丙烯酸丁酯工艺规程.docx

丙烯酸丁酯工艺规程江苏三蝶化工有限公司二 0 一一年七月编号：审批：江苏三蝶化工有限公司总工程师审定：江苏三蝶化工有限公司（签 字）年月日技术处（签 字）年月日审核：江苏三蝶化工有限公司丙烯酸酯车间主任（签 字）年月日1.产品说明 42.生产能力 63、原材料规格 64、公用工程规格 85、生产的基本原理及化学反应方程式 106、生产工序及流程叙述 137、生产工艺条件一览表 248、不正常现象的原因和处理方法 289、生产控制分析一览表 3110、原材料、动力及燃料消耗定额 3211、三废及处理 3312、安全生产基本原理 3313、有关信号安全装置的说明 3714、应遵守的主要技术规程和制度 4115、设备一览表 4216、修改和补充 461. 产品说明1・1产品名称丙烯酸丁酯分子式：CH O7 12 2结构式: CH=CHCOOCH-CH-CH-CH2 2 2 2 31.2 产品标准项 目丙烯酸丁酯指标备 注纯度 wt %±99.0色相 (APHA)<10游离酸wt% (以AA计)<0.01水分wt %<0.10阻聚剂MQ wt ppm50±51.3 产品的物理化学性质：项目丙烯酸丁酯物理常数比重 20°C g/cm30.90比热 kcal/kgC0.46熔点C-64.6沸点(760mmHg) C148蒸汽比重(air=l)4.43汽化热kcal/kg60聚合热kcal/kg117燃烧热kcal/kg (25C)7.6水中溶解度g/100g (25C)0.2开口闪点C43闭口闪点C38与空气混合的爆炸极限上限vol%20.55.53.9 10100.01无色透明丙烯酸丁酯 丁醇(2) 与丙烯酸反应CH CHCOOC H +CH CHCOOH 2 4 9 2丙烯酸丁酯 丙烯酸(3) 氧化反应-丁氧基丙酸丁酯CH CHC00CH CH CH COOC H2 2 2 2 4 9二聚丙烯酸丁酯CH CHCOOCH KMnO4+H2O2 4 9丙烯酸丁酯(4)与次卤酸反应CH CHCOOCH + HOBr2 4 9HOCH CH(OH)C00C H2 4 9、-二羟基丙酸丁酯HOCH CHBrC00C HQ2 4 9丙烯酸丁酯次氯酸 -溴代-羟基丙酸丁酯(5) 与碱反应CH CHCOOCH +NaOH2 4 9丙烯酸丁酯 碱(6) 羰基合成CH CHCOOCH +CO+H2 4 9 2丙烯酸丁酯(7) 与卤素反应CH CHCOOC H+ CL2 4 9 2CH CHC00Na+CH OH2 4 9丙烯酸钠 丁醇HOCCH CH C00C H2 2 4 9-羰基丙酸丁酯CH CLCHCL00CH2 4 9下限vol%电阻 CM闻到气味浓度PPM外观1.3.2化学性质(1) 与丁醇反应CH CHCOOC H +C H OH CHH OCH CH C00C H2 4 9 4 9 4 9 22 4 9(8) 与乙炔反应2C H +CH CHCOOC H CH CHCHCHCHCHCOOC H2 2 2 4 9 2 4 9乙炔 丙烯酸丁酯 2.4.6. —三庚烯酸丁酯(9) 与水反应CH CHCOOC H+ HO HOCH CH C00C H2 4 9 2 2 2 4 9丙烯酸丁酯 -羟基丙酸丁酯(10) 聚合反应 nCHCHCOOCH9 -(-Cf-CHT-nC00CH4 9丙烯酸丁酯 聚丙烯酸丁酯1.4、产品的主要用途丙烯酸丁酯是重要的有机化工原料，是高分子化合物的优良改性单体，在纺 织、印染、上浆油漆涂料、胶粘剂、皮革处理、水处理、医药、造纸、石油开采 等各领域都有十分广泛的用途。

