2018年化工生产技术技能竞赛-丙烯酸甲酯工艺仿真操作
丙烯酸甲酯仿真实训总结
丙烯酸甲酯仿真实训总结实训报告1：甲基丙烯酸酯合成的仿真总结第一周仿真实验，第二、三、四周均是分别对不同温度下反应情况进行了测定。
第一周仿真实验，我们首先观察到丙烯酸在丙酮溶剂中的混合速率比单纯的水相有所提高；接着探讨温度和压力等因素如何影响丙烯酸在水溶液中的反应速率以及单位体积内酯化产物的量与酯化反应时间之间的关系，研究出反应温度为60-90℃时，水解度随压力增大而减小的现象。
其中发现当反应温度从80℃逐渐升至90℃时，可加快反应速率并且增加反应产率；但在反应温度达100℃时，会使得反应产生副产物羟甲基丙烯酸甲酯，需要经多步处理才能除去，不利于后续的实验操作。
第二周仿真实验，采用的方法是研究反应过程中反应产物的状态变化。
开始阶段，我们主要采用压片法对温度变化对反应的影响做了试验。
结果显示此方法效果不佳。
经查阅资料后得知应该改换另外两种方式。
最终决定尝试新方法——溶剂萃取法。
这样就有了第三、四周的仿真实验。
在前面几个实验中我都有些许的失误，比如在温度设置上没控制好导致聚合反应停止，产品转化率也偏低，但幸运的是每次都还算顺利地完成了任务。
本次仿真实验让我明白：凡事只有认真仔细才会获得成功！第四周仿真实验，我选择了“双水相”实验来进行。
本实验虽然已有一定的成果，但仍存在问题未得到解决。
我很想自己动手将它彻底解决掉，便根据资料里提供的参考数据按照正常的流程模拟了整个实验过程，实验成功！这一次我还收获了人生道路上的宝贵财富，那就是——坚持！坚持就是胜利！即使过程再艰难，只要努力过、奋斗过，拼搏过，就一定能赢得属于自己的成功！第四周仿真实验，虽说这次课的实验部分涉及到的反应机理并非特别深刻，甚至看似毫无意义，但实际操作起来却颇费心思。
学习这类实验不仅可以培养动手能力、还能够更深层次的领悟原理，是一举两得的事情。
在实验中我还碰见了一些困难，比如在保护胶的配制上遇到了麻烦，幸亏班长老师帮忙指点，要不然连基础反应步骤我估计都不清楚。
仿真丙烯酸甲酯工艺物料关系
仿真丙烯酸甲酯工艺物料关系
仿真丙烯酸甲酯工艺的物料关系指的是在生产丙烯酸甲酯的过程中，各种物料之间的作用、流动、转化等关系。
以下是丙烯酸甲酯工艺中的主要物料关系：
1. 原料：丙烯和甲醇是生产丙烯酸甲酯的主要原料。
它们通过加热、混合等过程混合在一起，形成反应物料。
2. 催化剂：丙烯酸甲酯的制备需要使用催化剂，常用的催化剂有碱催化剂和酸催化剂。
催化剂可以促进反应的进行，加速反应速度，提高反应产率。
3. 反应器：反应器是完成丙烯酸甲酯反应的装置。
反应器中的原料和催化剂经过反应后，生成丙烯酸甲酯和副产物。
4. 分离装置：分离装置用于将反应生成的丙烯酸甲酯和副产物进行分离。
常用的分离装置包括塔式分离器、蒸馏塔等。
5. 废气处理装置：丙烯酸甲酯生产过程中会产生废气，废气含有有害物质，需要通过废气处理装置进行处理，以达到环保要求。
以上是仿真丙烯酸甲酯工艺的主要物料关系，不同的生产厂家可能会有不同的工艺流程和物料关系。
但无论如何，科学合理的物料关系是保证生产丙烯酸甲酯质
量和生产效率的重要保障。
丙烯酸甲酯的生产工艺设计
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 。
丙烯酸甲酯装置—事故处理(石油化工装置仿真操作课件)
丙烯酸甲酯系统仿真操作
2
丙烯酸甲酯系统仿真操作
T110压力增大
丙烯酸甲酯系统仿真操作
T110压力增大事故现象和处理方法
事故现象
塔T101压力上升
处理方法
