年产3.5万吨丙烯酸甲酯分馏工段改进与工艺设计
丙烯酸甲酯的生产工艺优化
丙烯酸甲酯的生产工艺优化作者：蔡尧来源：《中国科技博览》2013年第29期摘要：丙烯酸甲酯目前所采用的工艺是连续化的生产工艺，是利用新鲜的和回收过来的丙烯酸和甲醇，并通过一定的比例调和，将其连续的送到酯化反应器里，让其在固体酸的催化剂以及特殊温度下所进行的酯化反应。
而本文就是对丙烯酸甲酯的生产工艺优化方面进行了探讨。
关键词：丙烯酸甲酯生产工艺优化中图分类号：J523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-060-02目前，丙烯酸甲酯已经作为重要的有机化工原料在日常生活中得到广泛的应用。
生产过程中，由于酯化反应的可逆性和物料的可聚性，在离开反应器之后仍会有部分未反应的原料及反应后的副产物。
为了最大化的提高原料利用率，工艺上选择通过萃取、精馏和催化裂化等方式将那一部分原料及副产物进行分离回收来实现提高原料利用率，降低生产成本的目的。
再通过提纯精制得到丙烯酸甲酯。
根据物料自身的特点和性质，按照分离所提出的精制要求，基本上回收采用的方法是精馏和萃取，而提纯精致所采用的方法是减压精馏。
一、丙烯酸甲酯的生产现状近几年来，我国的丙烯酸甲酯市场发展非常迅速，而这几年的发展更是迅猛，丙烯酸甲酯的市场需求量已经增长高达6﹪，稍稍有高于GDP的增长趋势。
在中国以外的亚洲其他地区发展更为迅猛。
面对如此大的市场吸引力，丙烯酸甲酯的生产商们都在纷纷想办法来扩大产能来迎合市场的需求。
然而目前，我国在丙烯酸甲酯的生产技术发展上不算景气，最主要的原因是原材料缺乏，供不应求，生产成本高导致销售价格偏高，无法正常维持市场发展。
所以丙烯酸甲酯的工艺优化迫在眉睫。
二、工艺优化的方法针对上述我过丙烯酸甲酯生产现状，降低原料的成本，减少公用工程的应用，都是可以降低丙烯酸甲酯价格的因素。
另外一个根本的解决方案就是改变生产工艺提高转化率和选择性来提高产品收率。
工艺的优化方法有：1.从反应摩尔比来说，上面是甲酯反应的机理方程式，又方程式可以看出丙烯酸和甲醇在投料上的摩尔比理论上应该是1：1.产出1份丙烯酸甲酯和1份水。
丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计
******学院毕业设计年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计Annual design production process refining 100000 tons ofbutyl acrylate学生学号学生姓名专业班级指导教师联合指导教师完成日期学校名称学校英文名称化工与生物技术学院毕业设计摘要丙烯酸丁酯是有机化工重要的原料和中间体。
因其具有活性强的极性分子、不饱和双键及羧酸结构，故可广泛用于均聚和共聚反应，能与多种化合物反应，合成一系列聚合物，并经乳液聚合、溶液聚合、共聚等加工方式制备出塑性、交联等聚合物。
本次设计采用连续精馏的方式，用筛板精馏塔精制提纯丙烯酸丁酯，塔顶选用全凝器以准确控制回流，塔底选用再沸器间接加热。
通过对精馏塔的工艺设计计算可知：通过逐板法计算得理论板数为27块（不包括再沸器），精馏段12块，提馏段15块，实际塔板数为43块（不包括再沸器），进料在第20块，回流比为0.832，塔径为3 m，塔的实际高度为26.39m。
精馏段的塔板效率为0.6316，提馏段的塔板效率为0.625，并对全塔进行了热量衡算及流体力学验算。
根据所选的参数在进行校核可知：精馏段单板压降为666.44Pa，液体在降液管停留时间为63.6s，降液管内清液层高度为0.06m，雾沫夹带为0.007kg液/kg气，降液管底隙高0.01667m,气相流量33.64sm3，液相流量0.0024sm3。
操作弹性为4.0656。
这些值都符合要求，所以所选物性参数都合理。
对精馏塔的附属设备进行计算可知：塔顶冷凝器的型号为BES500-1.6-37.3-3/15 2Ⅱ浮头式换热器，塔底再沸器的型号为BES900-1.6-126.1-3/27 4Ⅱ浮头式换热器。
