丙烯酸甲酯.ppt

品生产技术项目二 5000t/a 丙烯酸甲酯的生产技术 1 品生产技术任务点 01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择; 任务点 02 生产工艺条件影响因素分析; 任务点 03 典型设备的选择; 任务点 04 丙烯酸甲酯生产中的安全、环保、节能措施; 任务点 05 丙烯酸甲酯生产工艺流程组织; 任务点 06 丙烯酸甲酯生产操作要点; 任务点 07 丙烯酸甲酯生产中可能的故障分析及应对措施。 2 品生产技术要求: 任务点 01 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); 任务点 02 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; 任务点 03 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; 任务点 04 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; 3 品生产技术丙烯酸甲酯,含不饱和双键,在均聚和共聚反应中被广泛应用,生产丙烯酸树脂类产品。其中 75% 以上的丙烯酸甲酯用于生产聚丙烯腈,另外还用于合成抗菌消炎药物,其共聚物和聚合物还用作纸张增稠剂、纸品胶豁剂、水处理剂、油田化学品中的降凝剂、降粘剂和陶瓷的助剂等。 4 品生产技术任务点 01 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); 直接酯化法:丙烯酸与甲醇直接酯化但丙烯酸来源有多种,因而有不同生产路线。 5 品生产技术酯化反应催化剂的选择催化剂浓硫酸磺酸型离子交换树脂可膨胀石墨优点催化效率高,价廉易得催化效率高,技术成熟,污染小,腐蚀小。,可重复利用;易于连续生产。催化活性高、不污染环境、对设备无腐蚀、易分离及再生处理简单缺点设备腐蚀严重,副反应多污染大。路线长。小吨位间歇生产。催化剂相对贵。暂无工业成熟案例。选择结论:磺酸型离子交换树脂连续生产工艺 6 品生产技术丙烯酸生产方法生产方法氰乙醇法乙炔羰基合成法☆烯酮法丙烯腈水解法☆丙烯氧化法☆原料来源石油煤炭、天然气石油石油石油技术先进性效率低 60- 70% 、消耗大,已被淘汰反应在煤化工发展时期曾一度占统治地位纯度高、效率低、消耗大, 已被淘汰工艺简单易行,但只限于生产甲酯和乙酯。生产高级酯时,尚需进一步采用酯交换法,目前仍有小装置使用。工艺技术先进、成本低、效益高安全环保采用剧毒的氰化物,操作危险性极大,有大量的硫酸一硫酸铵副产品反应不易控制,压力高,溶剂多,污染大有致癌物副产品难处理,污染严重,原料有剧毒反应易于控制经济性乙炔价格大大高于丙烯,成本高原料价格较贵。投资较少,但成本高成本低 7 品生产技术目前工业上基本都采用丙烯两步氧化法生产丙烯酸, 再和醇酯化生产相应的酯。丙烯两步氧化法技术在新(扩) 建的工业生产装置中约占 95% ,可谓一枝独秀。现拥有丙烯两步氧化法技术的主要有日本触媒化学、日本三菱化学(MCC) 、德国巴斯夫(BASF) 和sohio 公司。两步法反应条件:丙烯首先在 ,310 一480 ℃下氧化生成丙烯醛,后者在 300 一400 ℃下继续氧化生成丙烯酸。该法丙烯酸收率一般在 80% 以上。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。 8 品生产技术任务点 02 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; 9 品生产技术酯化反应原理(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) 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 10