1）关闭PIC109及前后截止阀 2）迅速打开PIC109旁路阀V209 3）调整温度、压力至正常； 4）控制V111压力为27.86kpaA
丙烯酸甲酯系统仿真操作
T110压力增大智能评分
丙烯酸甲酯系统仿真操作
3
丙烯酸甲酯系统仿真操作
原料中断
丙烯酸甲酯系统仿真操作
原料中断事原因
原料中断
丙烯酸甲酯系统仿真操作
原料中断事故处理方法
处理方法
1）关FIC101及前后截止阀 2）迅速打开FV101旁路阀 3）调节温度、压力至正常
丙烯酸甲酯系统仿真操作
原料中断智能评分
丙烯酸甲酯系统仿真操作
4
丙烯酸甲酯系统仿真操作
LV110阀卡
丙烯酸甲酯系统仿真操作
LV110阀卡事故现象和原因
事故现象
1)LIC110上升 2)V140液位下降
事故原因
LV110阀卡
丙烯酸甲酯系统仿真操作
LV110阀卡事故处理方法
处理方法
1）关闭LIC110及前后截止阀 2）迅速打开LIC110旁路阀V406 3）控制LIC110、LIC111液位50%
丙烯酸甲酯系统仿真操作
讨论
LV110阀卡、原料中断主 要有哪些现象？ T110压力增大处理过程？
催化裂化反再系统仿真操作
知识点：再沸器E151积水、T110压力增大、原料中断、LV110阀卡
虚拟仿真实验教学项目-“丙烯酸甲酯全流程生产仿真实习”上线
虚拟仿真实验教学项目-“丙烯酸甲酯全流程生产仿真实习”上线全校师生：大家好，近期正在进行国家级虚拟仿真实验教学项目评选，我校“丙烯酸甲酯全流程生产仿真实习”作为北京市唯一化工与制药类项目被推荐参加评选，目前项目已在网上公示，各位同学、老师可登录在线学习平台进行“注册、远程在线学习和反馈”。
项目介绍：针对大化工类实习存在的远离现场、只能看不能操作的问题，本项目以丙烯酸甲酯实际生产工厂为蓝本，将真实设备、管道、仪表与仿真技术相结合，通过物料虚拟和动态工况模拟，建成智能仿真工厂，开展实习、实训活动。
实习分为酯化反应、丙烯酸分离回收、甲醇分离回收、丙烯酸甲酯精制四个工序。
酯化反应工序目前可下载仿真软件进行远程仿真，所有设备均可通过识别二维码进行学习。
注册学习步骤：1、点击以下网站进入项目主页：2、点击右上角注册按钮，用手机号进行注册；3、注册成功后重新登录，登录成功后点击“2018年项目公示”，在“项目名称”搜索栏搜索“丙烯酸甲酯”，点击搜索结果进入项目；4、可点击“收藏”按钮收藏项目，下次登录可在项目管理中找到收藏项目；可对实验项目“点赞”；5、可进行“实验评分”（1星——5星），可进行“实验评价”（好评或者差评），可“发表评价”。
6、可点击“我要做实验”，登录实验界面下载仿真软件进行远程学习。
欢迎大家提出宝贵意见帮助项目改进。
除远程在线学习外，项目接收校内外师生进行现场实习、实训，咨询预约电话：。
注册方法:第一步，访问项目主页：，点击右上角注册，进入注册页面。
第二步，注册成功后，可以登录该网站。
第三步，重新访问项目主页：，点击右上角登陆即可登陆。
第四步，登陆后，点击“2018项目公示”，在“项目名称”搜索栏中搜索“丙烯酸甲酯全流程生产仿真实习”，点击搜索结果进入项目。
第五步，网站上方可对实验项目“收藏”与“点赞”，点击“我要做实验”即可进行在线仿真；网站右侧可进行“实验评分”，可进行“实验评价”，也可“发表评价”。
丙烯酸甲酯工艺流程
丙烯酸甲酯工艺流程
《丙烯酸甲酯工艺流程》
丙烯酸甲酯是一种重要的有机化学品，广泛应用于涂料、胶粘剂、树脂等领域。
其生产工艺流程一般包括原料准备、酯化反应、醇解反应和精馏分离等步骤。
首先，原料准备阶段需要准备丙烯酸和甲醇。
丙烯酸通常是通过催化加氢制得，而甲醇则是一种常见的工业化学品。
这两种原料的质量和纯度会直接影响到后续的酯化反应和产品质量。
