底物送成品塔C5500，这个塔的塔顶物是最终产品，送到罐区的检验罐，5500塔底物送回酯化部分。 关键词：丙烯酸甲酯；工艺节能描述；工艺化学反应；工艺操作流程；节能技术的应用。
2016年全国职业院校技能大赛化工生产技术赛项赛题竞赛试题由化工生产仿真操作、精馏操作和化工专业知识考核三个部分试题组成。具体考核时间及占总分比重分别为：化工理论考核90分钟，占总分比重的15%，化工仿真操作考核120分钟，占总分比重的40%，精馏现场操作考核90分钟，占总分比重的45%。根据本赛项竞赛项目的特点，对化工生产仿真操作和精馏操作赛题公开；对化工专业知识考核命题范围（见表1）和考核题库公开，题库采用由中国化工教育协会与化工工业职业技能鉴定中心组织编写的《化工总控工职业技能鉴定应知试题集》，此书由化学工业出版社2010年10月公开出版，书号为：978-7-122-09483-4。 表1 2016年全国职业院校技能大赛高职组化工生产技术赛项理论试题命题范围命题范围知识点 选择题 （含多选题） 是非题职业道德职业道德及职业守则 3 2 基础知识化学基本知识 5 4 计量知识 1 1 化工基础数据 1 1 分析与检验知识 1 2 单元操作流体输送 4 2 传热 3 1 非均相物系分离 2 2 压缩、制冷 2 1 干燥 1 1
命题范围知识点 （含多选题） 是非题蒸馏精馏 4 2 结晶 1 1 吸收 3 2 蒸发 1 1 萃取 2 1 反应 4 2 化工工艺 化工生产基础知识、化工生产操作知识、 典型化工生产工艺 5 3 催化剂催化剂相关基础知识 1 1 化工识图化工工艺图纸制图、识图知识 2 1 化工机械与设备典型化工设备种类、结构 4 2 材质的选择 设备维护保养及安全使用 化工仪表与自动化化工仪表种类、应用与使用维护 5 2 化工控制仪表及控制规律 化工自动控制系统 安全与环境保护“三废”与环保 3 3 工业生产中常见的安全技术和措施 消防 化工物料危险性、灭火原理、灭火器性 能及使用 1 1
项目1：500吨＼年丙烯酸甲酯的生产技术 任务点01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择――――生产现状、生产方法分析比较（原料来源，催化剂性能，安全、环保分析，经济性分析）； 丙烯睛水解乙酸甲酯法原料来源石油石油 安全、环保分析；经济性分析这种方法所制的的丙烯酸甲酯 的收率系随醇的种类而有所不 同，使用甲醇时，丙烯酸甲酯的 收率按丙烯晴计高于85%，以甲 醇计高于75%。 此法在技术上是可行的，其 发展取决于催化剂和分离方 法的改进。 缺点至于用丁醇以上的高级醇时，在 经济上海存在着问题。这种方法 的缺点是副产物高于丙烯酸甲 酯2倍（重量）以上的副产物， 即以硫酸氢铵为主要成分的废 酸，而处理这种废酸有很多困 难。因为不能将其抛弃，而只能 用于硫酸回收，或用来制造硫酸 铵。另一缺点是从丙烯晴直接合 成高级酯类有一定的困难。因此 不能用这种方法来建设大规模 的工厂。虽然此法在技术上是可行的，但有大量未转化的原料必须回收。 总结选择：丙烯氧化法 随着丙烯酸酯需要量的增加及丙烯价格的下降，近来很多厂家都企图用价格较低而又适合于大型化的空气氧化合成丙烯酸的方法来实现工业化（流程如图所示）。 以丙烯作原料的丙烯酸合成法有以下两种方法：一种是先将丙烯氧化成丙烯醛，再由丙烯醛氧化成丙烯酸的二步法，另一种是丙烯酸一步空气氧化直接合成丙烯酸的一步法。第一种方法中，在丙烯酸氧化上又可分为气相法和液相法，可是从收率及连续化难易方面考虑，几乎都愿意采用气相接触氧化。至于一步法中除了丙烯酸以外，实际上也同时产生丙烯醛，因此很难将一步法和二步法的第一步反应加以明确区分。 二步法的第一步反应是合成丙烯醛，其中以壳牌开发公司所采用的方法最早引起工业上的注意，这种方法以Cu2O作催化剂，反应系统中氧气浓度保证很低，转化率低到1％左右。此后，酿酒(Distillers)公司发明了Se—CUO催化剂，曾当作丙烯晴新和成的第一步反应催化剂而引起注意。