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毕业设计—年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计摘要甲基丙烯酸甲酯(MMA)因其优异的性能和广泛的用途，已成为一种极具市场潜力的化工产品。
本文主要介绍了甲基丙烯酸甲酯( MMA) 主要的生产技术和开发进展以及各种工艺的技术经济分析，并阐述了国内外MMA 的生产能力和需求现状。
分析了国内外甲基丙烯酸甲酯市场需求及其发展趋势，介绍了国内甲基丙烯酸甲酯拟建、扩建项目，并就甲基丙烯酸甲醋的产品性质、用途、市场分析、供需情况、消费发展趋势，以及根据分析结果，给出了一些建议。
提出了产业发展中应该注意规避的几个问题。
设计根据既定的工艺路线和工艺条件，采用相关的单元过程及单元操作，设计出优化的工艺流程，并根据工艺条件选择出合适的设备，设计出合理的厂房布局，以满足生产的要求，并做到技术上可行、符合安全条例、经济上合理，确定最优方案，以达到使其工艺产率增加，能耗降低，降低环境污染的目的。
关键字：甲基丙烯酸甲酯；生产技术；经济分析；市场引言甲基丙烯酸甲酯(简称MMA)是一种重要的有机化工原料，主要作为聚合单体用于生产其聚合物和共聚物，还可通过酯交换用于生产甲基丙烯酸高碳酯。
甲基丙烯酸甲酯的主要下游产品聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-有机玻璃是一种发展较早的重要热塑性塑料，具有极好的透明性、化学稳定性、耐候性等优良特性，广泛用于汽车、建筑、卫生洁具等方面，它可代替玻璃作为不易破碎的建筑材料。
PM—MA 高分子材料适用于制造高级光学镜头、高级光学仪器透镜、高容量DVD 碟片片基材料、汽车尾灯灯罩、液晶显示器导光板等产品，具有良好的市场前景。
另外，甲基丙烯酸甲酯还用于涂料、乳液树脂、粘合剂、PVC 树脂改性剂、聚合物混凝土、腈纶第二单体、纺织浆料、医药功能材料，离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂、木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等，用途十分广泛。
甲基丙烯酸甲酯（MMA ）是一种重要的基础有机化工原料，广泛应用于汽车、建筑、医学、电子电气、纺织印染、涂料、胶黏剂、皮革处理化学品、树脂加工等诸多领域[1]，其中最主要的用途为生产聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA ）、聚氯乙烯加工抗冲助剂丙烯酸酯类共聚物（ACR ）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（MBS ）及用作腈纶第二单体等，是国民经济发展不可或缺的重要化工原料。
近年来，受MMA 市场驱动影响，我国众多企业纷纷进入MMA 行业，国际国内竞争压力持续加大。
201—2019年我国MMA 产能进入集中爆发期，2019年为135.5万t/a ，相对于2014年底的58.3万t/a ，5年内产能扩张一倍。
不考虑2019年底新投产的江苏斯尔邦石化有限公司二期和重庆奕翔化工有限公司一期，整体产能利用率不足七成。
未来几年，受我国丙烯腈产业发展的带动，仍有大量MMA 在建、拟建装置，据初步统计，2020—2022年在建和规划产能达到118.5万t/a ，整个行业的竞争格局将愈加严峻；而另一方面，我国MMA 还存在大量进口，2019年进口量21.7万t ，净进口16.8万t ，主要进口来源为沙特阿拉伯，占我国进口总量的41%，其次是中国台湾（17%）和新加坡（14%），进口货源对国内市场仍存在巨大的冲击。
目前，全球MMA 产品已形成了C2路线、C3路线和C4路线等多样化工艺技术路线[2]，在激烈市场竞争中，企业需要紧紧结合自身资源和技术优势，选择一条最合适的工艺路线，持续加强技术进步和提升，确保长期健康稳定发展。
为此，本文对MMA 不同工艺路线的进展和技术经济情况分别作了分析。
1MMA 工艺技术进展自1933年罗门哈斯公司建成世界上第一套MMA 工业化装置以来，不同公司对MMA 生产工艺路线进行了大量的尝试与探索，形成了C2、C3、C4多种工艺路线并行发展的格局。
1.1C2工艺路线C2路线以乙烯为原料，通过不同工艺转化成丙醛、丙酸或丙酸甲酯，再经过水解、酯化形成MMA ，目前已经产业化的工艺路线包括丙醛路线（BASF 法）、丙酸甲酯路线（Alpha 工艺）。
甲基丙烯酸甲酯的精制实验报告1. 引言在化学的世界里，甲基丙烯酸甲酯（MMA）可是个明星！它的用途那简直是多到数不清，比如在塑料、涂料和粘合剂中都能看到它的身影。
今天，我们就来聊聊如何对这种小家伙进行精制，顺便也看看其中的乐趣和挑战。