酯化反应是生产丙烯酸甲酯的关键步骤。
在反应釜中，将丙烯酸和甲醇与催化剂一起加入，并加热搅拌。
在适当的温度和压力条件下，反应会发生，生成丙烯酸甲酯和水。
这是一个可逆反应，需要通过控制反应条件来提高产率和纯度。
接下来是醇解反应，用来去除生成的水。
醇解反应即将产生的丙烯酸甲酯与过量的甲醇反应，生成丙烯酸甲酯和水。
这一步主要是为了提高产品的纯度，去除杂质的水分。
最后是精馏分离过程。
将反应产物送入精馏塔中，通过加热蒸发，再凝结，将目标产品从杂质中分离出来。
这一步骤将进一步提高产品的纯度和成品率。
通过以上工艺流程，我们可以得到高纯度的丙烯酸甲酯产品。
当然，在工业生产中，还需要考虑能源消耗、废物处理和安全生产等问题，以确保全过程生产的高效、经济和安全。
丙烯酸甲酯大赛版软件升级更新说明
丙烯酸甲酯大赛版软件升级更新说明
经“化工生产技术”赛项专家组授权，东方仿真公司现对丙烯酸甲酯大赛版软件进行升级更新，并进行更新说明。
本次更新的目的是修改软件中原有BUG、增加事故数量、添加稳态生产题型的练习工况，同时完善评分杜绝投机取巧。
1、修改的BUG
1）事故7 P110泵坏事故，切换泵不起作用。
2）部分备用泵不起作用和部分前后截止阀不起作用。
2、冷态开车工况修改的内容
1)冷态开车增加若干项违规操作扣分项目。
2)更新冷态开车—》提负荷，质量评定——》FIC141和FIC144评分的添加
延时，避免软件启动即评分的问题
3、增加8个事故
在培训项目中增加8个事故工况。
4、稳态扰动练习
添加“稳态生产练习1（20分钟内扰动发生完）和练习2（10分钟内扰动发生完）”两个稳定生产工况，仅供参赛选手熟悉相关题型。
注：具体修改内容详见软件。
丙烯酸甲酯仿真操作特点课件
要求： 一、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）； 二、生产工艺条件影响因素分析： 温度、压力、配比、空速对生产收率、产量、浓度的影响；
三、典型设备的选择：
从物料性质、工艺条件说明反应器、其他典型设备的结构、材质；
四、丙烯酸甲酯生产中安全、环保、节能措施：
T150
V151
LS
丙烯酸甲酯生产流程图 ---酯化反应
丙烯酸甲酯生产流程图 ---分馏塔 T110
丙烯酸甲酯生产流程总图
丙烯酸甲酯生产流程图
丙烯酸甲酯生产流程图
丙烯酸甲酯生产流程图
丙烯酸甲酯生产流程图
思考：
1、丙烯酸甲酯原料是什么？ 2、丙烯酸甲酯工艺中核心设备是哪一个? 3、丙烯酸甲酯仿真工艺与单元操作仿真的区别？ 4、完成丙烯酸甲酯工艺开车任务需要具备的素质
化
酸
反
分
应
流
器
塔
薄 膜 蒸 发 器
重组分
醇 萃 取 塔
醇
醇
回
拔
收
头
塔
塔
回收水
酯 提 纯 产品甲酯 塔
丙烯酸甲酯生产流程
丙烯酸 甲醇
CW
R101
LS
E101
FL101
LS
E114
CW
T110
V111
LS
V141 E140
T140
V130
LS
CW
CW
T130
E130
V140
CW
T160
V161
LS
CW
磺酸型离子交换 可膨胀石墨 树脂
催化效率高，技 催化活性高、不污染环 术成熟，污染小， 境、对设备无腐蚀、易 腐蚀小。，可重 分离及再生处理简单 复利用；易于连 续生产。
丙烯酸甲酯工艺仿真软件操作手册(详细参考)