关键词：筛板精馏塔；衡算；工艺流程年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计AbstractButyl acrylate is an important organic chemical raw materials and intermediates. Its polar molecules having strong activity, unsaturated double bond and a carboxylic acid structure, it can be used in the homo polymerization and copolymerization reactions with a variety of compounds were synthesized from a series of polymers and emulsion polymerization, solution polymerization , and other processing methods for preparing the copolymer plastic, such as cross linked polymers.This design approach using a continuous distillation, distillation columns with sieve refined purification of butyl acrylate, the top choice in order to accurately control the whole reflux condenser, a bottoms reboiler selection indirect heating.By the process of distillation column design calculation shows that: by-plate method to count the number of theoretical plate 27 (not including reboiler), the rectifying section 12, the stripping section 15, the number of actual trays 43 (not including reboiler), the feed section 20, a reflux ratio of 0.832, the tower diameter of 3 m, the actual height of the tower is 26.39m. Tray efficiency rectifying section of 0.6316, the stripping section tray efficiency is 0.625, and the whole tower were checking the heat balance and hydrodynamics. Depending on the selected parameter during the check shows that: the rectifying section of the board drop 666.44Pa, liquid residence time in the downcomer is 63.6s, clear liquid downcomer height of 0.06m, entrainment of 0.007kg liquid / kg gas downcomer bottomgap high 0.01667m,gas flow rate is33.64sm3, liquid flow rate 0.0024sm3. Operatingflexibility to 4.0656. These values are in line with the requirements, so the selected physical parameters are reasonable.Ancillary equipment for the distillation column calculation shows: overhead condenser model BES500-1.6-37.3-3/15 2 Ⅱ floating head heat exchanger, bottom reboiler model is BES900-1.6-126.1-3 / 27 4 Ⅱ floating head heat exchanger.Key words：Sieve plate distillation column；Accountancy；Process化工与生物技术学院毕业设计目录第一篇设计说明书 (IV)第1章概述 ............................................................................... 错误！未定义书签。
