丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的典型設(shè)備
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-03-24分類:聚合物瀏覽:603
一、丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的典型設(shè)備
熔鹽加熱爐
二、丙烯法制備丙烯酸酯的生產(chǎn)原理和工藝
丙烯兩步氧化法
第一步是前系統(tǒng),即將原料丙烯、水蒸氣、空氣(主要是空氣中的氧氣)按一定配比通過(guò)反應(yīng)器催化劑床層,在一定溫度下進(jìn)行氣相氧化。首先,丙烯在反應(yīng)器一段催化劑床層內(nèi)氧化生成丙烯醛,然后,丙烯醛通過(guò)換熱器降溫,進(jìn)入第二段反應(yīng)器催化劑床層進(jìn)一步氧化生成丙烯酸。
此技術(shù)路線的生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,反應(yīng)的關(guān)鍵是氧化反應(yīng)的催化劑技術(shù)。
原理簡(jiǎn)單,丙烯+氧氣=丙烯醛+水,丙烯醛+氧氣=丙烯酸(自己寫方程式吧)
主要工藝條件:
原料:丙烯、空氣(氧氣)、催化劑
反應(yīng)混合物摩爾比:丙烯:氧氣:水蒸氣=6.5:10:l1.7
反應(yīng)溫度:
第一步氧化310-340℃
第二步氧化275-310℃
生成的丙烯酸通過(guò)吸收塔用水吸收成丙烯酸(49wt%-74 wt%)水溶液(不同生產(chǎn)裝置丙烯酸的濃度不同),再通過(guò)氣提塔除去在第二段未反應(yīng)的丙烯醛和副產(chǎn)物,除去副產(chǎn)物的丙烯酸水溶液,送入后系統(tǒng)進(jìn)行精制。
第二步,主要是把丙烯酸水溶液精制,生產(chǎn)出酯化級(jí)丙烯酸和聚合級(jí)丙烯酸(或高純丙烯酸)。首先,丙烯酸水溶液通過(guò)共沸塔,除去水得到粗制丙烯酸,然后粗制丙烯酸經(jīng)脫輕組分塔和脫重組份塔得到酯化級(jí)丙烯酸(CAA),酯化級(jí)丙烯酸再次精制得到聚合級(jí)丙烯酸(PAA)或高純丙烯酸(HPAA)。
工藝流程特點(diǎn) :反應(yīng)需要的水蒸氣由吸收塔頂?shù)难h(huán)空氣供給。這樣可以降低反應(yīng)氣體中水蒸氣含量,提高丙烯百分率,從而提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,減少丙烯損失和空氣污染。
丙烯酸乙酯原理:基本酯化反應(yīng),丙烯酸+乙醇=丙烯酸乙酯+水
丙烯酸乙酯工藝流程
(1)酯化反應(yīng)
乙醇和丙烯酸經(jīng)泵送入催化劑固定床反應(yīng)器,在催化劑作用下,進(jìn)行酯化反應(yīng),生成粗丙烯酸乙酯。
(2)丙烯酸分餾
酯化反應(yīng)后的物料用泵送入丙烯酸分餾塔,塔釜分離出未反應(yīng)的丙烯酸返回酯化反應(yīng)工序回收使用。丙烯酸分餾塔塔頂餾份經(jīng)冷凝后送往萃取工序,冷凝采用循環(huán)水+冷凍水二級(jí)冷凝。
(3)萃取
丙烯酸分餾塔塔頂餾份經(jīng)過(guò)加水萃取除乙醇,萃取的水相進(jìn)入乙醇回收塔,通過(guò)蒸餾將乙醇、水分開(kāi),塔頂?shù)玫揭掖贾匦滤屯セ磻?yīng),塔底的水則循環(huán)到醇萃取塔,多余部分排入污水系統(tǒng)。萃取的有機(jī)相進(jìn)入脫輕塔。
丙烯酸丁酯原理:丙烯酸+丁醇=丙烯酸丁酯+水
丙烯酸丁酯工藝流程
(1)酯化反應(yīng)
通過(guò)泵將丙烯酸、丁醇以及催化劑送入酯化反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)采用蒸汽間接加熱。反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸餾至脫水塔脫出水份,物料返回酯化反應(yīng)器,水相送至丁醇回收塔回收丁醇。