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+H2OAA 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+H2OMPM：(3-甲氧基丙酸甲酯)H+(IER)*2CH2=CHCOOH十CH3OH ———> CH2=CHCOOC2H4COOCH3+H2OD-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯／二聚丙烯酸甲酯)H+(1ER)CH2=CHCOOH+CH3OH———>HOC2H4COOCH3HOPM(3-羟基丙酸甲酯)H+(1ER)CH2=CHCOOH+CH3OH ——>CH3OC2H4COOHMPA(3-甲氧基丙酸)H+(1ER)2CH2=CHCOOH———>CH2=CHCOOC2H4COOHD-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H2OC2H5COOH+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。
丙烯酸甲酯的生产工艺流程报告总结
丙烯酸甲酯的生产工艺流程报告总结下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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丙烯酸甲酯仿真应用技术研究
艺流 程 图 ，认真 观察 该 图 ，参 照资料 【 １ 】 ，依 次统计 出
第 １期
李雪真： 丙烯酸 甲酯仿真应用 技术研究
酯 化 单元 的主要 设备 、调节 阀和 其 它 阀 门的种类 、数
量 、名称 及 作用 ，调 节 阀要 统计 出对应 的前 阀、后 阀 及旁路阀。
到 指 定温度 ７ ５ ℃后送 至酯 化 反应器 Ｒ１ ０ １进 行反 应 。 ３ ． ４查 找酯 化单 元 关键参 数
调控 各单 元工 艺参 数 ，运行 丙烯 酸 甲酯仿 真装 置 。
２ ． ２ 资源
丙烯 酸 甲酯 仿真操 作手 册 、多媒 体 、丙烯 酸 甲酯 仿真 软件 、丙烯酸 甲酯 仿真 装置 等 。 ２ － ３设 计 内容
丙烯 酸 甲酯 生产 主要 是 由酯 化 单元 、 回收单元 、
酯精 制提 纯单 元三 部分 组成 。 酯化 单元 ，原料 丙烯 酸与 甲醇 发生酯 化 反应 生成 丙烯 酸 甲酯粗 酯液 ；回收单 元 ， 回 收没 反应 的原料 等 ；
酯精制提纯单元，生成的粗酯液提纯精制得到丙烯酸
甲酯 。
３ － 台 熟练 地 调用 各 个 画
面 ， 并 能 与 现 场 阀 门 结 合 完成 相关 操 作 。
本 设计 内容 以酯 化单 元 为例 ，就 复杂 工艺如 何展 开仿 真操 作做 了探 究 ，详化 单元 的 Ｐ Ｄ Ｆ及 ＤＣ Ｓ图，掌握 参 数 控 制 要求 ，掌握现 场 流程 ；随后再 调节 相关 控制 参数 ，
酯化 单元 关键 参数 见表 ２ 【 １ ］ ｏ
表２ Ｒ１ ０ １ 酯化 反应 器工艺参数
34查找酯化单元关键参数酯化单元关键参数见表r101酯化反应器工艺参数单位数值指标备注流量fic101fic104fic106fic109tic101ti104pic101pdi101kghkghkghkghkpaakpaa1841367447517412330373075753010072aae101meohe101t110底部物料至e101r101入口温度r101温度r101反应器压力过滤器压差温度压力aa是丙烯酸meoh是甲醇kpaa是绝对压力酯化单元r10135查找仿真操作的质量步骤分和扣分项以冷态开车为例丙烯酸甲酯仿真操作中酯化单r101的质量步骤分及扣分项如表质量步骤分及扣分项如调节pv101的开度控制r101压力301kpaa
(整理)丙烯酸甲酯工艺仿真软件手册.
