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甲基丙烯酸甲酯合成及生产_梁西良

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任务二 甲基丙烯酸甲酯生产工艺

任务二 甲基丙烯酸甲酯生产工艺

2．MMA聚合 ． 聚合 PMMA可用自由基型本体、溶液、悬浮、乳液 聚合进行生产，其中本体聚合采用最多。主要 用于生产板、棒、管状有机玻璃；悬浮聚合， 均聚合或与苯乙烯共聚合生产相应粒料，以用 于注塑成型、挤塑成型及牙托粉的生产。溶液 聚合生产涂料但应用少。乳液聚合生产皮革和 织物处理剂。
二、PMMA本体浇铸聚合法—有机玻璃板 材生产工艺
1．模具浇铸有机玻璃是PMMA聚合的典型产品， 其工艺主要有制浆、制膜、聚合、脱膜及其它辅 助工序和操作。生产流程如示意图4-2-2。
2．流程说明（参见附图） ．流程说明（参见附图） （1）预聚合： 在装有搅拌器的预聚合釜内，加入引发剂过氧化苯甲酰、脱模剂―硬脂酸、邻苯 二甲酸二丁酯（增塑荆）和甲基丙烯酸甲酯，搅拌加热，控制一定反应温度进行 聚合，反应完毕后，料液冷却至30℃，放入贮槽。制备有色有机玻璃，还应溶入 所需的颜料，搅拌均匀。 （2）制模 将普通平板硅玻璃清洗，用酒精揩干，四周按要求厚度垫以包有玻璃纸的像胶或 PVC 垫条，并糊好封闭，留出浇料口。然后干燥。 （3）浇料 通过计量的甲基丙烯酸甲酯预聚合体料液灌入模内，倾斜模具，排出气体，并封 合。 （4）后聚合 封合后的模具用吊片架进入水箱中进行后聚合。至反应成型后，用热水脱模，成 品经检验分级、划线、切边后包装出厂。
7．脱模 聚合后的模子，用模具刀插入缝中微加压力 ． 即可脱模，若有困难可用温水加热有助于脱模。脱模 后的片状物经修边、裁剪、检验、分级后即可包装入 库。 PMMA悬浮聚合是以水为介质，过氧化二苯甲酰为引 发剂、分散剂聚乙烯醇，滑石粉等反应在釜式反应， 温度在80~120℃，2小时后完成产物经洗涤、干燥、 造粒获得各种色泽的粒料。悬浮聚合控制，并获得分 子量较低，可进行注塑、挤压等成型加工。

异丁烯(叔丁醇)氧化法制备甲基丙烯酸甲酯的工艺

异丁烯(叔丁醇)氧化法制备甲基丙烯酸甲酯的工艺

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石 化 技 术 与 应 用 第 26卷
2. 1. 2 反应温度和压力 在固定床反应器中 ,加入适量催化剂 ,于异丁
烯体积分数为 4. 0% ,空速为 9 000 h - 1 ,表压分别 为 0, 0. 1, 0. 2M Pa的条件下 ,考察了反应温度对异 丁烯转化率和 MAL选择性的影响 ,结果如图 3所 示。可以看出 :异丁烯转化率随温度升高而增大 , 在 300～320 ℃时 ,异丁烯 的转化 率较低 ; 在 温度 320～360 ℃时 ,异丁烯转化率增长显著 ; 360 ℃后 , 趋于稳定 ;压力从 0 M Pa增至 0. 2 MPa,异丁烯转 化率随压力的升高而增大 ;压力的增加对 MAL 选 择性的影响出现了低温增加、高温降低的现象 。这 可能是温度较低时 ,压力的增加促进了异丁烯的吸 附活化 ,主反应的反应速率增加 ;高温时 ,深度氧化 及聚合副反应的反应速率有所增加 。可见 ,适当增 加反应压力 ,有利于提高异丁烯反应转化率 。
① 收稿日期 : 2007 - 04 - 26; 修回日期 : 2007 - 11 - 20 作者简介 :丁晓伟 ( 1981 —) ,女 ,山东莱州人 ,硕士研究生 ,主 要从事石油化工工程及工艺的研究工作 。
第 1期 丁晓伟等 .异 丁烯 (叔丁醇 )氧化法制备甲基丙 烯酸 甲酯 的工艺
应位只有高效地 配合 才能大幅度提高催化活性 和选择性 [ 8 ] 。催化剂的再氧化 过程决定整个反 应 ,是整个反应的控速步骤 [ 9 - 10 ] 。
1. 2. 3 M AL 氧化酯化制备 M M A
MAL氧化酯化为 MMA 的反应方程式如下 :
2H2 C C CHO + O2 + 2CH3O H
我国 MMA的生产厂家都采用传统的丙酮氰 醇法 。据统 计 , 2005 年我 国 MMA 生 产能 力为 19. 8万 t,实际产量为 15. 8万 t。MMA 进口量较 大 , 2004年进口 8. 4万 t, 2005年由于上海璐彩特 公司装置的投产 ,进口量降至 7. 5万 t。随着我 国国民经济的发展 ,国内对 MMA 的需求量将逐 年递增 ,因此开发 MMA 生产新工艺具有广阔的 前景 。本工作以乙烯装置副产的抽余 C4 馏分为 原料 ,在固 定床反应器 、浆态床 反应器上考察了 异丁烯 (叔丁醇 )氧化法制备 MMA的工艺 。

