酯化工艺

CTW 18.88
E14011 酯化预热器
E14012 酯化冷却器
D14010 酯化加料罐
R14100 酯化反应器
LLP
E14011
停车
反应OFF料
至T14001 NO.4000/03
反应产物
至C14100
NO.4000/02 反应OFF料
停车
自P14001 NO.4000/03
9
3.酯化工艺介绍-反应系统
MAA P13004B
回收MAA、MMA 自P14611 NO.4000/05
回收MEOH 自P14211 NO.4000/02
TI
FS
20
002
102.80
N2
E14010
001
40
280.00
TI
FS
147.35
003
40
D14010
34.9
140.10
004
40
P14010 酯化加料泵
E14010 酯化加料罐尾气冷凝器
0 100
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
MAA转化率 MEOH转化率
40
MAA选择性
30
MMA收率
30
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000
反应时间，h
酯化催化剂的稳定性
4
1.酯化基本原理
❖酯化反应条件：
▪ 反应温度 ：80℃； ▪ 反应压力 ：0.34MPa(G)； ▪ 反应空速 ：0.5h-1； ▪ 醇酸摩尔比：1.5。
❖催化剂使用条件：
▪ 温度：75℃～90℃。
5
❖ 四大系统：
▪ 酯化反应系统(A) ▪ 甲醇回收系统(B) ▪ MMA提纯系统(C) ▪ MAA回收系统(D)
11
甲 醇 萃 取 塔
3.酯化工艺介绍-甲醇回收系统
N18 N9
N5
N10
N12
N15 N3
N13
550
N14
N16
N11
T3
桶身法兰
100
N4
栅格
#100 #99
#99 #98
#98 #97
#97 #96
#96 #95
#95
50
T2
定环 转盘 H1
桶身法兰
#51 #51
#50 #50
100 100
自P14011-3 NO.4000/06
废水
自P14312 NO.4000/03
40 20.88
64℃ 47KPaA
019
64 47
64 759.12 97.94
022
E14420
CTW
40
PW
E14422
CWA PC3
粗MMA 自P14311 NO.4000/03
40 018
#23
342.19
#22
到T14001溢流
阻聚剂HQ:PZ=1:1 自P14011-2 NO.4000/06
LC #39 #34
CTW FC 40 338.50 008
C14100
20.5
E14223
消 52℃
012
泡 60KPaA
剂
52
60
#40
358.27
52
98.03
E14220
CTW
1.41
CWA
PC2 40 56
自P14013-3 NO.4000/06 尾气
至 D14006A NO.4000/07
至 PV4
NO.4000/07
MQ阻聚剂
自P14014-1,2 NO.4000/06
C14500 #2
FS
P14511
336.78
#1 82
021
66
8243.95 72
❖杂质反应：
▪ CH2=CHCOOH+ CH3OH CH2=CHCOOCH3+H2O ▪ CH2=C(CH3)COOH +
CH3CH2OHCH2=C(CH3)COCH2CH3+H2O ▪ 原料杂质是影响最终MMA产品纯度的原因之一
3
1.酯化基本原理
❖酯化催化剂：
▪ 强酸型阳离子交换树脂；
百分比，%
MAA废水总管 LC
回收MEOH 至D14010 NO.4000/01
A14100 转盘萃取塔转盘电机
P14111
E14223
P14220
P14211
甲醇回收塔加料泵 甲醇回收塔釜液冷却器 甲醇回收塔釜液泵 甲醇回收塔回流泵
E14222 甲醇回收塔第二冷凝器
D14008 凝水罐
D14111 萃取相缓冲罐
350
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
0
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
温度 (℃)
甲醇蒸汽压与温度的关系
N8
10
3.酯化工艺介绍-甲醇回收系统
萃余相 至D14112
45 010 494.47
NO.4000/03