丙烯酸甲酯工艺仿真培训系统目录第一章生产原理及工艺特点 (2)第二章生产流程说明 (5)第三章设备一览表 (8)第四章主要操作条件及工艺指标 (11)第五章操作规程 (14)第六章紧急事故处理 (21)第七章操作界面 (22)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+H2OAA 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+H2OMPM：(3-甲氧基丙酸甲酯)H+(IER)*2CH2=CHCOOH十CH3OH ———> CH2=CHCOOC2H4COOCH3+H2OD-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯／二聚丙烯酸甲酯)H+(1ER)CH2=CHCOOH+CH3OH———>HOC2H4COOCH3HOPM(3-羟基丙酸甲酯)H+(1ER)CH2=CHCOOH+CH3OH ——>CH3OC2H4COOHMPA(3-甲氧基丙酸)H+(1ER)2CH2=CHCOOH———>CH2=CHCOOC2H4COOHD-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H2OC2H5COOH+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。
丙烯酸甲酯工艺流程
丙烯酸甲酯工艺流程
丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于涂料、塑料、纺织、油墨等行业。
下面是丙烯酸甲酯的工艺流程：
1. 原料准备：丙烯、甲醇和催化剂是生产丙烯酸甲酯的主要原料。
甲醇和丙烯按一定比例混合，并根据需要加入催化剂，通常使用碱式催化剂如氢氧化钠或氢氧化钾。
2. 放热控制：将原料混合物引入反应釜中，在恒定的温度和压力下进行反应。
由于丙烯与甲醇反应会放出大量的热量，因此需要控制反应温度，以避免发生副反应或爆炸。
3. 反应过程：反应釜中的原料混合物在催化剂作用下发生酯化反应。
丙烯与甲醇反应生成丙烯酸甲酯，同时产生水。
4. 中和和分离：反应结束后，用盐酸或硫酸对产生的丙烯酸甲酯进行中和。
酯化反应产生的水和中和反应产生的盐酸或硫酸被分离出来，以便进行下一步的处理。
5. 精馏：将中和后的混合物进行精馏，分离出纯净的丙烯酸甲酯。
6. 脱水和脱盐：在精馏后的丙烯酸甲酯中，还有少量的水和盐酸或硫酸残留。
通过脱水剂和脱盐剂的处理，去除其中的水分和杂质，以提高产品的纯度。
7. 产品储存和包装：脱水和脱盐后的丙烯酸甲酯可以储存和包
装，待送入市场使用。
以上是丙烯酸甲酯的工艺流程。
要注意的是，在整个过程中需要严格控制温度、压力和反应时间，以确保产品的质量和产量。
此外，废水和废气的处理也是工艺流程中的重要环节，确保生产过程的环保性和安全性。
具体样题如下。 .doc
具体样题如下。
（一）化工仿真操作样题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；（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3。
表3 化工仿真操作题3．考核说明（1）丙烯酸甲酯生产工艺操作软件采用通用2010 DCS风格，均为200仿真时钟。
（2）仿真考试时间为120分钟，试卷满分为100分。
（3）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。
（4）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。
（二）精馏操作样题1．竞赛题目以乙醇-水溶液为工作介质，在规定时间（90分钟）内完成精馏操作全过程。
2．考核内容操作所得产品产量、产品质量（浓度）、生产消耗（水电消耗）、规范操作及安全与文明生产状况,满分100分。
3．考核要求（1）（2）（3）（4）（5）（1）掌握精馏装置的构成、物料流程及操作控制点（阀门）。
（2）在规定时间内完成开车准备、开车、总控操作和停车操作，操作方式为手动操作（即现场操作及在DSC界面上进行手动控制）。