甲基丙烯酸甲酯的生产工艺

甲基丙烯酸甲酯的生产工艺

甲基丙烯酸甲酯的生产工艺甲基丙烯酸甲酯的生产工艺金丰富王成(浙江卫星控股集团研究中心，浙江嘉兴314004)喃鞫甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料’主要应用于生产有机玻璃硬有机玻璃模塑料及其它工程塑料产品、PV C踟l生荆、胶粘剂、表面涂料等，市场前景十分广泛。

鹾搠】甲基丙烯酸甲酯；M M A；生产工艺甲基丙烯酸甲醋是一种重要的有机化工原料，主要应用于生产有机玻璃及有机玻璃模塑料及其它工程塑料产品、P V C改性剂、胶粘剂、表面涂料等，市场前景十分广泛。

1甲基丙烯酸甲酯的合成1．1C一3路线11．1丙酮氰醇法A CH此法是1934年I C I公司发明，1937年工业化，世界上80％的甲基丙烯酸甲酯用这个工艺合成。

丙酮氰醇和硫酸反应生成甲基丙烯酸硫酸盐，然后再和甲醇反应，生成甲基丙烯酸甲鸶。

丙酮氰醇是由氢氰酸和丙酮反应而成。

硫酸用量为1．4～1．8m ol／m ol A C H，硫酸既作为反应物，也作为溶剂。

首先生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，副产物是a一羟基异丁烯酰胺硫酸盐(有水的情况下生成)，而a一羟基异丁烯酰胺硫酸盐在比较高的温度和比较长的时间会生成甲基丙烯酰胺硫酸盐。

整个反应需要加入阻聚剂。

第一步反应80～100度，然后快速升高120～160度，整个反应时间1小时，这步转化率一般(按A C H算)是94％。

接下来用甲醇和水醋化甲基丙烯酸酰胺硫酸盐。

这个反应温度是100～150度，压力是7a t m，反应时间是1小时，一步转化率是(以甲基丙烯酰胺算)82％，甲醇和甲基丙烯酸循环反应，最终甲基丙烯酸甲酯的转化率接近90％。

生成的废水可以高温处理生成硫酸重复利用，也可以加入液氨，制成硫铵。

改进的A C H工艺是不用硫酸，最终转化率(按A C H算)84％。

第一步是丙酮氰醇制备a一羟基异丁酰胺，这个反应是丙酮氰醇和水在M n02催化作用下60度反应，转化率接近98％，然后再和甲醇在甲醇钠和离子交换树脂的催化作用下生成甲基丙烯酸甲酯，反应温度小于100度，这步转化率接近65％。

最新毕业设计—年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计资料

最新毕业设计—年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计资料

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 (18)1.2.3 综合分析 (19)1.2.4 结论 (20)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 (21)1.3.2 国内市场 (24)1.3.3 甲基丙烯酸甲酯行业发展前景 (28)1.4 研究目的及意义 (29)1.5 课题简介 (29)第2章设计生产方法及工艺流程 (30)2.1 ACH法工艺技术特点 (30)2.1.1 反应原理 (31)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 (47)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 (48)5.1 混合釜设计 (48)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 (51)5.2.1 设备设计条件 (51)5.2.2 筒体和夹套的设计 (51)第6章车间布局设计 (54)6.1 车间主要设备 (54)6.2 车间布局设计 (54)6.2.1 厂房的整体布局设计 (54)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。

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃板的制备)

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃板的制备)

化学化工学院材料化学专业实验报告实验名称：甲基丙烯酸甲酯的本体聚合（有机玻璃板的制备）年级：日期：2011/10/19姓名：学号：同组人：一、预习部分1.甲基丙烯酸甲酯的性质：甲基丙烯酸甲酯，无色液体，易挥发，易燃。

熔点为-48℃，沸点100-101℃，24℃（4.3kPa），相对密度0.9440（20/4℃），折射率1.4142，闪点（开杯）10℃，蒸气压（25.5℃）5.33kPa。

溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂，微溶于乙二醇和水。

在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。

2.有机玻璃的性质及应用：有机玻璃的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。

有机玻璃有机玻璃应用广泛，不仅在商业、轻工、建筑、化工等方面。

而且有机玻璃制作，在广告装潢、沙盘模型上应用十分广泛，如：标牌，广告牌，灯箱的面板和中英字母面板。

选材要取决于造型设计，什么样的造型，用什么样的有机玻璃、色彩、品种都要反复测试，使之达到最佳效果。

有了好的造型设计，还要靠精心的加工制作，才能成为一件优美的工艺品。

3.有机玻璃的分类：可分四种。

有色透明有机玻璃：俗称彩板。

透光柔和，用它制成的灯箱、工艺品，使人感到舒适大方。

有色的有机吊灯玻璃分：透明有色、半透明有色，不透明有色三种。

磁有机玻璃光泽不如珠光有机玻璃鲜艳，质脆、易断、适于制作表盘、盒、医疗器械和人物、动物的造型材料。

透明有机玻璃：透明度高，宜制灯具。

用它制成的吊灯、玲珑剔透、晶莹澄澈。

半透明有机玻璃类似磨砂玻璃，反光柔和，用它制成的工艺品，使人感到舒适大方。

无色透明有机吊灯，玲珑剔透，晶莹澄澈。

珠光有机玻璃：是在一般有机玻璃加入珠光粉或荧光粉著成。

这类有机玻璃色泽鲜艳，表面光洁度高，外形式经模具热压后，即使磨平抛光，仍保持模压花纹，形成独物的艺术效果。

用它可制作人物、动物造型，商标、装饰品及宣传展览材料。

压花有机玻璃：分透明、半透明无色，质脆，易断，适于制作。

甲基丙烯酸甲酯合成工艺

甲基丙烯酸甲酯合成工艺

甲基丙烯酸甲酯合成工艺
甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化学品，在化工、医药和涂料等领域有广泛的应用。

本文介绍了甲基丙烯酸甲酯的合成工艺。

甲基丙烯酸甲酯的合成方法常见的有四种：醇酸酯交换法、碱催化羰基化反应法、离子液体催化法和超声波催化法。

其中，醇酸酯交换法是最常用的方法。

该方法是通过甲醇和丙烯酸甲酯的酯交换反应来合成甲基丙烯酸甲酯。

这种方法操作简单，成本低廉，但是产率不高。

碱催化羰基化反应法是通过碳酸氢钠或碳酸钠催化甲醛和丙烯酸甲酯的羰基化反应来合成甲基丙烯酸甲酯。

该方法产率高，但操作比较复杂，产生的废气污染严重。

离子液体催化法是近年来新兴的合成方法，该方法利用离子液体作为催化剂，在较低的温度下可以高效地合成甲基丙烯酸甲酯。

该方法具有高产率、高选择性、绿色环保等优点。

超声波催化法是一种新兴的合成方法，该方法利用超声波作为催化剂，可以提高反应速率和产率。

该方法具有操作简便、反应快速、产率高等优点。

综上所述，甲基丙烯酸甲酯的合成方法多种多样，选择合适的方法需要考虑到反应条件、产率、成本等因素。

在未来的研究中，可以探索更高效、更环保的合成方法，以满足工业化生产的需求。

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甲基丙烯酸甲酯生产工艺与技术比较

甲基丙烯酸甲酯生产工艺与技术比较

甲基丙烯酸甲酯生产工艺与技术比较摘要：介绍了甲基丙烯酸甲酯生产工艺技术，并对不同工艺技术进行对比。

关键词：甲基丙烯酸甲酯；生产工艺；技术对比甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、聚氯乙烯助剂ARC和用作腈纶生产的第二单体，也可以与其他乙烯基单体共聚得到不同性质的产品，用作树脂、胶粘剂、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、绝缘灌注材料和塑料性乳液的增塑剂等，用途十分广泛。

1MMA工艺路线1.1丙酮氰醇法（ACH）丙酮氰醇法是生产甲基丙烯酸甲酯一种较常用的方法，全球MMA生产能力中83%采用该工艺，1937年由英国卡内门化学工业公司实现工业化。

