发布时间 : 星期五 文章毕业设计—年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计讲解更新完毕开始阅读e5f7947b7275a417866fb84ae45c3b3566ecdd46
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。
（4）反应温度 原料进反应器控制温度为75℃
提高温度可以加快速率，但酯化反应为可逆反应，温度上升一定的程度，逆反应速率会随之加快。同时，高温下，加成、聚合等副反应速率也会上升。因此，酯化的温度不宜太高。实践证明，采用磺酸型离子交换树脂催化剂，在75℃的反应温度下，甲基丙烯酸与甲醇酯化反应能力比较好满足甲醇被限定为60%-70%的转化率的要求。
（5）反应压力 酯化反应控制压力301kPa（表压）
酯化反应要求在液相、75℃以上条件下进行。但常压下甲醇的沸点为64.5℃，在75℃的反应温度下，液态的甲醇被汽化为气态，气态的甲醇比液态的甲基丙烯酸会更快地离开反应器，导致甲醇在反应器中的停留时间缩短，也就是甲醇与催化剂及甲基丙烯酸的接触机会减少，接触时间缩短，甲醇来不及与甲基丙烯酸反应立即离开反应区，甲醇的转化率会大大降低，达不到规定的60%-70%的转化率要求。采取加压反应，提高了甲醇的沸点，使甲醇始终处于液相状态，保证甲醇与甲基丙烯酸在反应器中具有相同的停留时间和充分地接触，使反应能充分进行。
2.1.3 甲基丙烯酸甲酯ACH法生产流程框图
酯化反应器 甲醇 甲基丙烯酸 丙酮氰醇 硫酸 丙酮 氢氰酸 33
醇拔头塔 醇萃取塔 重组分 醇回收塔 酸分流塔 薄膜蒸发器
酯提纯塔 废水 甲基丙烯酸甲酯 2.2甲基丙烯酸甲酯ACH法生产流程叙述
2.2.1 反应循环
甲基丙烯酸甲酯生产原料甲基丙烯酸及甲醇有两个来源，一是从罐区来的新鲜的甲基丙烯酸和甲醇，二是回收系统回收的甲基丙烯酸和甲醇。回收的甲基丙烯酸主要由甲基丙烯酸分馏塔底部回收得到，回收的甲醇由醇回收塔塔顶回收得到。新鲜及回收的甲基丙烯酸和甲醇必须达到酯化反应质量标准方可投入生产使用。投料采用甲基丙烯酸过量，酸/醇摩尔比为1：0.75.酯化反应系统如图所示。
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由甲基丙烯酸分馏塔底部回收得到的甲基丙烯酸，经循环过滤器过滤之后。与从罐区来的新鲜的甲基丙烯酸和甲醇及回收的甲醇一道经过预热器预热，控制
反应器入口温度为75℃，反应器压力为301kPa，转化率为60%-70%。酯化反应得到的是混合液体，其主要组成为甲基丙烯酸甲酯、水、高沸物重组以及未反应的甲基丙烯酸和甲醇等，离开反应器后送至分离回收塔和提纯精制工序进行为反应原料的回收和产品的提纯精制。
2.2.2 回收及分离
酯化反应采用的是甲基丙烯酸过量，同时酯化反应的转化率（以甲醇为准）控制为60%-70%，因此离开反应器的反应液中尚有部分原料没有反应。分离回收的目的即是除去反应过程中生成的水及高沸点物质，回收未反应的甲基丙烯酸及甲醇，使其循环使用。
一、甲基丙烯酸回收
甲基丙烯酸回收是利用丙烯酸分馏塔精馏的原理，轻的甲基丙烯酸甲酯、甲醇和水从塔顶蒸出，重的甲基丙烯酸从塔底排出来。
（1）原理及工艺条件 甲基丙烯酸分离的原理是利用甲基丙烯酸、水和甲醇形成恒沸物。先通过精馏将甲基丙烯酸及高沸物与甲基丙烯酸甲酯、水和甲醇分离开来，再通过薄膜蒸发器除去甲基丙烯酸中的高沸组分。甲基丙烯酸回收系统的组分变化如图所示。
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为防止甲基丙烯酸在高温下聚合，精馏及薄膜蒸发均采用减压操作，并且加入适量的空气和阻聚剂。
甲基丙烯酸蒸馏塔操作工艺
条件：塔顶压力28.7kPa，塔顶温度41℃，塔釜温度80℃。
薄膜蒸发器操作工艺条件：压力35.33kPa，温度120.5℃。
（2）工艺条件 将来自反应器顶部的物料送至甲基丙烯酸分馏塔。经过精馏，甲基丙烯酸、水、甲酯形成均相共沸混合物从塔顶排出，经过塔顶冷凝器冷凝后进入回流罐，在此罐中分为油相和水相，油相由输送泵抽出，一路作塔顶回流，另一路和分出的水相一起送至醇萃取塔。甲基丙烯酸从塔底排出，其中一部分直接送至过滤器过滤后重新进入反应器参与反应。另一部分送至薄膜蒸发器，分离除去甲基丙烯酸酯的二聚物、多聚物和阻聚剂等重组分，粗甲基丙烯酸甲酯则重回甲基丙烯酸分离塔进一步分离回收。
二、甲醇回收
醇萃取塔利用醇易溶于水的物性，用水将甲酯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）原理及工艺条件 甲醇回收采用先萃取后精馏的方式。利用甲醇易溶于水，甲基丙烯酸甲酯难溶于水的特性，先用水将甲醇从混合物体系中萃取出来，初步实现甲基丙烯酸甲酯与甲醇水溶液的分离。然后采用精馏的方法从甲醇水溶液中分离回收甲醇。甲醇回收系统的组分变化如图所示。
甲醇萃取塔操作工艺条件：温度25℃，压力301kPa。
甲醇回收塔操作工艺条件：塔顶压力62.7kPa，塔顶温度60℃，塔底温度
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