（3）控制再沸器液位、进料温度、塔顶压力、塔压差、回流量、采出量等工艺参数，维持精馏操作正常运行。
（4）正确判断运行状态，分析不正常现象的原因，采取相应措施，排除干扰，恢复正常运行。
（5）优化操作控制，合理控制产能、质量、消耗等指标。
4．赛前条件（1）精馏原料为[(10-15)±0.2]%（质量分数）的乙醇水溶液（室温）；（2）原料罐中原料加满，原料预热器预热并已清空、精馏塔塔体已经全回流预热，其他管路系统已尽可能清空；（3）赛前原料预热器、塔釜再沸器无物料，需选手根据考核细则自行加料至合适液位；（4）进料状态为常压，进料温度尽可能控制在泡点温度（自行控制），进料量≤60L/h，操作时进料位置自选，但需在进料前于DCS操作面板上选择进料板后再进行进料操作；（5）DCS系统中的评分表经裁判员清零、复位且所有数据显示为零，复位键呈绿色；（6）设备供水至进水总管，选手需打开水表前进水总阀及回水总阀；（7）电已接至控制台；（8）所有工具、量具、标志牌、器具、计算器均已置于适当位置备用。
2018年全国职业院校技能大赛高职组化工生产技术赛项技术点评
20&8年第4期思第115期HUAGONG ZHIYE JISHU JIAOYU技能竞赛2018年全国职业院校技能大赛高职组化工生产技术赛项技术点评化工生产技术赛项总裁判长丁章勇2018年全国职业院校技能大赛高职组化工生产 技术赛项的比赛，在赛项执委会和广东分赛区执委 会的领导下，经过各参赛代表队、专家组、裁判 组、监督组、仲裁组、承办校以及合作企业的共同 努力，顺利地完成了各项赛事，竞赛取得了圆满成 功。
1竞赛基本情况本年度的国赛化工生产技术赛项只设高职组，比赛于2018年6月11日至13日在广东轻工职业技术学 院进行，共有来自27个省、市、自治区的60支代表 队180f立选手参赛，参赛率96.77% (参赛名额62队，网上报名61队）。
竞赛项目由三个模块组成，其中 专业知识和化工仿真为个人模块，精镏实操为集体 模块，三个模块的成绩分别以15%、40%和45%的权 重计人选手的个人总成绩。
2命题思路与特点2.1专业知识考核专业知识考核的命题主要依据化工总控工高级 工国家职业标准的要求进行，其题库来源于中国化 工教育协会和化学工业职业技能鉴定指导中心组织 编写的《化工总控工职业技能鉴定应知试题集》，内容基本覆盖了化工总控工高级工应具备的专业知 识范围。
专业知识模块为个人项目，每名选手独立完 成，采用机考方式闭卷进行。
考卷按标准化题型设 置，由40道单选题、20道多选题和40道判断题构 成，考试时按照化工总控工高级工职业标准中各知识点的分配权重由计算机系统从题库中随机抽取试 题组成考卷，这样既保证了试题覆盖的广度和知识 点的合理分布，又避免了人为出题带来的主观因素 影响，总体来说专业知识试题设置合理，考卷质量 非常高。
2.2化工仿真操作考核化工仿真操作模块同样为个人项目，每名选手 独立完成，采用机考方式闭卷进行。
考核针对高职 层次学生的培养目的和教学要求，选择了丙烯酸甲 酯生产工艺的全流程操作，主要考核选手对冷态开 车、正常运行（稳态生产）、事故处理及正常停车 等典型化工产品生产过程的操作能力和DCS的操作能 力；与往年相比，适当增加了选手对操作异常工况 的判断与处理的考核难度，加强了对选手事故处理 及应变能力的考核。
年产1.5万吨丙烯酸甲酯生产工艺中丙烯酸分馏工段的设计毕业设计论文
北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OFCHEMICAL TECHNOLOGY（ 2013 ）届本科生毕业设计（论文）题目：年产1.5万吨丙烯酸甲酯生产工艺中丙烯酸分馏工段的设计学院：理工学院专业：化学工程与工艺学号：090101160 姓名：杨岚祁指导教师：孟献民教授诚信声明本人申明：我所呈交的本科毕业设计是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得北京化工大学北方学院或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。