2. 实验目的2.1 提高纯度首先，我们要做的就是提高甲基丙烯酸甲酯的纯度。
咱们都知道，越纯的东西越好，特别是在工业生产中，纯度直接关系到产品的质量。
所以，通过精制，我们希望能够把杂质“打发走”，让MMA光鲜亮丽起来。
2.2 学习操作技能其次，通过这次实验，咱们还想学习一些实验操作技能。
这可是个不小的挑战哦！从设备的使用到实验的每一步，都是一次考验。
谁说化学只能呆在书本上？咱们得动手实践！3. 实验步骤3.1 准备工作准备工作那是重中之重。
首先，咱们得穿上实验服，别小看这一步，安全第一嘛！接着，准备好需要的试剂和设备，像是分馏装置、烧瓶、冷凝器等，摆放整齐，这样操作起来才不会手忙脚乱。
3.2 分馏过程进入正题，分馏可是这次实验的核心！将甲基丙烯酸甲酯倒入烧瓶，点火加热，慢慢升温。
当温度达到一定程度时，MMA就会蒸发出来。
这时候，冷凝器就派上用场了！它会将蒸汽变成液体，收集在下方的接收瓶里。
嘿，看着一滴滴清澈的液体流出，心里那个美呀，简直是如沐春风。
4. 实验观察4.1 颜色变化在实验过程中，观察到MMA的颜色变化也是一大乐趣。
刚开始的原料可能是浑浊的，但经过分馏后，液体变得透明，像水一样清澈。
这时候，不禁让人感叹，真是“泥沙俱下，明珠在前”啊！4.2 气味变化再说说气味，MMA的味道其实挺独特的，带着一丝甜味。
分馏过程中，杂质的气味逐渐消失，只剩下MMA那种清新的香气，真是让人心旷神怡。
想象一下，站在实验室里，闻着这种味道，仿佛置身于一个充满化学梦幻的世界。
5. 实验结果5.1 纯度检测实验结束后，咱们得对收集的MMA进行纯度检测。
通过气相色谱法，咱们可以轻松地看出纯度有多高。
甲基丙烯酸甲酯的绿色化工工艺摘要：绿色化学的最大的特点就是从源头预防污染的产生，因而始端和终端都是零污染和零排放，世界上许多国家也把“化学的中的绿色化”作为新世家化学发展的主要方向之一。
甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的化工原料，国内MMA 生产采用的丙酮氰醇法（ACH法）存在工艺流程长、涉及原料多、环境污染严重、原子利用率低等缺点。
替代ACH法的MMA绿色生产工艺主要有异丁烯工艺、乙烯工艺、异丁烷工艺以及甲基乙炔工艺等。
W文章对这几种工艺进行了综述，并对我国MMA生产工艺的选择提出了建议。
关键字：绿色化工、甲基丙烯酸甲酯、绿色工艺1绿色化学概述绿色化学是一门新兴的化学分支，以“原子经济”为原则，研究如何在产生的过程中充分利用原料，减少有害物质的释放。
绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生，减少对环境的污染，可以诠释为环境友好化学，其核心内涵是反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。
面对越来越严重的污染问题和资源枯竭问题，绿色化学承担着举足轻重的作用。
在现今社会中，一提起“化学”，很多人都要紧皱双眉，因为他们都认为“化学”是引起环境污染的源泉。
诚然，化学品和化工生产造成了环境污染，但是，“解铃还需系铃人”，相信化学家能够利用提倡绿色化学和绿色生产以及防止污染、治理污染的方法来消除环境污染，成为环境的朋友。
2甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯（简称MMA）为无色易挥发液体，低毒，是一种重要的化工原料，主要用来生产有机玻璃，也可用来制造其它树脂、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[2].目前，国内生产MMA 全部采用丙酮和氢氰酸为原料的丙酮氰醇法（简称ACH 法）.该工艺不仅流程长、涉及原料多、使用剧毒氢氰酸及高腐蚀性硫酸和烧碱原料，而且还产生大量的硫酸氢铵废弃物，反应过程的原子利用率只有47%.另外，由于原料氢氰酸产量减少，MMA生产厂家开工率极低，产量不足2 万t/a，远远不能满足国内市场的需求. 无论从绿色环保还是从经济效益方面考虑，ACH 法都已经没有继续发展的价值.国外近些年开发了异丁烯工艺、乙烯工艺、异丁烷工艺以及甲基乙炔工艺等替代性MMA 绿色生产工艺.这些工艺均采用无毒无害的原料、无毒无害的催化剂，整个生产过程没有“三废”，从源头上消除了环境污染；原子利用率高，均为原子经济性化工过程，符合化学工业可持续发展战略的要求. 笔者对这些工艺进行了综述，以期为国内MMA 的生产提供借鉴.2.1. 异丁烯工艺（C4 工艺）2.1.1 异丁烯“两步氧化”工艺[4- 6]异丁烯“两步氧化”工艺于1982 年由日本触媒化学公司开发成功并投入工业化生产. 该方法第一步采用Mo- Bi 系催化剂，在反应温度350℃、空速1000h- 1下异丁烯气相催化氧化，甲基丙烯醛（MAL）和甲基丙烯酸（MAA）收率之和为90.2% .