以后自标准油公司（俄亥俄）［The Standard Oil(Ohio)］发表Mo—Bi系催化剂以来，接着出现了很多高转化率及高收率 的催化剂。反应条件根据催化剂而有所不同，一般温度为400～500℃，压力接近于常压，氧/丙烯（克分子）为2～5，接触时间是0.5～4秒。使用最多的是Mo系催化剂，也有不少是在Mo—Bi、Mo—As、Mo—Co、Sb—Sn、Sb—V、Sb—U等体系中加入其他多价金属。有不少专利着重对加在Ｃｕ上的助催化剂进行了研究。 第二步反应与第一步反应相比，可以在稍低的温度下进行氧化，即在350～400℃
甲基丙烯酸甲酯聚合物综合设计实验 甲基丙烯酸甲酯的精制 一、目的和要求 1、了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法。 2、掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。 二、仪器、设备和材料 1、主要仪器：500ml三口瓶，毛细管（自制），刺型分馏柱，0～100℃温度计，接收瓶 2、主要试剂：甲基丙烯酸甲酯（AR）、氢氧化钠（CP） 三、实验原理 甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体，常压下沸点为100.3～100.6℃。 为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚，应加适量的阻聚剂对苯二酚，在聚合前需将其出去。对苯二酚可与氢氧化钠反应生成溶于水的对苯二酚钠盐，再通过水洗即可除去大部分的阻聚剂。 水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高，加之本身活性较大，如采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。减压蒸馏可以降低化合物的沸点温度。单体的精制通常采用减压蒸馏。 由于液体表面分子逸出体系所需的能量随外界压力的降低而降低，因此降低外界压力便可以降低液体的沸点。沸点与真空度之间的关系可近似地用下式表示： LgP=A+B/T 24－1 式中，P为真空度；T为液体的沸点，K；A和B都是常数，可通过测定两个不同外界压力时的沸点求出。 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系。见表24－1 沸点/℃10 20 30 40 50 60 70 80 90 100.6 压力/mmHg24 35 53 81 124 189 279 397 543 760 注：1 mmHg＝133.322Pa 四、实验步骤 1、将工业纯的甲基丙烯酸甲酯300ml置于500ml分液漏斗中，用10%的NaOH溶液洗2 ——3次，每次用量为50ml，洗至碱液无色透解，再用2%食盐水每次50ml洗2——3
项目二丙烯酸甲酯生产工艺组织与实施 丙烯酸甲酯，含不饱和双键，在均聚和共聚反应中被广泛应用，生产丙烯酸树脂类产品。 其中75%以上的丙烯酸甲酯用于生产聚丙烯腈，另外还用于合成抗菌消炎药物，其共聚物和聚合物还用作纸张增稠剂、纸品胶豁剂、水处理剂、油田化学品中的降凝剂、降粘剂和陶瓷的助剂等。 任务点01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择 选择丙烯直接氧化法 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型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 主要生产步骤： ●丙烯两步氧化生成丙烯酸 ●丙烯酸与甲醇酯化反应生成丙烯酸甲酯