A14100
M
TC
77.56
E14001
CWA
LLP
E14310
017
FC
174.21
40
#5 C14300
#3 #1 91 22
LC
91℃ 22KPaA 21%MMA
P14001
IA 1Nm3/h 25
042
CWA
T14001
T14001
046 91 44199.00
P14310
P14320
71.49
E14320
CTW
N4 N3 N2 T1
300
6350
甲醇蒸汽压 (kPa(A))
桶身法兰 格栅
丝网 M1
反 M5
应 器
桶身法兰
格栅 丝网
M2
树脂催化剂床层
树脂催化剂床层
M4
桶身法兰
格栅
丝网
N1
P4
630
P1 T2 N7 P2
900
P3
M3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
400
400
350
7
2.酯化流程概述
❖ 2500吨/年工业试验装置
▪ 小时产量 315kg ▪ 焦油比：16.6kg/t MMA ▪ MAA单耗：～0.889 （甲醇回收塔釜到MAA装置算作损耗） ▪ MEOH单耗：0.327
8
3.酯化工艺介绍-反应系统
阻聚剂HQ:PZ=1:1 自P14011-1 NO.4000/06 MEOH 自P14005
56℃ 20KPa56A 20
#30
CTW 9.38 CWA 15 028
E14520 E14521
0.13 CWA
E14522
1.26
5
030
PC4
#21 #20
C14500
393.74
16 15
D14501
LC
FC
#10
至 PV3 NO.4000/07
尾气
至 D14006A
NO.4000/07 阻聚剂NP
开孔率5.2%
甲
▪ 精馏段：#21～#30 筛板
醇
开孔率5%
回
▪ 精馏段：#31～#40 筛板 开孔率6.8%
收
❖ 操作参数
塔
▪ 塔顶温度：52℃
▪ 塔顶压力：60KPaA
▪ 塔釜温度：89℃
▪ 塔釜压力：68KPaA
❖ 控制指标
▪ 塔釜：甲醇＜100ppm
不含酯
13
3.酯化工艺介绍-MMA精制系统
#1
91.6
89
68
LC
E14210
121.79 IA 1Nm3/h
044 89
89℃
FC
25 038
8078.00
68KPaA
011
89
40
P14111
P14220
373.91
D14201
LC
P14211 D14008
140.10 004
C14200 甲醇回收塔
E14210 甲醇回收塔再沸器
E14220 甲醇回收塔第一冷凝器
E14222
1.45
5
014
消泡剂 自P-XXXX NO.211/0X 阻聚剂HQ 自P14012 NO.4000/06 至 PV2 NO.4000/07 尾气
至 D14006A
NO.4000/07
反应产物
自E14012 NO.4000/01
40 670.25 006
溶剂比：0.505 操作温度：45℃
P14007 MMA收集罐泵
D14112
萃余相缓冲罐
E14007
P14003
MMA收集罐尾气冷凝器 MMA不合格品泵
T14003 MMA不合格品罐
P14001 循环甲醇泵
P14112
脱酸塔进料泵
D14301 脱酸塔顶受液罐
E14001
P14310
循环甲醇罐尾气冷凝器 脱酸塔再沸器泵
T14001 循环甲醇罐
甲基丙烯酸甲酯工艺培训之二
MMA工艺
舒月峰 2020/6/29
主要内容
1
酯化基本原理
2
酯化流程概述
3
酯化工艺介绍
2
1.酯化基本原理
❖甲基丙烯酸甲酯合成反应式：
▪ CH2=C(CH3)COOH + CH3OH催化剂 CH2=C(CH3)COCH3+H2O
❖副反应：
▪ CH3OH+ CH3OH CH3O CH3+H2O
至D14005 NO.4000/02
44 016
538.61
P14007
M CWA
CTW
T14003 E14007
T14003
D14007D14007
FC
P14003
C14300
44℃ 44 19KPaA
19
D14112
LC
FC
45 010 494.47
P14112
21.70 026
91
047
44199.00 TC
450
H2
N1
H3
桶身法兰
P T1
#2 #1
#1
栅格
H4
N2
min
2300
1750
5900
5750
15700
❖ 结构参数
▪ 转盘数：100块 ▪ 定环数：100块