该法主要过程分三步：1）氢氰酸与丙酮在30%的氢氧化钠水溶液中进行氢化反应，生产丙酮氰醇。

氢氰酸与丙酮的摩尔比为1，反应温度40℃左右，反应终了时PH为3。

2）丙酮氰醇与浓硫酸进行酰胺化反应，生成甲基丙烯酰胺的硫酸盐。

反应温度控制为80~90℃、130~140℃、90℃三个阶段，硫酸加入量稍高于化学储量。

3）酰胺盐再与水、甲醇依次进行水解和酯化，得到甲基丙烯酸甲酯。

反应温度100℃左右，甲基丙烯酰胺、甲醇与水的摩尔比为1:1.65:2。

此法流程简单、技术成熟、投资少；但原料氢氰酸是剧毒物，三废处理复杂。

1.2新丙酮氰醇法（ACH）三菱瓦斯化学公司（MGC）原采用的丙酮氰醇法（ACH）工艺，该工艺主要过程分两步：1）丙酮和氢氰酸反应生成ACH。

2）ACH进行水合反应生成α-羟基异丁酰胺，再与由一氧化碳和甲醇合成的甲酸甲酯反应生成甲酰胺和α-羟基异丁酸甲酯，α-羟基异丁酸甲酯脱水生成MMA，而联产品甲酰胺可脱水生成氢氰酸（HCN），再循环使用。

新的ACH工艺避免了使用硫酸，而且不副产硫酸氢铵，无需对废酸进行处理。

但该工艺MMA总收率低，副产物多，且涉及剧毒物质氢氰酸的循环，能耗较高，环保要求较严格，在一定程度上制约了该工艺的进一步推广。

甲基丙烯酸甲酯的生产及市场状况

甲基丙烯酸甲酯的生产及市场状况

报告题目：甲基丙烯酸甲酯的生产及市场状况学生姓名：指导教师：专业：应用化工技术系部：应用化工系完成时间：2012年3月30日第一章甲基丙烯酸甲酯的生产方法甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、聚氯乙烯助剂ARC和用作腈纶生产的第二单体，也可与其他乙烯基单体共聚得到不同性质的产品，用作树脂、胶粘剂、涂料、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、木材和软木材的侵润剂、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。

1. MMA工艺路线简介目前国内外MMA已工业化的生产技术有丙酮腈醇法，乙烯法、异丁烯直接氧化法、甲基丙烯腈法和改进丙酮腈醇法。

1.1 丙酮腈醇法(ACH法)ACH法是由英国ICI公司最早工业化生产MMA的方法，也是目前世界最主要的MMA生产工艺。

该法技术先进、成熟可靠、产品收率高、质量好，竞争力较强，得到了非常广泛的采用，目前世界采用ACH法的MMA约占总产量的80%左右。

ACH法的不足之处是原料氢氰酸的供应问题，氢氰酸属剧毒物质，建设氢氰酸合成装置受到技术、原料和环保等多方面条件的限制。

氢氰酸其他比较经济合理的来源是丙烯腈装置副产，但这将使MMA生产受到丙烯腈装置开工率的影响。

ACH法的另一个缺欠是废液处理问题。

与其他工艺相比，ACH法需配套建设价格昂贵的酸性残液处理回收装置，回收硫铵。

因此采用ACH法的MMA生产装置须具有较大的规模才能保持较强的竞争力。

如果副产的硫铵能够在当地以较合理的价格销售，会进一步提高其竞争力。

1.2 乙烯法(BASF法)乙烯法生产MMA是德国BASF公司开发成功的专利技术，目前世界上仅BASF公司采用此法生产MMA，于1988年建成3.6万tPa生产装置。

乙烯法生产MMA工艺包括4个步骤：乙烯经氢甲酰化反应制取丙醛；丙醛和甲醛经缩合反应生成甲基丙烯醛；甲基丙烯醛空气氧气制甲基丙h烯酸；甲基丙烯酸经甲醇酯化生成MMA。