两步法反应条件:丙烯首先在0.IMPa，310-480℃下氧化生成丙烯醛，后者在300-400℃下继续氧化生成丙烯酸。该法丙烯酸收率一般在80%以上 两段氧化反应为强放热反应，工业上大多采用列管式反应器，并用适当的传热介质及时有效的移走反应热。 任务点02 生产工艺条件影响因素分析 酯化反应原理 （1）主反应 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 可逆，放热 （2）副反应
CH2=CHCOOH十2CH3OH———> (CH3O)CH2CH2COOCH3+H2O MPM：(3-甲氧基丙酸甲酯) 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) CH3COOH+R-OH——>CH3COOR十H2O C2H5COOH+R-OH——>C2H5COOR十H2O
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合和有机玻璃的制备(化学122班) 一、实验目的 1.了解自由基本体聚合的特点和实施方法。 2.熟悉有机玻璃柱的制备方法，了解其工艺过程。 二、实验原理 甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行如下聚合反应： CH 2C CH 3 COOCH 3n CH 2C CH 3COOCH 3n () 本体聚合是指单体仅在少量的引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接在热、光和辐照作用下进行的聚合反应。本体聚合具有产品纯度高和无需后处理等优点，可直接聚合成各种规格的型材。但是，由于聚合后期体系粘度大，聚合热难以散去，反应控制困难，导致产品发黄，出现气泡，从而影响产品的质量。 本体聚合进行到一定程度，体系粘度大大增加，大分子链的移动困难，而单体分子的扩散受到的影响不大，链引发和链增长反应照常进行，而增长链自由基的终止受到限制，结果使得聚合反应速度增加，聚合物分子量变大，出现所谓的自动加速效应。更高的聚合速率导致更多的热量生成，如果聚合热不能及时散去，会使局部反应“雪崩”式地加速进行而失去控制，出现爆聚现象。因此，自由基本体聚合中，控制聚合速率使聚合反应平稳进行是获取无瑕疵型材的关键。 聚甲基丙烯酸甲酯为无定形聚合物，具有高度的透明性，因此称为有机玻璃。聚甲基丙烯酸甲酯具有较好的耐冲击强度与良好的低温性能，是航空工业与光学仪器制造业的重要材料。有机玻璃表面光滑，在一定的曲率内光线可在其内部传导而不逸出，因此在光导纤维领域得到应用。但是，聚甲基丙烯酸甲
酯耐候性差，表面易磨损，可以使用甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯等单体共聚来改善耐磨性。 有机玻璃是通过甲基丙烯酸甲酯的本体聚合制备的。甲基丙烯酸甲酯的密度小于聚合物的密度，在聚合过程中出现较为明显的体积收缩。为了避免体积收缩和有利于散热，工业上往往采用二步法制备有机玻璃。在过氧化苯甲酰引发下，甲基丙烯酸甲酯聚合初期平稳反应，当转化率超过20%之后，聚合体系粘度增加，聚合速率显著增加。此时应该停止第一阶反应，将聚合浆液转移到模具中，低温反应较长时间。当转化率达到90%以上后，聚合物也已成形，可以升温使单体完全聚合。引发剂的使用量应视制备的制品厚度而定。 三、仪器和试剂 仪器:100mL圆底烧瓶、回流冷凝管、磁力搅拌恒温水浴锅、玻璃瓶 试剂: 甲基丙烯酸甲酯(MMA)、过氧化二苯甲酰(BPO) 四、实验步骤 1. 准备:取试管一支，用洗液、自来水、蒸馏水依次洗涤干净，烘干备用。 2. 制浆(预聚):在干净、干燥的100mL圆底烧瓶中加入40ml甲基丙烯酸甲酯，准确称取0.04g BPO，混合均匀，使过氧化苯甲酰完全溶解，在该圆底烧瓶上安装回流装置并用水浴加热。磁力搅拌下于80～85℃加热预聚合，观察反应的粘度变化至形成粘性薄浆(似甘油状或稍粘些，反应需0.5～1小时)，迅速冷却到40℃停止聚合反应。 3. 成型(有机玻璃棒材的制备):将上述制得的预制物，小心灌入提前准备好的玻璃瓶中然后将灌好的模具放入50℃的烘箱中，保持24h。然后升温至70℃，保持半小时。最后升温至95℃，保持半小时。取出模具，冷却后将模具砸碎，得以透明光滑的有机玻璃制品。 五、实验结果和数据记录 实验结果：得到透明无色的固体有机玻璃柱。 六、思考题 1．本体聚合与其他聚合方法比较有何特点？