第二步MAL 氧化制MAA，采用P-Mo 杂多酸催化剂，并添加Cu 和V 中的一种或两种以及一些较重的碱金属（K，Cs，Rb 等）以增加催化剂的热稳定性、调节活性及增加表面积.在300 ～310℃、空速1000h- 1 下，MAL 单程转化率为89%，MAA 选择性为86%.最后MAA 在硫酸作用下与甲醇进行酯化，经抽提、蒸馏精制而获得高纯度的MMA.“两步氧化”工艺的优点在于充分利用了原料丰富的C4 馏分；原子利用率高（73%），比传统ACH 法提高25%，且未被利用的27% 的原子生成了水分子，不构成环境污染.但也存在设备多、工艺复杂、使用腐蚀性硫酸以及制酸步骤催化剂寿命短、整体产率低等缺点.在我国曾有一些有关“两步氧化法”制备MMA 的探索性研究，但没有形成具体的工业性成果.2.1.2 异丁烯“直接甲基化”工艺“直接甲基化”工艺将“两步氧化”工艺的后两步合并为一步，MAL 直接氧化酯化为MMA. 该工艺不经过MAA 步骤，有效地避免了MAA 聚合等副反应；还简化了工艺过程，降低了能耗，从而大幅度降低了投资成本和操作费用，使异丁烯原料路线更具竞争优势.2.2. 乙烯羰基化工艺乙烯羰基化工艺是由德国巴斯夫(BASF)公司开发并投入工业运转的，因此又叫巴斯夫工艺.这是目前唯一以C2烯烃为原料工业化生产MMA 的工艺，该工艺首先使乙烯气相氢甲酰化反应生成丙醛，然后与甲醛缩合成MAL.之后MAL 再催化氧化为MAA，最后MAA 与甲醇在催化剂作用下发生酯化反应生成MMA，MMA 总体收率为89.05%.它的优点是原子利用率达到64%，工艺较简单，具有一定的竞争力.但由于本工艺制备MMA 的步骤在高温下进行,新建一套装置投资费用过高,因此BASF 之后再没有新装置建成.2.3 RTI- Eastman- Bechtel 工艺由RTI 、Eastman 和Bechtel 合作开发的这项工艺先使乙烯在Mo 系催化剂的作用下加氢羰基化生成丙酸，再由Nb2O5/SiO2 系列催化剂催化丙酸与甲醛缩合生成甲基丙基酸，最后酯化生成MMA.该工艺缩合催化剂寿命较短，甲基丙烯酸的选择性也不十分理想，工业化条件还不成熟.然而，整体而言，RTI- Eastman- Bechtel 工艺所需投资比乙烯羰基化工艺和α-MMA 工艺都低.缩合步骤催化剂的改进是提高该工艺竞争力的关键.2.4. 甲基乙炔工艺甲基乙炔羰基化/ 酯化直接生成MMA 工艺由壳牌公司开发.该工艺由甲基乙炔在Pd (OAC)2 复合催化剂作用下一步生成MMA.过程的原子利用率为100%，选择性为99.9%，收率达98.9%，属于高原子经济性反应，是一种潜在的具有较好经济性的MMA 绿色工艺技术，得到世界MMA 行家的普遍看好.然而，反应过程存在一个缺点就是需要在高压下进行.此外，该工艺在原料供应方面也有局限性.因此，目前还未见有应用该工艺的工业化实例.2.5. 异丁烷工艺[16]该工艺将异丁烷氧化脱氢生成MAL/MAA, 与异丁烯“两步氧化法”相似.迄今为止已有包括埃尔夫阿托化学公司、住友化学公司和Roehm 化工公司（RCF）在内的至少3 家公司申请了该工艺专利.烷烃也是尚未被充分利用的重要资源，异丁烷氧化工艺和异丁烯“两步氧化法”相比具有成本节约的潜力，反应的原子利用率也较高.但是，即使使用基于铯和钼促进剂的多组分新催化剂，异丁烷的实际单程转化率仍然只有9%～12%，甲基丙烯酸的选择性也只有50%左右.3、待开发路线3.1异丁烷氧化法异丁烷氧化制MMA是近年来倍受关注C4的工艺路线。
目录1. 前言 (1)1.1 MMA市场应用及前景 (1)1.2 MMA生产工艺 (2)1.2.1 丙酮氢醇(ACH)路线 (2)1.2.2 合成气法 (3)1.2.3 乙烯拨基化路线 (3)1.2.4 丙炔法 (4)1.2.5 异丁烯法 (4)1.3 本文MMA生产工艺路线的确定 (5)1.4 化工设备选型计算中使用的软件 (7)1.4.1 Cup-Tower对塔设备的选型 (7)1.4.2 智能选泵系统 (8)1.4.3 Aspen与EDR联用设计换热器 (9)1.4.4 化工设备布置图CAD设计 (9)1.5 项目概况 (10)1.5.1 项目名称 (10)1.5.2 拟建地址 (10)1.5.3 生产工艺 (10)1.5.4 原料及产品 (10)2. 工艺流程简介及模拟 (11)2.1 流程概述 (11)2.2 Aspen plus仿真模拟流程 (12)2.2.1 MAL合成工段的模拟 (12)2.2.2 MMA合成工段的模拟 (13)3. 