甲基丙烯酸甲酯生产工艺毕业设计

甲基丙烯酸甲酯生产工艺毕业设计

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。

甲基丙烯酸甲酯的生产数据

甲基丙烯酸甲酯的生产数据

二步法的第一步反应式合成丙烯醛，其中以壳牌开发公司所采用方法最早引起工业上的注意，这种方法以氧化铜做催化剂，反应系统中氧气浓度保持很低，转化率低到1％左右。

此后发明了Ｓｅ－ＣｕＯ催化剂，曾当作丙烯腈新合成法的第一步反应催化剂而引起注意。

以后自标准公司发表ＭＯ－Ｂｉ系催化剂以来，接着出现了很多高转化率及高收益的催化剂。

反应条件根据催化剂而有所不同，一般温度为４００℃――５００℃，压力接近与常压，接触时间为０．５至４秒。

使用做多的是Ｍｏ系催化剂，也有不少师在Ｍｏ－Ｂｉ，Ｍｏ－Ｔｅ，Ｍｏ－Ａｓ，Ｍｏ－Ｃｏ，Ｓｂ－Ｓｎ，Ｓｂ－ｖ，Ｓｂ－Ｕ等体系中加入其他金属。

有不少专利着重对加在Ｃｕ上的催化剂进行了研究。

第二部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℃和接近常压的条件下进行。

如前所述，一步法与二步法中的第一步反应本质上没有多大差别，只是为了更多地生成丙烯酸，而往往在Ｍｏ－Ｂｉ系Ｍｏ－Ｔｅ和Ｍｏ－Ｔｏ－Ｃｏ系中加入Ｔｅ。

反应温度３５０――４５０℃，接触时间3-40秒或稍长一些。

化学反应方程：。

甲基丙烯酸甲酯技术及市场调研报告

甲基丙烯酸甲酯技术及市场调研报告

甲基丙烯酸甲酯技术及市场调研报告甲基丙烯酸甲酯（Methyl Methacrylate，简称MMA）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、涂料、粘合剂、染料、纺织品和医药等领域。

本文将对甲基丙烯酸甲酯的生产技术、市场情况进行调研分析。

一、甲基丙烯酸甲酯生产技术目前，甲基丙烯酸甲酯的生产主要采用两种工艺路线：丙烯腈法和乙炔法。

1.丙烯腈法丙烯腈法是目前广泛采用的甲基丙烯酸甲酯生产工艺，主要通过以下步骤实现：(1)丙烯腈与甲醇反应生成丙烯酸甲酯。

(2)丙烯酸甲酯通过升温、减压精馏得到纯度较高的产品。

2.乙炔法乙炔法是另一种生产甲基丙烯酸甲酯的工艺路线，主要过程为：(1)乙炔与甲醇发生酯化反应形成甲醋酸乙炔酯。

(2)甲醋酸乙炔酯经催化剂催化生成甲基丙烯酸甲酯。

(3)甲基丙烯酸甲酯经蒸馏得到产品。

二、甲基丙烯酸甲酯市场情况1.市场规模2.应用领域(1)塑料：甲基丙烯酸甲酯可以用于制造有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯酯等高分子材料。

(2)涂料：甲基丙烯酸甲酯可以作为涂料的主要成分，具有良好的耐候性和耐化学性。

(3)粘合剂：甲基丙烯酸甲酯可以制造各种粘合剂，广泛应用于建筑、家具等领域。

(4)染料：甲基丙烯酸甲酯可以用于制造合成纤维染料、有机颜料等。

(5)医药：甲基丙烯酸甲酯可以用于制造人工眼角膜、骨水泥等医疗器械。

3.市场前景随着人们对环保和可持续发展的重视，替代传统塑料的可降解塑料需求逐渐增加，这给甲基丙烯酸甲酯市场带来新的机遇。

另外，医药、电子等领域对高纯度甲基丙烯酸甲酯的需求也在不断增加。

随着技术的进步和市场需求的扩大，甲基丙烯酸甲酯市场有望继续保持稳定增长。

总结：甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料，其生产主要采用丙烯腈法和乙炔法。

目前，甲基丙烯酸甲酯市场规模逐年扩大，应用领域广泛，市场前景看好。

未来，随着环保和可持续发展的需求增加，以及医药、电子等领域的不断发展，甲基丙烯酸甲酯市场有望持续稳定增长。

甲基丙烯酸甲酯生产工方法的研究

甲基丙烯酸甲酯生产工方法的研究

河北化工医药职业技术学院毕业论文甲基丙烯酸甲酯生产工方法的研究姓名******学号******专业应用化工技术班级应化****班指导教师*******完成时间2014.12.25化学与环境工程系摘要甲基丙烯酸甲酯(简称MMA) 是一种重要的有机化工原料。