与我一同完成毕业设计的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：年月日年产1.5万吨丙烯酸甲酯工艺流程中丙烯酸分离工段的设计杨岚祁化学工程与工艺专业化工0906班学号090101160指导教师孟献民教授摘要本人所做的毕业设计是根据北京东方化工厂丙烯酸甲酯的生产工艺流程规程所提供的相关数据，主要对丙烯酸分馏工段进行能量衡算，物料衡算及丙烯酸分馏塔及塔釜再沸器设备的选型计算。
丙烯酸分馏塔设计的关键部分是对塔顶馏出液、进料液及塔釜液体在定性温度下混合液体的相关物性数据的确定。
本人查找了较多的计算手册并将其中比较精确的计算公式运用到毕业论文物性参数的确定上，为之后的设备计算夯实了基础。
由于相关文献资料中所涉及的多组分精馏塔的设计比较少见，尤其是通过手算的方法，所以本设计是对多组分精馏塔手算法的一个比较好的补充。
再者有关文献资料对再沸器的设计选型计算步骤描述的比较浅显，大多是对单一组分的物料进行加热或冷却，对发生相变的过程描述的不够详尽，不能根据其描述的方法设计出比较合适的再沸器。
很难满足实际工业生产要求。
所以本设计也是对加热多组分物料立式热虹吸再沸器设计的一个很好的借鉴。
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4、T110 的塔顶流出物经 E130(醇萃取塔进料冷却器)冷却后被送往 T130(醇萃取塔)。由 于水-甲醇-甲酯为三元共沸系统，很难通过简单的蒸馏从水和甲醇中分离出甲酯，因此采用 萃取的方法把甲酯从水和甲醇中分离出来。从 V130 由 P130A 抽出溶剂(水)加至萃取塔的顶 部，通过液一液萃取，将未反应的醇从粗丙烯酸甲酯物料中萃取出来。
7、T150 的塔底流出物送往 T160(酯提纯塔)。在此，将丙烯酸甲酯进行进一步提纯，含 有少量丙烯酸、丙烯酸甲酯的塔底物流经 P160A 循环回 T110 继续分馏。塔顶作为丙烯酸甲 酯成品在塔顶馏出经 E162A 冷却进入 V161(丙烯酸产品塔塔顶回流罐)中，由 P161A 抽出， 一路作为 T160 塔顶回流返回 T160 塔，另一路出装置至丙烯酸甲酯成品罐。
2. 装置流程说明
2.1 丙烯酸甲酯生产总流程
3
2.2 丙烯酸甲酯生产流程框图 丙烯酸
酯化反应器 丙烯酸分流
薄膜蒸发器
甲醇
醇萃取塔 醇拔头塔 酯提纯塔
醇回收塔 重组分
废水
丙烯酸甲酯 2.3 丙烯酸甲酯生产流程叙述
4
1、从罐区来的新鲜的丙烯酸和甲醇与从醇回收塔(T140)顶回收的循环的甲醇以及从丙 烯酸分馏塔(T110)底回收的经过循环过滤器(FL101)的部分丙烯酸作为混合进料，经过反应 预热器(E101)预热到指定温度后送至 R101(酯化反应器)进行反应。为了使平衡反应向产品方 向移动，同时降低醇回收时的能量消耗，进入 R101 的丙烯酸过量。
6、抽余液从 T130 的顶部排出并进入到 T150(醇拔头塔)。在此塔中，塔顶物流经过 E152 用循环水冷却进入到 V151，油水分成两相，水相自流入 V140，油相再经由 P151A 抽出， 一路作为 T150 塔顶回流，另一路循环回至 T130 作为部分进料以重新回收醇和酯。塔底含 有少量重组分的甲酯物流经 P150A 进入塔提纯。
CH3COOH+R-OH——>CH3COOR 十 H2O
2
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，重的丙 烯酸从塔底排出来。 1.4 醇萃取及回收 醇萃取塔利用醇易溶于水的物性，用水将甲醇从主物流中萃取出来，同时萃取液夹带了 一些甲酯，再经过醇回收塔，经过精馏，大部分水从塔底排出，甲醇和甲酯从塔顶蒸出，返 回反应器循环使用。 1.5 醇拔头 醇拔头塔为精馏塔，利用精馏的原理，将主物流中少部分的醇从塔顶蒸出，含有甲酯和 少部分重组分的物流从塔底排出，并进一步分离。 1.6 酯精制 酯精制塔为精馏塔，利用精馏的原理，将主物流从塔顶蒸出，塔底部分重组分返回丙烯 酸分馏塔重新回收。
FIC107
Kg/h
温度 TI111
℃
TI109
℃
TIC108
℃
TI113
℃
数值指标
1841.36 744.75 1741.23 3037.30 75 75 301.00 72
1518.76 6746.33 1962.79 1400.00 2135.00 41 69 80 89
7
备注
AA 至 E101 MEOH 至 E101 甲酯粗液至 E101 T110 底部物料至 E101 R101 入口温度 R101 温度 R101 反应器压力 过滤器压差