设备设计计算及选型 (14)3.1 反应器的设计 (14)3.1.1 MAL合成反应器(R101)的设计 (14)3.1.2 MMA合成浆态床反应器(R201)的设计 (23)3.2 塔设备的选型与设计 (27)3.2.1 急冷喷淋塔简单设计计算 (27)3.2.2 cup-Tower对脱水塔的选型 (30)3.2.3 cup-Tower对吸收塔的选型 (33)3.2.4 MMA精馏塔设计 (36)3.3 换热器的选型 (52)3.3.1 换热器设计选型示例（E201的选型） (52)3.3.2 换热器选型结果汇总 (57)3.4 泵的选型 (57)3.4.1 泵的设计选型示例（P201的选型) (57)3.4.2 泵的选型结果 (63)3.5 储罐设计 (63)3.5.1 主要储罐的设计 (63)3.5.2 储罐设计结果一览表 (66)3.6 膜分离的简单设计 (66)3.6.1 膜分离工艺流程 (66)3.6.2 膜分离器选型与设计 (67)3.7 压缩机的选型 (69)3.7.1 选型示例 (69)3.7.2 压缩机选型结果 (69)3.8 设计图 (70)4. 环境保护与经济核算 (70)4.1 环境保护 (70)4.1.1 有害因素分析 (70)4.1.2 废物的处理措施 (71)4.2 经济核算结果 (73)5. 设计结果 (75)5.1 设备选型一览表（附后） (75)5.2 设计图（附后） (75)参考文献 (76)谢辞 (78)1 前言1.1 MMA市场应用及前景甲基丙烯酸甲酯的分子式为C5H8O2, 简称MMA, 外观为无色液体, 易挥发, 易燃, 溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂, 微溶于乙二醇和水。
甲酯生产工艺设计论文摘要：甲基丙烯酸甲酯因具备运用的广泛性以及其优异的性能特点，已形成了一种颇具市场潜力的化工产品。
采用丙酮氰醇法，积极发挥该法规模化的优势，对其生产MMA的生产工艺进行分析和设计，使其工艺产率增加，能耗降低，降低环境污染，同时确保MMA的生产质量和产能，为促进我国MMA产业发展提供有益的思考。
关键词：甲基丙烯酸甲酯；丙酮氰醇法；生产工艺1.引言甲基丙烯酸甲酯(MethylMethAcrylate：MMA)是一种重要的化工原料，可作为聚合单体生产其聚合物和共聚物，还可通过酯交换生产甲基丙烯酸高碳酯。
MMA可用于涂料、乳液树脂、粘合剂、PVC树脂改性剂和聚合物混凝土等，用途十分广泛。
目前国内外MMA已工业化的生产技术有丙酮氰醇法（ACH法）、乙烯法、异丁烯直接氧化法和甲基丙烯腈法。
目前，在MMA的生产工艺中，丙酮氰醇法、异丁烯法和乙烯法是生产MMA最具有竞争力的工艺。
其中丙酮氰醇法的优势在较大规模的装置（10万tPa）上将显现出来，其单位投资将明显降低。
本文采用丙酮氰醇法，实现工业化MMA生成技术，做到技术上可行、符合安全条例、经济上合理，制定最佳方案，以增加工艺产率，降低能耗，减少环境污染。
2.ACH法工艺技术简介丙酮氰醇法是指分别将硫酸和丙酮氰醇用泵按照一定比例持续加入到混合釜中反应，其反应生成的甲基丙烯酞胺硫酸盐混合流凭借着重力进入醋化釜，同时加入阻聚剂、甲醇、洗涤水等原料，进行醋化反应生成MMA。
反应所得的气相，分层冷凝后进行中和萃取酯化后含有甲醇，甲基丙烯酸和水等其他有机物，与氢氧化钠溶液中和后，继而用水进行萃取，萃取后的水相去脱烃塔进行甲醇回收，有机相为粗MMA送到精制工段，通过精馏塔进行精制，得到成品MMA。
酯化反应采用连续化生产工艺。
在酯化反应器中按照预定比例加入甲醇和甲基丙烯酸。
经过酯化反应器处理所得的物料，除了MMA外，还有剩余的甲醇、甲基丙烯酸和其他副产品。
下一步将物料送入至分离回收系统和提纯精制系统，其中分离回收系统提取甲醇和甲基丙烯酸等原料，提纯精制系统对MMA进行提纯精制。
目录1. 前言 0MMA市场应用及前景 0MMA生产工艺 (1)丙酮氢醇(ACH)路线 (1)合成气法 (1)乙烯拨基化路线 (2)丙炔法 (2)异丁烯法 (2)本文MMA生产工艺路线的确定 (3)化工设备选型计算中使用的软件 (5)Cup-Tower对塔设备的选型 (5)智能选泵系统 (6)Aspen与EDR联用设计换热器 (7)化工设备布置图CAD设计 (7)项目概况 (8)项目名称 (8)拟建地址 (8)生产工艺 (8)原料及产品 (8)2. 工艺流程简介及模拟 (8)流程概述 (8)Aspen plus仿真模拟流程 (9)MAL合成工段的模拟 (9)MMA合成工段的模拟 (10)3. 设备设计计算及选型 (10)反应器的设计 (10)MAL合成反应器(R101)的设计 (10)MMA合成浆态床反应器(R201)的设计 (18)塔设备的选型与设计 (23)急冷喷淋塔简单设计计算 (23)cup-Tower对脱水塔的选型 (26)cup-Tower对吸收塔的选型 (27)MMA精馏塔设计 (29)换热器的选型 (43)换热器设计选型示例（E201的选型） (43)换热器选型结果汇总 (45)泵的选型 (45)泵的设计选型示例（P201的选型) (45)泵的选型结果 (48)储罐设计 (48)主要储罐的设计 (48)储罐设计结果一览表 (50)膜分离的简单设计 (51)膜分离工艺流程 (51)膜分离器选型与设计 (51)压缩机的选型 (53)选型示例 (53)压缩机选型结果 (53)设计图 (54)4. 环境保护与经济核算 (54)环境保护 (54)有害因素分析 (54)废物的处理措施 (55)经济核算结果 .................................... 错误!未定义书签。