国外甲基丙烯酸甲酯主要用于生产丙烯酸树脂和塑料（有机玻璃），其次是用来生产表面涂料，三方面的消费构成比例大体相当。

国内主要用于生产有机玻璃和塑料助剂ACR和MBS，其余还用于生产模塑料、挤出料、齿科材料、纺织上浆剂、乳胶增塑剂、丙烯酸涂料、金属粘合剂、腈纶聚合的第二单体等。

其消费结构为有机玻璃占60%，塑料助剂ACR和MBS占12%，其他领域占28%。

本文主要介绍了甲基丙烯酸甲酯的几种生产方法，讨论了甲基丙烯酸甲酯的国际、国内市场及其前景。

阐明了MMA的国内市场发展空间在今后几年前景广阔,以及国内建设较大规模、技术先进、有较强竞争力的MMA生产装置的必要性，同时提出了发展建议。

目录第一章绪论 (1)第一节甲基丙烯酸甲酯的概述 (1)第二节甲基丙烯酸甲酯的理化性质 (1)第三节甲基丙烯酸甲酯的危害及防护措施 (1)第二章生产方法 (4)第一节丙酮氰醇法 (4)第二节异丁烯法 (5)第三节合成气法 (7)第四节丙酸甲酯法 (8)第五节丙炔法 (8)第六节直接酯化法 (9)第七节乙烯法 (9)第三章甲基丙烯酸甲酯的生产情况及发展前景 (10)第一节甲基丙烯酸甲酯的发展前景 (10)第二节我国甲基丙烯酸甲酯进出口展望 (10)第三节国内外生产情况 (11)第四节国内技术进展状况和发展建议 (11)参考文献 (12)致谢 (13)第一章绪论第一节甲基丙烯酸甲酯的概述甲基丙烯酸甲酯(简称MMA) 甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工产品, 主要作为聚合单体用于生产聚合物（如有机玻璃PMMA）和共聚物（如MBS树脂，透明ABS树脂等），还可通过酯交换生产甲基丙烯酸高碳酯。

甲基丙烯酸甲酯合成及生产_梁西良

甲基丙烯酸甲酯合成及生产_梁西良
110 ℃, 0. 9 MPa 1. 5h
CH 3 + O2
CH2
C CHO +H 2O CH 3
1. 1. 4 废酸处理 此方法的缺点是 : 氢氰酸有毒 , 使用率不高 , 设 备腐蚀严重 , 回收 NH4HSO4 的投资较大 。 ACH 法 酰氨化 反应 , 酯化 反应所 需硫 酸耗量 高 , 最终副产硫酸氢铵多 , 从环保 和经济的角度考 虑 , 必须进行必要的处理和回收 。 比较流行的处理 方法是硫酸回收法和硫铵回收法 。 硫铵回收法采用 通氨合成硫酸铵 。 硫酸回收法是在回收硫铵的基础 上 , 燃烧分解得到 SO2 和 N2 , 进而继续氧化制硫酸 供循环使用 。 硫酸回收法投资大 , 一些大型装置采 用 MMA 与硫酸联产消化吸收废酸 。 1. 2 新 ACH 法 新 ACH 法( 又称 MGC 法) 改进了传统 ACH 法工 艺 。 日本三菱瓦斯化学公司开发出无副产品硫酸铵 的 MMA 制造技术 , 这是一种划时代的新 ACH 法 。
[4 ]
。
ACH 法合成工艺主要包括氰化反应 , 酰胺化反
丙酮与氢氰酸在碱催化剂的存在下发生氰化反 应生成丙酮氰醇 :
O CH 3 C CH 3 + HCN
NaOH
。 聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) 具有
极好的透明性 、化学稳定性和耐候性 , 易染色 、易加 工 , 外观优美 , 在相关行业广泛应用[ 3 , 17] 。
2005 年第 27 卷第 1 期
化 学 与 黏 合 CHEMISTRY AND ADHESION · 57 ·
甲基丙烯酸甲酯合成及生产
梁西良 , 王素漪 , 徐 虹
( 黑龙江省石油化学研究院 哈尔滨 150040 )