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 。
年产3万吨溶剂型丙烯酸酯生产线技改项目修编环评
1.总论1.1.项目由来泰州亚德胶粘制品有限公司（下称亚德公司），位于江苏省兴化市茅山镇，始建于2006年。
厂区位于茅山镇工业集中区，占地面积46643平方米，包括生产厂房、储罐区、锅炉房、仓库、综合办公楼等构筑物，现有员工58人。
公司2009年投资1000万美元，对原有生产线进行技术改造，淘汰原有陈旧、自动化程度低的生产设备，建设自动化程度高、先进的生产设备，技改项目建成后形成年产30000吨溶剂型丙烯酸酯胶粘剂的生产规模。
该项目“年产3万吨溶剂型丙烯酸酯胶粘剂生产线技改项目”于2009年4月编制了环境影响报告书，并取得泰州市环境保护局批复（泰环计[2009]12号），2009年12月开始施工建设，2010年6月建成投入试生产。
2010年11月年产达13000吨溶剂型丙烯酸酯胶粘剂，由于未达到设计产能，根据需要进行了第一阶段验收监测，并于2011年4月通过泰州市环保局组织的一期工程竣工环境保护验收。
2014年7月，泰州市环保局对亚德公司进行了环保现场检查，发现公司实际产生危废种类、数量与环评及批复不一致等问题，根据泰州市环保局要求，公司应进行环评修编，明确公司实际建设内容、污染物产生情况及各项环保措施的有效性。
为此，亚德公司于2014年7月委托南京国环环境科技发展股份有限公司承担“泰州亚德胶粘制品有限公司年产3万吨溶剂型丙烯酸酯胶粘剂生产线技改项目环境影响评价修编报告”的编写工作。
评价单位接受委托后，及时组织人员成立了项目小组，通过现场踏勘、现状监测、资料收集，编制了本报告。
1.2.修编内容本次修编主要包括以下五个部分内容：1、溶剂型丙烯酸酯胶粘剂生产线数量的变更：原环评4条生产线，改为9条生产线，配套1套试验装置，总产能不变；2、锅炉燃料的变更：原环评两台锅炉（一用一备）燃料采用轻柴油，改为一台燃轻柴油、一台燃天然气；3、污染源强的变更，主要包括废气源强的变更、排水量的变更、固废产生种类与数量的变更；4、污染防治措施的变更：工艺废气处理工艺由“水循环吸收+活性炭吸收”改为“缓冲罐+活性炭吸附”；厂区废水处理站最大处理能力原环评为20t/d，改为最大处理能力48t/d；初期雨水池、事故池、罐区围堰容积变更；5、本项目排污总量的变更。
年产3万吨聚丙烯车间工艺设计
第一章文献综述1.聚丙烯概述1.1 概述聚丙烯是一种结构规整的结晶性聚合物，为白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂。
密度0.90~0.91g/cm 3 , 表观密度≥ 0.38 g/cm3 。
机械性能优良，抗拉伸屈服强度打（≥ 22MPa），表面硬度大，弹性好，耐磨性能好。
耐热性能良好，具有160℃以上的熔点和120℃以上的软化点。
化学稳定性好，聚丙烯基本不吸水，与大多数化学药品不发生作用，耐酸碱和有机溶剂。
聚丙烯具有良好的绝缘性。
聚丙烯缺点是易脆化，低温冲击强度差，但可以用添加剂、共混或共聚等方法来改进。
聚丙烯（Polypropylene ，PP）是热塑性塑料中发展最快的一种，目前产量规模已经超过聚乙烯和聚氯乙烯。
（一）发展过程我国的聚丙烯工业化生产始于1971 年，当时化学工业公司从英国维克斯吉玛公司引进5kt/a 浆液法聚丙烯装置投产，而后燕山石化公司从日本三井油化公司引进80kt/a 浆液法聚丙烯装置和石油化纤公司从美国阿莫科（Amoco）公司引进35kt/a 浆液法聚丙烯装置；80年代引进了日本三井油化公司的Hypol 工艺（液相- 气相本体法）在扬子石化公司建设140kt/a 聚丙烯装置，又引进了意大利海蒙特（Himont）公司的Spheripol 工艺（液相- 气相本体法）在齐鲁石化公司和石化股份公司分别建设70kt/a 聚丙烯装置，使国的聚丙烯生产技术达到比较先进的水平。