3 5. 设计结果 .. (60)设备选型一览表（附后） (60)设计图（附后） (60)参考文献 (61)谢辞 (63)1 前言 MMA市场应用及前景甲基丙烯酸甲酯的分子式为C5H8O2, 简称MMA, 外观为无色液体, 易挥发,易燃, 溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂, 微溶于乙二醇和水。
目录1. 前言 (1)1.1 MMA市场应用及前景 (1)1.2 MMA生产工艺 (2)1.2.1 丙酮氢醇(ACH)路线 (2)1.2.2 合成气法 (3)1.2.3 乙烯拨基化路线 (3)1.2.4 丙炔法 (4)1.2.5 异丁烯法 (4)1.3 本文MMA生产工艺路线的确定 (5)1.4 化工设备选型计算中使用的软件 (7)1.4.1 Cup-Tower对塔设备的选型 (7)1.4.2 智能选泵系统 (8)1.4.3 Aspen与EDR联用设计换热器 (9)1.4.4 化工设备布置图CAD设计 (9)1.5 项目概况 (10)1.5.1 项目名称 (10)1.5.2 拟建地址 (10)1.5.3 生产工艺 (10)1.5.4 原料及产品 (10).2. 工艺流程简介及模拟 (11)2.1 流程概述 (11)2.2 Aspen plus仿真模拟流程 (12)2.2.1 MAL合成工段的模拟 (12)2.2.2 MMA合成工段的模拟 (13)3. 设备设计计算及选型 (14)3.1 反应器的设计 (14)3.1.1 MAL合成反应器(R101)的设计 (14)3.1.2 MMA合成浆态床反应器(R201)的设计 (23)3.2 塔设备的选型与设计 (27)3.2.1 急冷喷淋塔简单设计计算 (27)3.2.2 cup-Tower对脱水塔的选型 (30)3.2.3 cup-Tower对吸收塔的选型 (33)3.2.4 MMA精馏塔设计 (36)3.3 换热器的选型 (52)3.3.1 换热器设计选型示例（E201的选型） (52)3.3.2 换热器选型结果汇总 (57)3.4 泵的选型 (57)3.4.1 泵的设计选型示例（P201的选型) (57)3.4.2 泵的选型结果 (63).3.5 储罐设计 (63)3.5.1 主要储罐的设计 (63)3.5.2 储罐设计结果一览表 (66)3.6 膜分离的简单设计 (66)3.6.1 膜分离工艺流程 (66)3.6.2 膜分离器选型与设计 (67)3.7 压缩机的选型 (69)3.7.1 选型示例 (69)3.7.2 压缩机选型结果 (69)3.8 设计图 (70)4. 环境保护与经济核算 (70)4.1 环境保护 (70)4.1.1 有害因素分析 (70)4.1.2 废物的处理措施 (71)4.2 经济核算结果 ................................. 错误!未定义书签。
甲基丙烯酸甲酯生产工艺毕业设计目录1. 前言 (1)1.1 MMA市场应用及前景 (1)1.2 MMA生产工艺 (2)1.2.1 丙酮氢醇(ACH)路线 (2)1.2.2 合成气法 (3)1.2.3 乙烯拨基化路线 (3)1.2.4 丙炔法 (4)1.2.5 异丁烯法 (4)1.3 本文MMA生产工艺路线的确定 (5)1.4 化工设备选型计算中使用的软件 (7)1.4.1 Cup-Tower对塔设备的选型 (7)1.4.2 智能选泵系统 (8)1.4.3 Aspen与EDR联用设计换热器 (9)1.4.4 化工设备布置图CAD设计 (9)1.5 项目概况 (10)1.5.1 项目名称 (10)1.5.2 拟建地址 (10)1.5.3 生产工艺 (10)1.5.4 原料及产品 (10)2. 工艺流程简介及模拟 (11)2.1 流程概述 (11)2.2 Aspen plus仿真模拟流程 (12)2.2.1 MAL合成工段的模拟 (12)2.2.2 MMA合成工段的模拟 (13)3. 