(2)催化劑回收
含產(chǎn)品和催化劑的物料被送往催化劑回收塔,通過(guò)水萃取的方式回收催化劑。回收的催化劑循環(huán)使用。
(3)洗滌
從催化劑回收塔頂出來(lái)的物料進(jìn)入洗滌塔。采用堿洗滌的方式去除殘留的催化劑。洗滌塔底水相送往丁醇回收塔,通過(guò)蒸餾回收丁醇。蒸餾采用蒸汽間接加熱。洗滌塔上層有機(jī)相送醇汽提塔。
(4)汽提
洗滌塔頂物料送至丁醇汽提塔,通過(guò)蒸餾的方式進(jìn)一步脫醇。蒸餾采用蒸汽間接加熱。塔頂?shù)亩〈冀?jīng)二級(jí)冷凝進(jìn)行回收后送酯化反應(yīng)器。塔底物料送精餾塔。
(5)精餾
經(jīng)醇汽提后的物料進(jìn)入酯精餾塔。在精餾塔中將物料進(jìn)行精餾提純,塔頂出來(lái)為產(chǎn)品丙烯酸丁酯,塔底重組分含重丙烯酸丁酯,送往重組分分解器回收部分丙烯酸丁酯,余下的重組分送至殘液儲(chǔ)槽暫存。
丙烯酸丁酯生產(chǎn)的工藝流程各步操作中均有少量阻聚劑加入。產(chǎn)生的工藝廢氣全部送至現(xiàn)有的催化焚燒系統(tǒng)處理。
丙烯酸甲乙酯可以同一臺(tái)裝置切換生產(chǎn),丁辛酯可以同一臺(tái)裝置切換生產(chǎn)。
三、甲基丙烯酸甲酯都可以用來(lái)做什么東西都有那些類型的廠家生產(chǎn)需要用到
該品主要用作聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)的單體。甲基丙烯酸甲酯也用于生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂(MBS)的共聚物,該樹(shù)脂是PVC塑料的改性劑。聚甲基丙烯酸甲酯和其共聚物主要應(yīng)用于制造[[水性涂層],例如房屋的乳膠漆以及粘帖劑。現(xiàn)代對(duì)甲基丙烯酸甲酯的應(yīng)用是將其制作成盤狀以使光可以水平的通過(guò)計(jì)算機(jī)液晶屏幕或者電視機(jī)屏幕。甲基丙烯酸甲酯也用來(lái)作為防止解剖器官腐蝕的涂層,如用于心臟冠狀動(dòng)脈的防腐。也與其他乙烯基單體共聚得到不同性質(zhì)的產(chǎn)品,也用于制造其他樹(shù)脂、塑料、粘合劑、涂料、潤(rùn)滑劑、木材浸潤(rùn)劑、電機(jī)線圈浸透劑、離子交換樹(shù)脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑和絕緣灌注材料等。
四、聚丙烯酸甲酯的介紹
聚丙烯酸〔英文來(lái)名稱poly(methyl acrylate);Polymethacrylates〕又自名2-丙烯酸bai甲酯的均聚物(du2-Propenoicacid methylester homopolymer),聚丙烯酸酯類聚合物的一種zhi。是一種堅(jiān)韌的,dao有一定強(qiáng)度的乳白色透明橡膠態(tài)粘稠漿液物質(zhì)。室溫下不發(fā)黏或很少發(fā)黏。可燃,具有好的粘接性和彈性,強(qiáng)度較差。通常可溶于丙酮、醋酸乙酯、二氯乙烷、二甲苯等。不溶于乙醇、飽和烴、四氯化碳、甲苯等。溶解性隨分子量而異,分子量越大,溶解性越差。為熱塑性線型高分子聚合物。性能穩(wěn)定,呈陰離子型。不耐強(qiáng)酸,強(qiáng)堿及電解質(zhì)。適用于作丙烯酸酯橡膠基材、復(fù)合玻璃透明夾層等。其乳液聚合物和溶液聚合物以共聚物為多。適用于作織物、皮革、紙張?zhí)幚韯z黏劑,建筑用乳膠漆等。還可以適合做鋰電池的電解液。分子式為(C4H6O2)n。11
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