与此同时，80 年代采用国自行开发的技术和催化剂，利用炼厂催化裂化装置的丙烯建设了一批规模较小的间歇式液相本体法聚丙烯装置；进入90 年代国聚丙烯的发展更快，利用蒸汽裂解装置和炼厂的丙烯建设了20 多套聚丙烯装置，其中最大的为燕山石化200kt/a 采用阿莫科公司气相本体法工艺，一般的生产能力为70kt/a ，使聚丙烯成为我国发展最快的一种合成树脂。
到1998 年底，全国共有聚丙烯生产企业50 多家，总生产能力已达到2620kt/a ，成为我国合成树脂中生产能力最大的一个品种。
35万吨丙烯项目建议书
天茂实业集团股份有限公司年产3.5万吨丙烯技改工程项目建议书天茂实业集团股份有限公司技术部二零一三年七月目录1 总论 (2)2 市场分析 (7)3产品方案及生产规模 (12)4 工艺技术 (13)5原料、产品规格及质量指标 (17)6 建厂条件和选址 (19)7 总图运输及土建 (21)8节能、节水 (25)9消防 (27)10环境保护 (30)11劳动安全与工业卫生 (32)12 投资估算及资金筹措 (34)13财务评价及结论 (36)第一章总论1.1 项目名称、建设单位名称、企业性质及法人项目名称：年产3.5万吨丙烯技改工程建设单位：天茂实业集团股份有限公司企业性质：民营1.2 建设单位基本情况天茂实业集团股份有限公司（原湖北百科药业股份有限公司，于2006年7月更名），横跨化工和医药两个产业，由新能源、合成树脂、化学原料药及医药中间体、医药制剂四个板块组成，1996年公司在深交所上市（代码：000627）。
现有总资产20.3亿元，职工1600多人，其中各类技术人员549人。
公司先后被认定为国家级高新技术企业，湖北省第一家博士后医药产业基地。
公司主要生产销售医药原料药和医药制剂以及甲醇、二甲醚、聚丙烯等化工产品。
2012公司实现销售收入77937万元。
公司目前拥有年产50万吨二甲醚、3万吨聚丙烯生产装置，医药方面拥有各类符合cGMP等国际规范的吨级规模原料药生产装置十多套，公斤级特色原料药生产装置八套。
公司的解热镇痛药在国际上已有重要影响，除目前已处于亚洲第一、世界前二的产品布洛芬外，其它解热镇痛类药包括国家二类新药奥沙普秦、四类新药右旋布洛芬、三类新药赖氨洛芬等均为国内首家开发上市，它们和布洛芬一起已批量销往国外多家著名制药公司。
公司的特色原料药盐酸格拉司琼、磷酸氟达拉滨、米力农、氟马西尼等均通过了美国FDA认证，托拉塞米原料药通过了欧洲COS认证，另还有多个原料药产品也已完成了美国DMF或欧洲EDMF的研究及编制工作，正在实施欧美药政注册。
毕业设计丙烯酸甲酯
毕业设计丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯制备工艺及其应用研究一、引言丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、涂料、粘合剂、纺织助剂、杀虫剂、药物等行业。
本文旨在介绍丙烯酸甲酯的制备工艺及其应用研究。
二、丙烯酸甲酯的制备工艺1. 化学法丙烯酸甲酯的制备主要采用化学法，即甲醇与丙烯腈反应制得羟甲基丙烯酰腈，随后通过酸催化水解得到丙烯酸甲酯。
反应过程如下：CH2=CHCN + CH3OH → CH2(OH)CH2CNCH2(OH)CH2CN + H2O → CH2=CHCOOCH3 + NH4Cl该反应过程具有较高的工业化生产水平，但存在甲醇的副反应与催化剂的损耗等问题。
2. 生物法近年来，一些研究人员开展了关于丙烯酸甲酯的生物法制备研究。
利用微生物代谢途径，将生物原料转化为丙烯酸甲酯。
这种方法具有环保、节能等优点，但目前尚未达到工业化生产水平。
三、丙烯酸甲酯的应用研究1. 塑料丙烯酸甲酯可用于聚合物的制备中。
以丙烯酸甲酯为主要单体制备的聚合物多为透明或半透明的均聚物。
例如，甲基丙烯酸甲酯的均聚物常用于制备人造角膜、隐形眼镜等医用材料。
2. 涂料丙烯酸甲酯可以作为涂料、油漆等制品的溶剂和增塑剂。
由于丙烯酸甲酯本身的低毒性和无味性，在水性涂料中的使用越来越广泛。
3. 纺织助剂丙烯酸甲酯被广泛用于纺织助剂的制备中，用于改善纤维的柔软度和抗静电性能等。
4. 杀虫剂丙烯酸甲酯的衍生物具有良好的杀虫活性，如2-氯-2-甲基丙基丙烯酸甲酯（DMAPP）。
该物质可以作为甲酰胺西星等农药的中间体，用于杀灭各类害虫。
5. 药物丙烯酸甲酯及其衍生物被广泛应用于药物的制备中，如抗生素、镇痛药等。
其中，丙烯酸甲酯衍生的聚合物也被广泛用于缓释药物的制备中。
四、结论本文综述了丙烯酸甲酯的制备工艺及其应用研究。
在不断推进现有化学合成方法的技术水平发展的同时，越来越多的生物法制备方法出现，并已被应用于实际生产的过程中。