甲基丙烯酸甲酯生产工艺及技术经济比较

甲基丙烯酸甲酯生产工艺及技术经济比较

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。

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前 言
甲基丙烯酸甲酯( MMA) 又名有机玻璃单体 , 是制 备有机玻璃( 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA) 、 甲基丙烯酸 高级酯的原料[ 1] 。 广泛使用于招牌 、显示器 、 水槽 、 车辆 、 低压电器 、 建筑材料 、 涂料 、 光学材料 、 纸涂层及 树脂改性等方面
[2 ]
ACH( 又称 MGC 法) , 改进了传统工艺 [ 4 -8 1. 1 丙酮氰醇法 ] 应 , 酯化反应和废酸处理 。 1. 1. 1 氰化反应
CN 反应压力为 0. 8 MPa , CH3 COSO3 H 产率为 93 . 1 %。 CH 3 O SO 3H CH3 C CN + H2 SO4 CH 3 ( ACH) OSO3 H
+H2 O
该法主要原料为丙酮和甲醇 , 以甲醇脱水所得的甲 酸甲酯与 ACH 加水所得的羟基异丁酰胺 ( HBD) 反 应 , 产生羟基异丁酸甲酯 ( HBM H) CH 3
1 甲基丙烯酸甲酯合成
甲基丙烯酸甲酯单体的开发和应用主要是上世 纪的成就 。 1865 年 E. Frrank Land 和 B. F. Duppa 首次 在实验室中合成出甲基丙烯酸酯类单体后 , 人们初步 认识了它的基本性能 。 1910 年 Otto Rohm 第一个试制 成功聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) , 奠定了 MMA 类单体 的应用基础 。 此后 , 各国科学家竞相研究它们的合成 方法 。 1934 年 , ICI 公司开发成功具有划时代的意义 的丙酮氰醇法( ACH 法) 工艺 。 80 年代以日本触媒公 司为代表的异丁烯( 叔丁醇) 氧化法 , BASF 公司为代 表的乙烯 、 丙烯羰基化法和日本旭电化公司为代表的 甲基丙烯腈法的开发成功 , 标志着合成 MMA 方法趋 于多 样化 。 1989 年日本三菱瓦斯 公司改进后 的新
C
+
OSO3H CH 3 C CH3 NHHSO4-
以固体催化剂 ( AI2O 3/SiO 2) 脱水而制得 MMA , 甲酰 胺通过一般的方法可制得氢氰酸 。 在该工艺中 , ACH 中的氮不以硫酸铵的形态排 出 , 而是以 ACH 法原料 — 氢氰酸形态回收 , 因此 , 仅 需补充少量消耗的氢 氰酸 , 而完 全不产生硫酸 铵 。 由于该反法工艺简单 , 不损失氢氰酸 , 不用硫酸 , 无 废酸产生 , 投资省而具有竞争力 。 1. 3 异丁烯催化氧化法 以日本触媒公司为代表的异丁烯催化氧化法生 产甲基丙烯酸甲酯 , 可降低成本 , 无废水处理 。 日本 建立了一座年产 40000 吨规模工厂 , 并已投入正常 生产 。 1. 3. 1 反应原理 、 条件 在氧化反应过程中 , 第一步异丁烯氧化为异丁 烯醛; 第 二 步异 丁烯 醛 转化 转 化为 甲基 丙 烯 [ 14 , 15 , 16] 酸 。 反应方程式如下 :
2
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旭化成等公司都在积极进行开发工作 。
4 . 5. 11] 1. 4. 2 乙烯羰基化法[ 1.
德国 BASF 公司开发了以乙烯 、丙烯为原料 , 羰 基化合成 MMA 的新路线 , 并形成了相应生产规模 , 三井东亚与协和瓦斯也共同建设了一条年产 4 万吨 的乙烯羰基化合成 MMA 生产线 乙烯与 CO 、 CH 3OH 反应生成 MMA :
CH2 图 1 转化率及选择性曲线图
Fig . 1 Conversion and selectivity as a function of volume concentration of isobutene
CH2 +CO + H 2O +CH 3OH
MMA + H 2O
这种以煤衍生合成气为基础制备 MMA 的方法 主要由 3 步构成 : 乙烯一步氢甲酰化合成丙酸 ; 丙酸 与甲醛缩合形成甲基丙烯酸 ; 甲基丙烯酸用甲醇酯 化制备甲基丙烯酸甲酯 。
[ 1. 2 ]
CHO + 1 / 2O2
CH 2 C CH3
COOH
CH 2 CCO OCH 3 +H 2O CH3
氧化催化剂的主要组分为钼 、 钨和铋 , 添加剂为 铁 , 钴和碱性元素 。 第一步氧化反应催化剂活性和 选择性见表 1 。
表 1 氧化反应催化活性和选择性条件表 Table 1 Condition of catalytic activity and selectivity
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甲基丙烯酸甲酯合成及生产
梁西良 , 王素漪 , 徐 虹
( 黑龙江省石油化学研究院 哈尔滨 150040 )