设备设计计算及选型 (14)3.1 反应器的设计 (14)3.1.1 MAL合成反应器(R101)的设计 (14)3.1.2 MMA合成浆态床反应器(R201)的设计 (23)3.2 塔设备的选型与设计 (27)3.2.1 急冷喷淋塔简单设计计算 (27)3.2.2 cup-Tower对脱水塔的选型 (30)3.2.3 cup-Tower对吸收塔的选型 (33)3.2.4 MMA精馏塔设计 (36)3.3 换热器的选型 (52)3.3.1 换热器设计选型示例（E201的选型） (52)3.3.2 换热器选型结果汇总 (57)3.4 泵的选型 (57)3.4.1 泵的设计选型示例（P201的选型) (57)3.4.2 泵的选型结果 (63)3.5 储罐设计 (63)3.5.1 主要储罐的设计 (63)3.5.2 储罐设计结果一览表 (66)3.6 膜分离的简单设计 (66)3.6.1 膜分离工艺流程 (66)3.6.2 膜分离器选型与设计 (67)3.7 压缩机的选型 (69)3.7.1 选型示例 (69)3.7.2 压缩机选型结果 (69)3.8 设计图 (70)4. 环境保护与经济核算 (70)4.1 环境保护 (70)4.1.1 有害因素分析 (70)4.1.2 废物的处理措施 (71)4.2 经济核算结果 ................................. 错误!未定义书签。
目录1. 前言 (1)1.1 MMA市场应用及前景 (1)1.2 MMA生产工艺 (2)1.2.1 丙酮氢醇(ACH)路线 (2)1.2.2 合成气法 (3)1.2.3 乙烯拨基化路线 (3)1.2.4 丙炔法 (4)1.2.5 异丁烯法 (4)1.3 本文MMA生产工艺路线的确定 (5)1.4 化工设备选型计算中使用的软件 (7)1.4.1 Cup-Tower对塔设备的选型 (7)1.4.2 智能选泵系统 (8)1.4.3 Aspen与EDR联用设计换热器 (9)1.4.4 化工设备布置图CAD设计 (9)1.5 项目概况 (10)1.5.1 项目名称 (10)1.5.2 拟建地址 (10)1.5.3 生产工艺 (10)1.5.4 原料及产品 (10)2. 工艺流程简介及模拟 (11)2.1 流程概述 (11)2.2 Aspen plus仿真模拟流程 (12)2.2.1 MAL合成工段的模拟 (12)2.2.2 MMA合成工段的模拟 (13)3. 设备设计计算及选型 (14)3.1 反应器的设计 (14)3.1.1 MAL合成反应器(R101)的设计 (14)3.1.2 MMA合成浆态床反应器(R201)的设计 (23)3.2 塔设备的选型与设计 (27)3.2.1 急冷喷淋塔简单设计计算 (27)3.2.2 cup-Tower对脱水塔的选型 (30)3.2.3 cup-Tower对吸收塔的选型 (33)3.2.4 MMA精馏塔设计 (36)3.3 换热器的选型 (52)3.3.1 换热器设计选型示例（E201的选型） (52)3.3.2 换热器选型结果汇总 (57)3.4 泵的选型 (57)3.4.1 泵的设计选型示例（P201的选型) (57)3.4.2 泵的选型结果 (63)3.5 储罐设计 (63)3.5.1 主要储罐的设计 (63)3.5.2 储罐设计结果一览表 (66)3.6 膜分离的简单设计 (66)3.6.1 膜分离工艺流程 (66)3.6.2 膜分离器选型与设计 (67)3.7 压缩机的选型 (69)3.7.1 选型示例 (69)3.7.2 压缩机选型结果 (69)3.8 设计图 (70)4. 环境保护与经济核算 (70)4.1 环境保护 (70)4.1.1 有害因素分析 (70)4.1.2 废物的处理措施 (71)4.2 经济核算结果 ................................. 错误!未定义书签。
年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计摘要甲基丙烯酸甲酯(MMA)因其优异的性能和广泛的用途，已成为一种极具市场潜力的化工产品。
本文主要介绍了甲基丙烯酸甲酯( MMA) 主要的生产技术和开发进展以及各种工艺的技术经济分析，并阐述了国内外MMA 的生产能力和需求现状。
分析了国内外甲基丙烯酸甲酯市场需求及其发展趋势，介绍了国内甲基丙烯酸甲酯拟建、扩建项目，并就甲基丙烯酸甲醋的产品性质、用途、市场分析、供需情况、消费发展趋势，以及根据分析结果，给出了一些建议。
提出了产业发展中应该注意规避的几个问题。
设计根据既定的工艺路线和工艺条件，采用相关的单元过程及单元操作，设计出优化的工艺流程，并根据工艺条件选择出合适的设备，设计出合理的厂房布局，以满足生产的要求，并做到技术上可行、符合安全条例、经济上合理，确定最优方案，以达到使其工艺产率增加，能耗降低，降低环境污染的目的。
