1：丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝路線選擇

丙烯酸甲酯，別名敗脂酸甲酯，分子式 C4H6O2或CH2CHCOOCH3，熔 點(diǎn) -75℃ ，沸點(diǎn)：80.0℃，微溶于水。用于作為有機(jī)合成中間體，也是合成高分子聚合物的單體，用于橡膠、醫(yī)藥、皮革、造紙、粘合劑等。

無色液體。有辛辣氣味。水中溶解度在20℃時(shí)為6G/100ml，40℃時(shí)5G/100ml、水在丙烯酸甲酯中溶解度為1.8ml/100G。溶于乙醇。在貯存過程中易聚合，光、熱和過氧化物能加速其聚合作用。純粹的單體在低于10℃時(shí)不聚合。通常加入對(duì)苯二酚單甲醚0.1%作阻聚劑。相對(duì)密度(d204)0.9561。熔點(diǎn)-76.5℃。沸點(diǎn)70℃(81.06kPA)。折光率(n20D)1.401。閃點(diǎn)(開杯)-4℃。易燃。中等毒，半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口)0.3G/kG。有催淚性。對(duì)呼吸系統(tǒng)和皮膚有刺激性。

丙烯酸甲酯(Methyl Acrylate，簡(jiǎn)寫為MA)是重要的精細(xì)化工原料之一，主要用作有機(jī)合成中間體及合成高分子單體，丙烯酸甲酯可以和各種硬單體(如：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等)及官能性單體[如： (甲基)丙烯酸羥乙酯、羥丙酯、縮水甘油酯、 (甲基)烯酰胺]及其衍生物等進(jìn)行交換、共聚、接枝等，做成上千種丙烯酸類樹脂產(chǎn)品(主要是乳液型、溶劑型及水溶型)，廣泛用作涂料、膠粘劑、睛綸纖維改性、塑料改性、纖維及織物加工、皮革加工、造紙以及丙烯酸類橡膠等許多方面。

現(xiàn)有生產(chǎn)方式

乙炔法（雷珀(Reppe)法）

是先將乙炔溶解于Siqingfunan溶劑中，用溴化鎳為催化劑(作為羰基鎳的來源)，溴化銅為助催化劑，反應(yīng)條件為：8～10 MPa，200~225℃，丙烯酸的產(chǎn)率為90％ (對(duì)乙炔)或85％ (對(duì)CO)，BASF和Dow-Badische相繼于1960年進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，兩者略有不同之處，前者用酸作催化劑進(jìn)行甲醇酯化，后者用Dowex。50強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為催化劑。此法的特點(diǎn)是不用高壓處理乙炔，用鎳鹽作催化劑，而不用有毒的羰基鎳。

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丙烯睛水解

這是丙烯腈水解，酯化后制取丙烯酯化的方法。

H2SO4CH2CH?CN+H2O?H??→CH2=CH?CONH2?H2SO4?RO??→CH2=CH?COOR+NH4H2SO4

反應(yīng)分為兩步，由利用丙烯腈水解的酰胺化反應(yīng)與利用醇的酯化反應(yīng)組成。在步反應(yīng)中，是在70~100度將丙烯腈添加到硫酸水溶液中以合成丙烯酰胺硫酸鹽，然后加適量的水和醇進(jìn)行酯化。生成的酯用來蒸餾分離掉副產(chǎn)物硫酸氫銨后再送到精制工序。

這種方法所制得的丙烯酸酯的收率系隨醇的種類有所不同，使用甲醇的時(shí)候，丙烯酸甲酯的收率按丙烯腈計(jì)高于85%，以甲醇計(jì)高于75%。至于用丁醇以上的高級(jí)醇，在經(jīng)濟(jì)上還存在問題。

這種方法的缺點(diǎn)是副產(chǎn)品是丙烯酸甲酯的二倍。（重量）即以硫酸氫銨為主要成分的廢液，而處理這種廢液有很多困難。因?yàn)椴荒軐⑵淙拥?，只能用于硫酸回收，或用來制造硫酸銨。另一個(gè)缺點(diǎn)是丙烯腈直接合成高級(jí)酯有一定的困難。因此這種方法不能用于大規(guī)模工廠的生產(chǎn)。

烯酮法

此法是將醋酸脫水或丙酮熱分解所得的.烯酮在鋅化合物等催化劑條件下與甲醛反應(yīng)制得丙內(nèi)酰胺，然后在硫酸存在的情況下使其與醇反應(yīng)合成丙烯酸酯。工業(yè)生產(chǎn)用醋酸做原料。

ROHCH3?(?????→HC=C=O????→CHO???→CH2=CH?COOR 2342C2H5O)3PO,690ZnCl2,7-10

乙烯氰醇法

這是1949年以來聯(lián)合碳化物公司所采用的方法，將環(huán)氧乙烷和Qingqingsuan反應(yīng)制得的乙烯氰醇和硫酸，醇一起加熱制得的丙烯酸甲酯的。

ROHC2H4O+HCN?O????→CH2文庫網(wǎng)=CH?COOR-→HOCH2CH2?CN?H

丙烯氧化法

隨著丙烯酸酯的需求量的加大和丙烯價(jià)格的下降，近來很多廠家都企圖用價(jià)格較低而又適合于大型化的空氣氧化合成丙烯酸的方法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