2019年全国职业院校技能大赛 高职组化工生产技术赛项赛题 本赛项的竞赛试题由化工生产仿真操作、精馏操作和化工专业知识考核三个部分试题组成。具体考核时间及占总分比重分别为：化工理论考核60分钟，占总分比重的15%，化工仿真操作考核120分钟，占总分比重的40%，精馏现场操作考核90分钟，占总分比重的45%。根据本赛项竞赛项目的特点，对化工生产仿真操作和精馏操作赛题公开；对化工专业知识考核命题范围（见表1）和考核题库公开，具体公开如下。 （一）化工仿真操作 本模块采用公开赛题的形式，具体考核赛题如下。 1．考核题目 丙烯酸甲酯生产工艺仿真操作 2．考核内容 1)冷态开车（含排除干扰）；2)正常停车；3)事故处理（屏蔽事故名称，由选手根据现象判断并排除事故）；4）稳态生产（通过教师站随机下发扰动，选手判断并解除）。5）随机提问回答（冷态开车时段内）。具体题型见表1。 表1 化工仿真操作题（样题） 编号题目用时 1 丙烯酸甲酯生产装置全流程冷态开车（含排除干扰）不限定 2 丙烯酸甲酯生产装置全流程稳定生产20min 3 丙烯酸甲酯生产装置全流程正常停车不限定 4 故障1：原料供应不足不限定 5 故障2：T110塔压增大不限定 6 故障3：P110A泵故障不限定 7 故障4：再沸器E141蒸汽压力变大不限定
8 随机提问回答0 时间总计120 3．考核说明 （1）采用北京东方仿真技术公司开发的丙烯酸甲酯生产工艺操作软件，DCS风格采用东方仿真公司开发的“通用2010版DCS”，考核时采用200倍时标。 （2）稳定生产用20分钟，期间随机触发15个扰动，要求选手在规定时间进行处理和恢复正常运行，无论选手处理正确与否，扰动定时消失，电脑随即记录成绩。 （3）冷态开车操作过程中，会随机出现15个提问对话框，需选手作出回答。无论选手回答与否，对话框将定时消失，电脑随即记录成绩；此外，还会随机出现5－10个开车干扰项，需及时排除，否则将扣除相应的分值。 4. 丙烯酸甲酯事故库 表2 丙烯酸甲酯事故库 序号事故名称序号事故名称 事故1 停电事故12 FV141阀漏 事故2 停蒸汽事故13 E112冷却水压力低 事故3 原料中断事故14 再沸器E111蒸汽压力变大 事故4 T110塔压增大事故15 T110塔顶回流流量变小 事故5 原料供应不足事故16 R101AA进料流量过大 事故6 P110A泵故障事故17 R101压力控制阀PV101阀卡事故7 再沸器E141蒸汽压力变大事故18 R101蒸汽压力变大 事故8 再沸器E151积水事故19 E114回流流量过大 事故9 LV110阀卡事故20 E114进料阀FV110阀卡
丙烯酸甲酯的生产工艺-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
5000t/a 丙烯酸甲酯的生产工艺组织与实施 1：丙烯酸甲酯的生产工艺路线选择 丙烯酸甲酯，别名败脂酸甲酯，分子式 C4H6O2或CH2CHCOOCH3，熔 点 -75℃ ，沸点：℃，微溶于水。用于作为有机合成中间体，也是合成高分子聚合物的单体，用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。 无色液体。有辛辣气味。水中溶解度在20℃时为6G/100ml ，40℃时 5G/100ml 、水在丙烯酸甲酯中溶解度为100G 。溶于乙醇和乙醚。在贮存过程中易聚合，光、热和过氧化物能加速其聚合作用。纯粹的单体在低于10℃时不聚合。通常加入对苯二酚单甲醚%作阻聚剂。相对密度(d204)。熔点℃。沸点70℃。折光率(n20D)。闪点(开杯)-4℃。