摘要 : 介绍了甲基丙烯酸甲酯 7 种生产方法 , 其中异 丁烯氧化法被认为是最具有竞争力工艺之一 。 对我国有工 业意义的 技术路线为 : 可以发挥石油裂解 C4 馏分的资源优势 , 选择异丁烯氧化法工 艺路线 。 该路 线不使用 硫酸和剧毒 品氢氰酸 , 废液 少 , 环境安全容易控制 , 可以连续化生产 。 关键词 : 甲基丙烯酸甲酯 ; 异丁烯 ; 丙酮氰醇 中图分类号 : TQ 325. 7 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 -0017( 2005) 01 -0057 -04
反应条件 异丁烯醛/ mol % 蒸汽/ mol % O2 / 异丁烯醛( 摩尔比) 反应温度/ ℃ 接触时间/ s 异丁烯醛转化率/ mol % 甲基丙烯酸/ mol % 数据 2 —3 10 — 40 2 —4 270 — 350 2 —5 70 — 90 80 — 85
CH 3 CH2 -COOH C COOH +H 2O CH 3 CH 2 C COOCH 3 CH 3
CH2 =CH 2 + H 2 +CO +1/ 2O2 CH3 CH 2COOH +HCHO CH 2 C — COOH +CH 2OH CH 3 CH 2
[ 18]
表 2 异丁烯醛的氧化反应条件表 Table 2 Conditon of isobutene -aldehyde oxidation
OH CH 3 C CH3 CN +H 2SO4
CuSO 4 130 ℃
OSO3H CH 3 C CH3 CN +H 2O
作者简介 : 梁西良( 1968 ) , 黑龙江省伊春市人 , 工程师 , 现从事精细化工产品研究及生产工作 。
· 58 · 梁西良等 , 甲基丙烯酸甲酯合成及生产 Vol . 27 . No . 1 , 2005
反应条件 异丁烯/ mol % 蒸汽/ mol % O2/ C 4 摩尔比 反应温度/ ℃ 接触时间/ s C 4 转化率/ mol % 一次收率/ mol % ( 异丁烯醛 +甲基丙烯酸) 数据 4～ 8 5 ～ 40 2～ 4 300 ～ 400 1～ 5 ≥95 82 ～ 87
在第一步氧化反应过程中 , C 4 转化率在 95 %以 上 , 如果转化率较低 , 能降低第二步反应催化剂的活 性及选择性 。 如图 1 所示 : 第二步氧化反应的催化剂是钼 、 钒和磷基杂多 酸 , 添加剂是过渡金属和碱性元素[ 12 , 13] 。 此催化剂 的表面积是 4 m / g , 孔径为 0. 4 um 异丁烯醛的氧化 反应条件如表 2 。
这种以乙烯和合成气为原料的合成工艺 , 适合 于拥有甲醇和甲醛生产装置的企业使用 。 1. 4. 3 丙烯羰基化法 丙烯合成 MMA 包括丙烯羰基化 、脱 氢和酯化 等步骤 , 反应机理为 :
[5 ]
1. 3. 2 酯化反应 甲基丙烯酸在硫酸存在下与甲醇在液相中酯化 反应生成甲基丙烯酸甲酯 , 甲基丙烯酸酯化反应是用 硫酸作催化剂 , 可以提高甲基丙烯酸转化率 。 即使甲 醇与甲基丙烯酸的摩尔比低 , 也能得到较高转化率 。 异丁烯催化氧化法生产甲基丙烯酸甲酯过程中 氧化反应串联生产可降低投资和能源费用 , 无废水 产生 , 用高效催化剂能减少副反应生成 。 1. 4 其它合成方法 叔丁醇氧化法 , 乙烯 、 丙烯羰基化法 , 甲基丙烯腈 法开发成功 , 使 MMA 合成方法越来越趋于多样化 。 1. 4. 1 叔丁醇氧化法[ 10] ( TBA 法) 叔丁醇氧化法( TBA 法) 是日本三菱人造丝公司 开发的 。 叔丁醇 可由 SBB [ C4 混合 气 : i -C4 ( 约 45 % ) 、 nC4 ( 37 % ) 和丁烷( 约 16 % ) ] 中的 i C4 水合制得 。 三菱人造丝公司制取叔丁醇的方法 , 采 剂 , 将 SBB 中的 i C 4 =选择性地进行水合得到叔丁 醇 。 此法 i -C 4 = 的转化率 93. 5 %, n -C4 =转化率 0. 2 %, 二异丁烯选择率 0. 06 %。 TBA 法的反应过程与异丁烯氧化法相同 , 而且 所用催化剂和反应条件也相同 。 TBA 法分五个工艺 过程 : 水合工程 ; 氧化工程 ; MAA( 甲基丙烯酸) 回收 过程 ; 酯化过程 ; 废气 、 废液燃烧过程 。 由于该方法 的技术经济效益先进 , 国外许多大公司如美国杜邦 公司 、罗姆 哈斯公司及日本触媒化学 、住友化学 、
110 ℃, 0. 9 MPa 1. 5h
CH 3 + O2
CH2
C CHO +H 2O CH 3
1. 1. 4 废酸处理 此方法的缺点是 : 氢氰酸有毒 , 使用率不高 , 设 备腐蚀严重 , 回收 NH4HSO4 的投资较大 。 ACH 法 酰氨化 反应 , 酯化 反应所 需硫 酸耗量 高 , 最终副产硫酸氢铵多 , 从环保 和经济的角度考 虑 , 必须进行必要的处理和回收 。 比较流行的处理 方法是硫酸回收法和硫铵回收法 。 硫铵回收法采用 通氨合成硫酸铵 。 硫酸回收法是在回收硫铵的基础 上 , 燃烧分解得到 SO2 和 N2 , 进而继续氧化制硫酸 供循环使用 。 硫酸回收法投资大 , 一些大型装置采 用 MMA 与硫酸联产消化吸收废酸 。 1. 2 新 ACH 法 新 ACH 法( 又称 MGC 法) 改进了传统 ACH 法工 艺 。 日本三菱瓦斯化学公司开发出无副产品硫酸铵 的 MMA 制造技术 , 这是一种划时代的新 ACH 法 。