丙烯酸生产工艺

分离类型
液液分离 液液分离 液液分离 液液分离
物料特性
丙烯酸、多聚物 水、甲醇、丙烯酸甲酯
甲醇、甲酯 水、甲醇
Baidu Nhomakorabea
分离方案
蒸发 萃取 精馏 精馏
五、生产中故障分析及应对措施
故障类型 反应器温度超温
反应器温度下降 反应器压力上升 萃取塔温度超温
原因分析判断
进料阀卡 进料温度高 压力高 进料温度低 进料量大 进料量小 进料温度高 萃取剂温度高 进料温度高
处理措施
换旁路阀 调小加热功率 调大排气阀 调大预热器功率
调小进料阀 调大进料阀 调小预热器功率 调大冷冻盐水量 调大进料换热器冷 却水量
六、 丙烯酸甲酯生产中安全、环保、节能措施
从物料MSDS数据，分析生产中可能存在的燃烧爆炸、中毒危险，从而提 出相应工艺措施；从工艺角度提出可能解决环保的措施；从系统热平衡分 析提出能量回收利用措施；
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。
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。
2、丙烯酸与甲醇酯化反应生成丙烯酸甲酯
工艺流程说明：
丙烯酸和甲醇在反应器中在阳 离子交换树脂作为催化剂的作 用下反应，生成物进入精馏塔 分馏，塔顶产物进入萃取塔萃 取，塔釜物料回反应器反应； 萃取塔塔顶出料进入醇拔头， 塔釜物料则进入醇回收塔回收， 醇回收塔塔顶物料回到反应器 反应，塔釜则作为萃取塔的萃 取水回到萃取塔；醇拔头塔塔 顶物料回到萃取塔重新萃取， 塔釜物料则进入酯精制塔精制， 精制塔塔顶出料则进入成品罐， 塔釜物料回到精馏塔精馏。
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、丙烯两步氧化生成丙烯酸
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。
温度控制 反应器的压力 进料配比 停留时间
1 、温度控制
影响因素 预热器的加热功率 新鲜原料进料量 循环酸流量 循环醇流量 反应器的压力
控制方案 开度 开度 分馏塔塔底回流量 醇回收塔的回流量 反应器顶部排气阀开度
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%。
四、丙烯酸甲酯生产工艺流程组织
1、原料及预处理工段
储存 输送 计量
项目涉及危险化学品特性一览表
序号
危险物质 名称
熔点 （℃）
01 甲醇
-97.8℃
02 丙烯酸 14
目录
➢ 丙烯酸甲酯生产工艺路线说明 ➢ 丙烯酸甲酯生产操作规程 ➢ 丙烯酸甲酯生产操作要点 ➢ 丙烯酸甲酯生产工艺流程组织 ➢ 丙烯酸甲酯生产中可能的故障分析及应对措施 ➢ 丙烯酸甲酯生产中的安全、环保、节能措施
一、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。
在此主要讨论“丙烯酸与甲醇直接酯化” 的生产工艺
以阳离子交换树脂为催化剂
酯化反应路线
（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)
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
三、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。那么这些因素如何才能达到最佳状态？ 正常生产时应该如何控制和维护这些条件呢？
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
1
5
3
4
6
二、丙烯酸甲酯生产操作规程
准备工作 正常操作 正常停车
预处理
丙烯酸 （新）
储罐
泵
流量自控
丙烯酸 （回收）
设备
泵
流量自控
甲醇
储罐 泵
流量自控
预热（水蒸汽）
甲醇 （回收）
设备
泵
流量自控
2、反应工段
维持反应条件技术方案
温度
压力
预热进料 出口阀门
反应热利用方案
初步分离方案
不利用，反应液温 度适合分馏塔进料 温度
单程转化率高， 不进行初分后 循环
3、产物分离方案
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