6
30
V161
31
P161A
32
E111
33
P110A
34
P114A
35
E141
36
P140A
37
E151
38
E161
三．工艺卡片
T160 塔顶受液罐 T160 回流泵 T110 再沸器 T110 塔底泵 E114 底部泵 T140 再沸器 T140 底部泵 T150 再沸器 T160 再沸器
位号
二．设备列表........................................................................................................... 5 三．工艺卡片........................................................................................................... 7 四． 复杂控制....................................................................................................... 10 五．联锁系统......................................................................................................... 10 六．操作规程......................................................................................................... 11
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：
2、从 R101 排出的产品物料送至 T110(丙烯酸分馏塔)。在该塔内，粗丙烯酸甲酯、水、 甲醇作为一种均相共沸混合物从塔顶回收，作为主物流进一步提纯，经过 E112 冷却进入 V111(T110 回流罐)，在此罐中分为油相和水相，油相由 P111A 抽出，一路作为 T110 塔顶 回流，另一路和 P112A 抽出的水相一起作为 T130 (醇萃取塔)的进料。同时，从塔底回收未 转化的丙烯酸。
5、从 T130 底部得到的萃取液进到 V140,再经 P142A 抽出，经过 E140 与醇回收塔底分 离出的水换热后进入 T140(醇回收塔)。在此塔中，在顶部回收醇并循环至 R101。基本上由 水组成的 T140 的塔底物料经 E140 与进料换热后，再经过 E144 用 10℃的冷冻水冷却后， 进入 V130，再经泵抽出循环至 T130 重新用作溶剂(萃取剂)，同时多余的水作为废水送到废 水罐。T140 顶部是回收的甲醇，经 E142 循环水冷却进入到 V141，再经由 P141A 抽出，一 路作为 T140 塔顶回流，另一路是回收的醇与新鲜的醇合并为反应进料。
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
丙烯酸甲酯工艺仿真培训系统 操作手册
北京东方仿真软件技术有限公司 二〇一五年三月
目录
一．工艺流程简介................................................................................................... 2 1. 工艺原理...................................................................................................... 2 2. 装置流程说明.............................................................................................. 3
单位
R101（酯化反应器）
流量 FIC101
Kg/h
FIC104
Kg/h
FIC106
Kg/h
FIC109
Kg/h
温度 TIC101
℃
TI104
℃
压力 PIC101