2. 生产能力本装置设计能力为：丙烯酸丁酯40000吨/年，运行时数8000小时/年3. 原材料规格3.1丙烯酸规格规格备注纯度 wt %三99.0色相(APHA) W20水分 wt% W0.1阻聚剂MQ wt PPM200±203.2 丁醇的规格项目指标备注纯度 wt /%99.5GB-9014-88（标准号）色相（APHA） W10比重 20°C g/cm30.808 〜0.8120.01115119.540酸度 wt%蒸馏范围初馏点C干点CH SO实验色度243.3 化学品序号名称指标名称指标标准号备注1对苯二酚外观白色晶体HG-176-87单甲醚MQ色度APHA10熔点C>54对苯二酚wt%0.05灰份wt%0.01二甲氧基苯wt%0.1重金属wt%0.0012对苯二酚外观白色晶体HG7-1360HQ熔点C169铅含量wt %0.002铁含量wt %0.002纯度wt %99.03AI-61R熔点C73~76灰份% W20干燥失重% W0. 5含量%三954苛性钠含量wt%42GB-4348-84Na2C03 wt%0.8NaCl wt%2.0外观25%时无色透明外观 25%时无色透|明4. 公用工程规格名称指标名称指标标准号备注中压蒸汽供给压力（MPa）1.15 〜1.35(MP)供给温度（°C）饱和低压蒸汽供给压力（MPa）0.4 〜0.6(LP)供给温度（C）饱和低低压蒸汽供给压力（MPa）0.2 〜0.3(LLP)供给温度（C）饱和冷却塔水供给压力（MPa）0.3 〜0.5(CTW)返回压力（MPa）0.15 〜0.25供给温度（C）30返回温度（C）40消防水（FW）供给压力（MPa）0.7 〜0.9仪表空气供给压力（MPa）0.6 〜1.5(IA)油含量无油露点（C）-40锅炉给水供给压力（MPa）0.25 〜0.45(BFW)供给温度（C）1525C 时PH硬度（以CaCO3计）8.5 〜9.5(wtPPM)0.005烃类油（wt PPM）0.3电导率(25C)(S/CM)0.5总铁量（wt PPM）0.05铜（wtPPM）0.005二氧化硅（wt PPM）0.05COD(KMnO )(wtPPM)45105 °C溶解度wt ppm0.02工业水供给压力（MPa）0.2 〜0.45(PW)氯化物25硬度（以CaCO计）340(mg/l)可溶性杂质（mg/l）280不溶物（mg/l）5碱金属（mg/l）20有机物（mg/l）(KMnO4 法)40Fe (mg/l)0.3氮气（N2）供给压力（MPa）0..15 〜1.5纯度（Vol%）99.9油含量无油露点（C）-40电源高压电路电压（KV）6.0 3相3线频率（Hz）50 5%低压电路电压（V）400/230频率（Hz）50 5% 3相4线直流电 V220低温水供给压力（MPa）0.25 〜0.4低温水返回压力（MPa）0.1 〜0.3(CWA)供给温度（C）9返回温度（C）10低温水（CWB）供给压力（MPa） 返回压力（MPa） 供给温度（°C） 返回温度（°C）0.25 〜0.40.1 〜0.314〜2021热水(HW)压力（MPa）温度（°C）0.5 〜0.850〜805. 生产的基本原理及化学化学反应方程5.1反应系统丙烯酸和丁醇在硫酸的作用下反应生成丙烯酸丁酯和水，反应按下列机理进CH2CHc=O + C4H9-OHOH行：CH 二CH-C-(OH)2 2IO-CH4 9丙烯酸 丁醇 过度化合物CH =CH-C（OH） CH CHCOOC H+H O2 | 2 2 4 9 2O-C4H9丙烯酸和丁醇的酯化反应是典型的可逆反应，而且丙烯酸和生成物丙烯酸丁 酯的沸点很接近，用精馏的方法难以将丙烯酸分离出来，未反应的丙烯酸不能循 环使用。

为了降低丙烯酸的消耗，必须使丙烯酸完全转化成丙烯酸丁酯这样就 要在反应过程中不断破坏其反应平衡，促使反应向正方向进行，实现一个假的不 可逆的一级反应，为此本工艺采取了以下措施：（1） 使反应生成的水与丁醇、丙烯酸丁酯共沸迅速从反应器中除去，以降低生 成物的浓度共沸物经脱水塔分离后，醇和酯返回反应器做原料2） 采用醇比酸过量的摩尔比（1.1〜1.2倍），增加反应物的浓度，并为脱水提 供共沸剂3） 用硫酸作催化剂以加快反应速度，缩短反应的停留时间由于丙烯酸、丙烯酸丁酯在高温下易发生聚合，为降低操作温度，保证反应生成水的脱除，反应系统采用负压操作副反应丙烯酸和丙烯酸丁酯都容易聚合，在酯化反应中丙烯酸、丁醇、丙烯酸丁酯三种物质能生成共聚物或均聚物各种副产物的量与酯化反应温度、催化剂的量有很大关系其主要副反应方程式如下：C H OCH COOC H4 9 2 4 9CH CHCOOC H+CH -OH2 4 9 4 9丙烯酸丁酯CH CHCOOC H+HO2 4 9 2HOCH CHCOOC H2 4 9丙烯酸丁酯 水-羟基丙烯丁酯CH CHCOOH+C H OH2 4 9C H OCH CH COOH4 9 2 2丙烯酸 丁醇-丁氧基丙酸2CH CHCOOH2丙烯酸CH CH COOCH CH COOH2 2。