丙烯酸甲酯在塑料、涂料、杀虫剂、药物等领域的应用也逐渐得到了发展。
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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分馏塔设备简图
丙烯酸甲酯生产装置图
பைடு நூலகம்
致谢
❖ 时光如梭，充实有趣的大学生活快抵达终点了，在大学四和 编辑论文期间得到过许多人的帮助，我终身难忘、感谢在大 学四年对孜孜不倦教诲的授课老师，使你们让我能够在知识 学海中自由的翱翔，感谢室友是你们在我孤独寂寞的时候独 孤陪我疯狂。最后以我最诚恳的谢意感谢我指导老师向老师， 是你在我论文选题，定稿和中间检查等方面给的我精心指导， 你提出的意见让我在设计过程中不在茫然，知道自己论文的 不足和修改方向。
进料 0.24 0.24 0.26 0.14 0.10 62 26 26 15 71
塔釜 0.46 0.18 0.14 0 0.20
料液 65 42 84
09
气液相平衡数据
AA H2O MA MeO H
塔顶 0.022 0.481 0.351 0.145
液相 1
2
1
6
进料 0.035 0.083 0.320 0.541
❖
H+(IER)*
❖ CH2=CHCOOH+CH3OH <==> CH2=CHCOOCH3+H2O
❖
AA MEOH
MA
❖ *IER指离子交换树脂
❖ 因这是一个平衡反应，为使反应有向有利于产品生成的方向进行，
❖ 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℃
❖ 醇／酸摩尔比：1.8:1
气相 4
7
4
7
塔釜 0.094 0.266 0.604 0.035
气相 2
2
4
2
分馏工段分馏塔简单数据
❖ 分馏塔的回流比为2.74 ❖ 分馏塔的直径为2.5米 ❖ 最小理论塔板数为8块其中精馏段7块，提馏
段1块 ❖ 精馏段塔有效为3.5米，提馏段为1米
三废处理
甲醇、丙烯酸通过回收分馏 再次被当成原料，多聚物通 过加入阻聚剂降低其产量， 可以忽略不计。整个工艺中 温度均不高，热回收利用经 济意义不大。
年产3.5万吨丙烯酸 甲酯分馏工段改进
与工艺设计
1. 设计背景
国内目前各行业对丙烯酸甲酯的年需求量以每年平均10%左右 的速度递增，由于国内市场供应紧张，其价格也逐步上涨。 1994年底国内丙烯酸甲酯价格为1.2万/t，到1995年底价格已涨 至1.6万/t，涨幅达33%，2000年国内丙烯酸甲酯需求量已达 5.5万吨，近期若无新建装置投产，届时丙烯酸甲酯市场供求矛 盾将更为突出，价格也大幅上涨。所以对我国现有的生产丙烯 酸甲酯的生产工艺进行改良，以满足国内各行业的生产需求迫 在眉睫。因时间紧迫，本设计只对丙烯酸甲酯中分馏工段进行 改进与设计
2.课题研究的意义
❖ 丙烯酸甲酯是现代化工重要原料，因其特有 的聚合性，可广泛用于涂料、化纤、纺织、 轻工等行业。丙烯酸甲酯下游的相关化工产 品有：高吸水性材料、洗涤剂、粘合剂、涂 料、涂层、造纸、无纺布、纺织、皮革、塑 料、合成纤维、高透明度塑料、高速信息通 讯的光导纤维、CD光盘及合成橡胶等。
❖ 年产3.5万吨丙烯酸甲酯
❖ 时间为330天
❖ 醇转化率为60%
利用丙烯酸、水和甲醇形成恒沸物。先通过精 馏将丙烯酸及高沸物与丙烯酸甲酯、水和甲 醇分离开来，再通过薄膜蒸发器除去丙烯酸 中的高沸组分。
分馏塔的塔顶、进料、塔釜
各组成摩尔分数
AA Me MA H2O NP
OH
M
塔顶 0.00 0.31 0.39 0.28 0 料液 29 72 88 00
经济核算
❖ 一年生产3.5万吨丙烯酸甲酯需要2.18万吨甲醇，2.72万吨。总共需要成 本223000万元。
❖ 产品价格：年产3.5万吨/年，单价10700元/吨 ❖ 盈利=销售总额-生产成本=3.5×10700-223000=13333万元/年 ❖ 销售利润：取税率和其他费用是盈利的45%，则销售利润为13333×（
2.课题内容
分馏塔的物料衡算和能量衡算 分馏塔的塔顶、进料、塔釜组成成分的密度、平均摩尔质量、表面张力 进行的计算。 分馏塔精馏段、提留段的工艺尺寸以及其力学检验。 进行的简单的经济核算 设计工艺流程图、分馏塔设备图
设计原理与工艺特点
❖ 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：