❖ 操作参数
▪ 温度45℃
❖ 控制指标
▪ 塔顶油相：不含甲醇 (影响单耗)
12
3.酯化工艺介绍-甲醇回收系统
❖ 结构参数
▪ 提馏段：#1～#20 筛板
TC
#21
C14400
023 752.52
40 45 LC
D14401 LC
全回流 热负荷 P14411
P14412
C14400 12470.75
84.6
#1
82
53
049
MA FC
回流量 LLP
105.32
IA 1Nm3/h
E14410
82 048
25 039
12470.75
废水
26.22
至 D14008
PSV
安全泄压
至T14001 NO.4000/03
80
CTW
均匀混合
80℃ 0.34MPaG
0.47h-1 1.44mol比
R14100 R14100
副反应
80
原料品质 670.25
005
LC
P14010
TC
20.99
heat exchanger 10%MMA
E14012
TC PC 670.25
40 006
酸度
LC
2.16 CWA
E14322
PC1 40 18
D14301
LC
P14311
循
环
P14312
91
015
152.95
150
020
5
1.34
40 019 20.88
40
018
342.19
至 PV1 NO.4000/07
阻聚剂NP 自P14013-1 NO.4000/06
阻聚剂HQ:PZ=1:1 自P14011-4 NO.4000/06
废液 至P14611 NO.4000/05
废液 自各设备倒淋
NO.
萃余相 自C14100 NO.4000/02
重组分 自P14520 NO.4000/04 至D14005 NO.4000/02 自E14012 NO.4000/01
自R14100 PZV NO.4000/01
至C14100 BTM NO.4000/01
回收MAA 至 C13100
MAA水溶液罐 (与C320C01关410系0 )
甲醇萃取塔
40
35.41
009
FC #20
C14200
013
TC
#15
216.72
45 C14100 heat exchanger C14200
40
ATM
45
514.28
007
D14111
LC
FC LLP
8078.00
045
2.酯化流程概述
原料 原料
废水
产品
A
B
C
Leabharlann Baidu
D
焦 油 罐
酯化反应器 甲醇萃取塔 甲醇回收塔
脱酸塔
脱轻塔 6
产品塔
重组分蒸发塔 薄膜蒸发器
2.酯化流程概述
❖ 循环甲醇罐T14001
▪ 用于回收反应系统和甲醇回收系统的off料； ▪ 物料特点：含甲醇，并且比较干净。
❖ 不合格料罐T14003
▪ 用于回收MAA回收系统和MMA提纯系统的off料； ▪ 物料特点：不含甲醇，但含较多重组分。
P14320 重组分蒸发塔加料泵
E14322 脱酸塔第二冷凝器
14
C14300 脱酸塔
E14310 脱酸塔塔釜再沸器
E14320 脱酸塔第一冷凝器
E14002 MMA不合格品罐冷却器
P14311 脱酸塔回流泵
P14312 脱酸塔顶液泵
3.酯化工艺介绍-MMA精制系统
阻聚剂NP
自P14013-2
NO.4000/06 阻聚剂HQ:PZ=1:1
废水
NO.4000/02
LC
82℃ 53KPaA
P14420
024
40
C14400 脱轻塔
E14410 脱轻塔再沸器
E14420 脱轻塔第一冷凝器
D14401 脱轻塔顶受液罐
E14422 脱轻塔第二冷凝器
P14412 脱轻塔顶液泵
5
025
1.25
0.08 200
循环
56
710.00 78.56
027
阻聚剂HQ:PZ=1:1 自P14011-6 NO.4000/06
脱酸剂 自P-xxxx
尾气 至 D14006A NO.4000/07
废水 至D14401 NO.4000/04
粗MMA 至C14400 NO.4000/04 MAA、MMA 至C14600 NO.4000/05
D14007 MMA收集罐
D14201
P14008
甲醇回收塔顶受液罐 凝水罐泵
自D14006A NO.4000/07 自D14006B NO.4000/07 自P14412 NO.4000/04 自JE14611A凝水 NO.4000/05 自JE14611B凝水 NO.4000/05 自JE14611C凝水 NO.4000/05