乙酸甲酯法

乙酸甲酯與甲醛氣相縮合法，在乙酸甲酯的α一碳原子上引入羥甲基，然后脫水即得丙烯酸甲酯。

CH3COOCH3+CH2O??→CH2=CHCOOCH3+H2O

反應(yīng)條件為：0．1 MPa，350~400℃，用堿或負(fù)載于SiO2或SiO2／Al2O3上的金屬氧化物為催化劑，轉(zhuǎn)化率為30％"-'70％，選擇性為60％~90％，主要取決于催化劑和CH2O／CH3COOCH3的分子比。此法在技術(shù)上是可行的，但有大量未轉(zhuǎn)化的原料必須回收，其發(fā)展取決于催化劑和分離方法的改進(jìn)。

我們選擇丙烯直接氧化法

以丙烯為原料, 兩步氧化生成丙烯酸（步氧化為Bingxiquan, 再氧化成丙烯酸），再與甲醇相酯化生成丙烯酸甲酯, 酯化產(chǎn)物經(jīng)脫水分餾得成品。

選擇理由：

隨著丙烯酸酯需要量的增加及丙烯價(jià)格的下降，近來很多廠家都用價(jià)格低又適合于大型化的空氣氧化合成丙烯酸的方法來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

反應(yīng)易于控制

主要生產(chǎn)步驟：

丙烯兩步氧化生成丙烯酸

丙烯酸與甲醇酯化反應(yīng)生成丙烯酸甲酯

1）主反應(yīng)

丙烯酸與醇的酯化反應(yīng)是一種生產(chǎn)有機(jī)酯的反應(yīng)。其反應(yīng)方程式如下：

CH2=CHCOOH+CH3OH <==>CH2=CHCOOCH3+H2O

可逆，放熱

（2）副反應(yīng)

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

2. 生產(chǎn)工藝條件影響因素分析：

1 、溫度控制

當(dāng)溫度波動(dòng)較小時(shí)可以調(diào)節(jié)以上各影響因素的閥門開度。

當(dāng)溫度波動(dòng)較大時(shí)可以調(diào)節(jié)以上各影響因素的閥門開度，或是換旁路閥、備用泵等備用裝置。

2、反應(yīng)器的壓力

反應(yīng)器頂部排氣閥開度。

3、進(jìn)料配比

通過各自控制新鮮醇和酸的進(jìn)料量，以及醇和酸的循環(huán)量；

同時(shí)控制其比值，保證各自進(jìn)料總量和比值在正常范圍內(nèi)。

4 、停留時(shí)間

通過生產(chǎn)要求的酯化率控制停留時(shí)間，60%-70%。

任務(wù)點(diǎn)03 典型設(shè)備的選擇：

可供選擇的反應(yīng)器：固定床反應(yīng)器、單段絕熱式反應(yīng)器、列管式等溫反應(yīng)器、多段絕熱反應(yīng)器、多段徑向絕熱反應(yīng)器、多段軸徑向絕熱反應(yīng)器、對(duì)外換熱式

4. 丙烯酸甲酯生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施：

項(xiàng)目涉及危險(xiǎn)化學(xué)品特性一覽表

一、安全 工藝方案

二、環(huán)保技術(shù)方案

三、節(jié)能技術(shù)方案

5丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝流程組織

1、原料及預(yù)處理工段

2、反應(yīng)工段

3、產(chǎn)物分離方案

任務(wù)點(diǎn)06 丙烯酸甲酯生產(chǎn)操作要點(diǎn)

生產(chǎn)操作要點(diǎn)

酯化反應(yīng)器的操作是丙烯酸甲酯生產(chǎn)的核心，不僅關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、消耗，還關(guān)系到催化劑和設(shè)備的使用壽命，甚至整個(gè)車間的經(jīng)濟(jì)效益。因此，一切操作條件都要維護(hù)酯化反應(yīng)器的生產(chǎn)條件。影響酯化反應(yīng)的各種因素有溫度、進(jìn)料配比、停留時(shí)間等。 準(zhǔn)備工作

1、啟動(dòng)真空系統(tǒng)

通過壓力控制閥將分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔抽真空。

開閥向分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔及薄膜蒸發(fā)器投用阻聚劑空氣。

2、酯提純塔脫水

開閥向1內(nèi)引丙烯酸甲酯，待其有一定液位后，開泵將其送至酯提純塔，待酯提純塔達(dá)一

定液位后，關(guān)調(diào)節(jié)閥，關(guān)丙烯酸甲酯進(jìn)料閥。

3、醇萃取塔、醇回收塔建立水循環(huán)

開閥門向4內(nèi)引水，待其到一定液位后，用泵將水送至醇萃取塔。使其中的水注滿。 注滿水后向6內(nèi)注水，待達(dá)到一定液位后，向醇回收塔注水。

投用蒸汽和冷卻水

正常操作

1、酯化反應(yīng)器引粗液，并循環(huán)升溫

控制反應(yīng)器入口溫度為75℃

2、啟動(dòng)分餾塔系統(tǒng)

3、反應(yīng)器進(jìn)原料

4、醇萃取塔、醇回收塔進(jìn)料

5、啟動(dòng)醇拔頭塔

6、啟動(dòng)酯提純塔

7、處理粗液、提負(fù)荷

正常停車

停止供給原料

停分餾塔系統(tǒng)

醇拔頭塔和酯提純塔停車

醇萃取塔和醇回收塔停車

分餾塔、醇回收塔、醇拔頭塔、酯提純塔系統(tǒng)打破真空