关键字：甲基丙烯酸甲酯；生产技术；经济分析；市场Annual output of 10,000 tons of the Methyl methacrylateproduction process designAbstractMethyl methacrylate (MMA) because of their excellent performance and a wide range of uses，has become a great market potential of chemical products. This pape describes the main methyl methacrylate (MMA) and development of major progress in production technology and technical and economic analysis of various processes and described the MMA production capacity at home and abroad and demand situation. Analysis of domestic and international market demand for methyl methacrylate and trends，presented the proposed country of methyl methacrylate，expansion projects，industrial development is proposed should be paid attention to avoid a few problems. This article also discusses the methyl ester of methacrylic acid nature of the product，use，market analysis，supply and demand，consumer trends and the results of the analysis，gives some suggestions. Industrial development is proposedshould be paid attention to avoid a few problems.Keywords：Methyl methacrylate; Production technical; Economic analysis; Market目录引言 (5)第1章绪论 (6)1.1 甲基丙烯酸甲酯概述 (6)1.1.1 甲基丙烯酸甲酯理化性质 (6)1.1.2 甲基丙烯酸甲酯的用途 (8)1.2 甲基丙烯酸甲酯的生产方法 (9)1.2.1 国内外MMA生产方法 (9)1.2.2 甲基丙烯酸甲酯不同生产工艺对比 (17)1.2.3 综合分析 (19)1.2.4 结论 (19)1. 3 甲基丙烯酸甲酯市场状况及发展前景 (20)1.3.1 世界市场 (20)1.3.2 国内市场 (23)1.3.3 甲基丙烯酸甲酯行业发展前景 (27)1.4 研究目的及意义 (28)1.5 课题简介 (29)第2章设计生产方法及工艺流程 (29)2.1 ACH法工艺技术特点 (29)2.1.1 反应原理 (30)2.1.2 酯化反应工艺条件 (31)2.1.3 甲基丙烯酸甲酯ACH法生产流程框图 (33)2.2甲基丙烯酸甲酯ACH法生产流程叙述 (34)2.2.1 反应循环 (34)2.2.2 回收及分离 (35)2.2.3 提纯精制系统 (37)第3章工艺计算 (39)3.1物料衡算 (39)3. 2 物料衡算表 (40)3.3 热量衡算 (42)3.3.1 混合釜 (42)3.3.2 酰胺反应釜 (43)第4章主要设备及管道的选择及计算 (44)4.1 主要设备选择及计算 (44)4.1.1 混合釜 (44)4.1.2 酰胺反应釜 (45)4.1.3 多级酯化釜 (45)4.1.4 其他设备 (46)4. 2 主要物料管道材质选择 (46)4.2.1 98%硫酸、20%发烟硫酸管道 (46)4.2.2 100%硫酸管道 (46)4.2.3 丙酮氰醇管道 (46)4.2.4 MMA管道 (46)4.2.4 高温废酸液输送管道 (47)4.2.5 生产污水管 (47)4.3 结语 (47)第5章主反应釜设计 (47)5.1 混合釜设计 (47)5.1.1 已知条件 (48)5.1.2 筒体和夹套的设计 (48)5.1.3反应釜的附属装置 (50)5. 2 酯化反应釜设计 (50)5.2.1 设备设计条件 (50)5.2.2 筒体和夹套的设计 (51)第6章车间布局设计 (53)6.1 车间主要设备 (53)6.2 车间布局设计 (53)6.2.1 厂房的整体布局设计 (53)6.2.2 车间的设备布置设计 (54)结论和展望 (54)致谢 (55)参考文献 (56)引言甲基丙烯酸甲酯(简称MMA)是一种重要的有机化工原料，主要作为聚合单体用于生产其聚合物和共聚物，还可通过酯交换用于生产甲基丙烯酸高碳酯。
甲基丙烯酸甲酯的主要下游产品聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-有机玻璃是一种发展较早的重要热塑性塑料，具有极好的透明性、化学稳定性、耐候性等优良特性，广泛用于汽车、建筑、卫生洁具等方面，它可代替玻璃作为不易破碎的建筑材料。
