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甲基丙烯酸工艺适应性方案

作者:可行性研究报告编写    发布于:2015-10-24 15:36:28   

甲基丙烯酸工艺适应性方案

一.产品名称:甲基丙烯酸

二、政策依据:

《产业结构调整指导目录2011年本》(2013修订版)

三、适应性工艺方法:

1、丙酮氰醇在浓硫酸环境下,升到130℃以上,然后再与水混合即粗甲基丙烯酸,在负压精馏得到成品。(该工艺属丙酮氰醇法丙烯酸,属国家限制类不推荐使用)。

2、异丁烯(IBD)在与空气蒸汽混合后升温到370,在杂多酸催化剂的作用下,转变为甲基丙烯醛,在350经催化剂转变成粗甲基丙烯酸,经萃取剂提纯,然后精馏的产品。(异丁醛一步氧化制甲基丙烯酸推荐使用)。

四、推荐适应性工艺流程说明及工艺图:

1、工艺流程

异丁醛一步氧化制MAA的工艺流程如图1。

水蒸气、空气

图1  异丁醛一步氧化制MAA流程示意图

(1)氧化反应

原料异丁醛、空气、水蒸气按一定的摩尔比预热、混合后进氧化反应器,在反应器中一步氧化反应生成MAA。异丁醛氧化生成MAA的反应是典型的强放热气固相催化氧化反应,选用列管式固定床反应器。管内装催化剂,列管间用循环的熔盐带走反应热在废锅中产生蒸汽以回收热量,同时维持每根反应管在接近原型管的工况条件下操作。年产4500吨MAA的反应器直径约3.6米,内装7000根反应管。

反应生成气直接进吸收塔,用工艺液循环吸收,防止工艺液稀释,以减少精制过程能耗,吸收后尾气去焚烧。

(2)精制

吸收液经脱醛塔脱除MAL后进萃取塔,用溶剂逆流萃取液中MAA,萃余相送去焚烧处理,萃取相进溶剂回收塔回收溶剂,回收溶剂后的料液经脱除轻组分和重组分后获得合格MAA产品。

2、工艺特点及工程设计对策

该工艺具有化工工艺过程普遍存在的物料易燃、易爆、强腐蚀、高温及有毒等特点外,还有易冻堵,易聚合的特点。MAA冰点为16℃,工程设计中药考虑完善防冻堵设施。MAA、MAL无论气相或液相均会发生聚合,特别在温度稍高更易聚合,设计中主要采取的防聚。

合措施有:

(1)装置的易聚合部位需均匀喷入阻聚剂,阻聚剂的种类和喷入量经试验确定。

(2)流程设计要保证工艺物料迅速通过聚合敏感温度范围。

(3)严格控制物料受热时不超过允许温度范围的上限。

(4)采用减压精馏和低压降塔型,降低操作温度。

(5)采用热水夹套保温的塔结构,防止工艺物料在塔壁冷却聚合。

(6)设备的结构形式和管道设计要消除造成物料长期停留的死角。

(7)浓MAA及产品MAA中必须维持一定阻聚剂量,产品的有效保存期约3个月,贮罐及产品桶上方应保存一定空气量,因氧和阻聚剂有协同阻聚作用。产品的适宜贮存温度为16~24℃。

3、材料选择

铁及铜是MAA聚合促进剂,系统中禁用。玻璃、304不锈钢、铝材、衬聚乙烯钢桶可用来贮存MAA。受流体冲刷或工作温度在51℃以上的设备、管道必须选用316不锈钢。

4、三废治理

装置排放的废弃中主要含MAL、CO和CO2等有害组分,直接送焚烧后放空(见图2)。

废弃、废液

图2  废气废液焚烧流程简图

装置排放的废水中主要含低浓醋酸、MAA及少量其他有机杂质。采用浓缩焚烧方案。

废液先进汽提塔脱除轻组分,轻组分直接进焚烧炉。含重组分废液经两效蒸发出去约2/3水分后进焚烧炉用渣油焚烧,有机组分全部转化CO2排空。两效蒸发器的热源是焚烧炉的热烟气。

浓缩焚烧方案的有点事投资少,处理彻底。缺点是消耗大量渣油,废液中有用组分无法回收。

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