易燃。中等毒，半数致死量(大鼠，经口)kG 。有催泪性。对呼吸系统和皮肤有刺激性。 丙烯酸甲酯(Methyl Acrylate ，简写为MA)是重要的精细化工原料之一，主要用作有机合成中间体及合成高分子单体，丙烯酸甲酯可以和各种硬单体(如：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等)及官能性单体[如： (甲基)丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、 (甲基)烯酰胺]及其衍生物等进行交换、共聚、接枝等，做成上千种丙烯酸类树脂产品(主要是乳液型、溶剂型及水溶型)，广泛用作涂料、胶粘剂、睛纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、皮革加工、造纸以及丙烯酸类橡胶等许多方面。 现有生产方式 乙炔法（雷珀(Reppe)法） 是先将乙炔溶解于四氢呋喃溶剂中，用溴化镍为催化剂(作为羰基镍的来源)，溴化铜为助催化剂，反应条件为：8～10 MPa ，200~225℃，丙烯酸的产率为90％ (对乙炔)或85％ (对CO)，BASF 和Dow-Badische 相继于1960年进行工业生产，两者略有不同之处，前者用酸作催化剂进行甲醇酯化，后者用Dowex 。50强酸性阳离子交换树脂为催化剂。此法的特点是不用高压处理乙炔，用镍盐作催化剂，而不用有毒的羰基镍。 丙烯睛水解 这是丙烯腈水解，酯化后制取丙烯酯化的方法。 424242222242SO H NH COOR CH CH SO H CONH CH CH O H CN CH CH ROH SO H +?=??→???=??→?+? 反应分为两步，由利用丙烯腈水解的酰胺化反应与利用醇的酯化反应组成。在第一步反应中，是在70~100度将丙烯腈添加到硫酸水溶液中以合成丙烯酰胺硫酸盐，然后加适量的水和醇进行酯化。生成的酯用来蒸馏分离掉副产物硫酸氢铵后再送到精制工序。 这种方法所制得的丙烯酸酯的收率系随醇的种类有所不同，使用甲醇的时候，丙烯酸甲酯的收率按丙烯腈计高于85%，以甲醇计高于75%。至于用丁醇以上的高级醇，在经济上还存在问题。 这种方法的缺点是副产品是丙烯酸甲酯的二倍。（重量）即以硫酸氢铵为主要成分的废液，而处理这种废液有很多困难。因为不能将其扔掉，只能用于硫酸回收，或用来制造硫酸铵。另一个缺点是丙烯腈直接合成高级酯有一定的困难。因此这种方法不能用于大规模工厂的生产。 烯酮法
嘉兴学院丙烯酸甲酯工艺仿真操作手册 北京东方仿真软件技术有限公司 2013年5月
目录 第一章生产原理及工艺特点 (2) 第二章生产流程说明 (4) 第三章设备一览表 (7) 第四章主要操作条件及工艺指标 (8) 第五章操作规程 (9) 第六章操作界面 (13)
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 丙烯酸与甲醇的酯化反应 （1）酯化反应器的主反应 酯化反应器的主反应的化学方程式如下： H+(IER)* CH2=CHCOOH+CH3OH <==> CH2=CHCOOCH3+H2O AA MEOH MA *IER指离子交换树脂 （2）酯化反应器的副反应 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-羟基丙酸甲酯) H+(1ER) CH2=CHCOOH+CH3OH ——>CH3OC2H4COOH 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) 其他副产物是由于原料中的杂质的反应而形成的。典型的丙烯酸中的杂质的反 应如下： CH3COOH+R-OH——>CH3COOR十H2O C2H5COOH+R-OH——>C2H5COOR十H2O 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