PM —MA 高分子材料适用于制造高级光学镜头、高级光学仪器透镜、高容量DVD 碟片片基材料、汽车尾灯灯罩、液晶显示器导光板等产品，具有良好的市场前景。
另外，甲基丙烯酸甲酯还用于涂料、乳液树脂、粘合剂、PVC 树脂改性剂、聚合物混凝土、腈纶第二单体、纺织浆料、医药功能材料，离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂、木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等，用途十分广泛。
一直以来，甲基丙烯酸甲酯在人们日常生活中有不可或缺的作用，渗透于人们生活中的方方面面。
甲基丙烯酸甲酯在药剂中主要用作粘合剂和溶剂。
作粘合剂时,常添加适宜的过氧化物使其聚合。
此外也用于制备丙烯酸醋树脂以及其他聚合物的单体。
第1章绪论1.1 甲基丙烯酸甲酯概述1.1.1 甲基丙烯酸甲酯理化性质1、理化性质国标编号： 32149CAS号：80-62-6中文名称：甲基丙烯酸甲酯英文名称：Methyl methacrylate；Methacrylic acid，methyl ester 别名：异丁烯酸甲酯；牙托水；有机玻璃单体分子式：C5H8O2；CH2C(CH3)COOCH3外观与性状：无色易挥发液体，并具有强辣味分子量：100.12 蒸汽压：5.33kPa/25℃闪点：10℃熔点：-50℃沸点：101℃溶解性：微溶于水，溶于乙醇等密度：相对密度(水=1)；相对密度(空气=1) 稳定性：稳定用途：主要用作有机玻璃的单体，也用于制其他塑料、涂料等危险标记：7(易燃液体)主要用途：用作有机玻璃的单体，也用于制造其它树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂2.对环境的影响:一、健康危害侵入途径：吸入、食入。
健康危害：人对本品气味感觉阈浓度为85mg/m3 ，刺激作用阈浓度(暴露1分钟)为285mg/m3。
中毒表现为乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷、伴有短暂的意识消失、中性白细胞增多症。
慢性中毒：神经系统受损的综合症状占主要地位，个别可发生中毒性脑病。
可引起轻度皮炎和结膜炎。
接触时间长可致麻醉作用。
二、毒理学资料及环境行为毒性：为麻醉剂，麻醉浓度和致死浓度几乎相同，有弱的刺激作用。
急性毒性：LD507872mg/kg(大鼠经口)；LC503750ppm(大鼠吸入)；人吸入725ppm，最小致死浓度；人吸入62ppm×20-90分钟，粘膜刺激；人吸入12.5-25ppm×20～90分钟，头晕，恶心，意识障碍。
亚急性和慢性毒性：狗吸入46800ppm×1.5小时/日×8日，绝对致死浓度，肝、肾有损害。
致突变性：微粒体致突变：鼠伤寒沙门氏菌34mmol/L。
生殖毒性：大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0)：109g/kg(孕6～15天用药)，致胚胎毒性，对肌肉骨骼系统有影响。
危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。
若遇高热，可能发生聚合反应，出现大量放热现象，引起容器破裂和爆炸事故。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。
3.现场应急监测方法:4.实验室监测方法:气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》，杭士平主编羟胺-氯化铁比色法《空气中有害物质的测定方法》，杭士平主编5.环境标准:前苏联车间空气中有害物质的最高容许浓度 10 mg/m3前苏联(1975) 居民区大气中有害物最大允许浓度 0.1mg/m3(最大值，昼夜均值)前苏联(1975) 水体中有害有机物的最大允许浓度 0.01mg/L嗅觉阈浓度 0.21ppm6.应急处理处置方法:一、泄漏应急处理切断火源。
戴自给式呼吸器，穿一般消防防护服。
在确保安全情况下堵漏。
喷水雾可减少蒸发。
用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收，然后运至空旷的地方掩埋、蒸发、或焚烧。
或用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，经稀释的洗液放入废水系统。
如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
二、防护措施呼吸系统防护：空气中浓度较高时，建议佩戴防毒面具。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
