丙烯酸丁酯生产工艺.doc

南 京 化 工 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 论 文 题 目 丙烯酸丁酯生产工艺 所在系部 应用化学系 专业班级 高聚物 0921 学 号 0901310148 姓 名 赵丁 指导老师 刘山 2012 年 4 月 摘 要 丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料 是通用型的丙烯酸中应用最广泛和 消耗量最大的品种 有着广泛的市场潜力和应用范围 本文主要以江苏省泰兴 市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯装置 由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液 和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下 采用连续精馏式反应器 经过萃 取 碱洗 回收 精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品 以满足下游精细化工 生产的原料需求 为了降低操作温度 防止高温引起聚合 此套装置的反应系 统 精制系统及醇回收塔采用负压操作 同时 为了防止物料在工艺生产过程 中聚合的加深 使形成的的聚合中心失活 在可能形成聚合物的部位都加了阻 聚剂 主要在塔顶回流和反应器内 并向反应器及各再沸器加阻聚空气 整个 工艺流程为连续化生产 生产丙烯酸丁酯能力为 100000t n 关键词 丙烯酸丁酯 催化 阻聚 工艺 目录 第 1 章 原料 1 1 1 正丁醇 1 1 1 1 正丁醇的理化性质 1 1 1 2 正丁醇对环境的危害 1 1 1 3 正丁醇的急救和应急措施 2 1 1 4 操作处置与储存 2 1 1 5 接触控制以及人体防护 3 1 1 6 运输信息 3 1 1 7 正丁醇用途 4 1 2 丙烯酸 4 1 2 1 丙烯酸的理化性质 4 1 2 2 丙烯酸的制备 5 1 2 3 丙烯酸的健康危害 5 1 2 4 丙烯酸的危险特性 6 1 2 5 丙烯酸的防护措施 6 1 2 6 丙烯酸的应用 7 第 2 章 催化剂 8 2 1 硫酸 8 2 1 1 硫酸的物理性质 8 2 1 2 硫酸的化学性质 8 2 1 3 硫酸的急救措施 8 2 1 4 硫酸的消防措施 9 2 1 5 硫酸泄漏应急处理 9 2 1 6 硫酸的操作处置 9 2 1 7 硫酸的用途 10 2 2 对甲苯磺酸 10 2 2 1 对甲苯磺酸的理化性质 10 2 2 2 对甲苯磺酸的用途 11 2 2 3 对 甲 苯 磺 酸 的 生 产 储 运 11 第 3 章 阻聚剂 12 3 1 阻聚剂 12 3 1 1 阻 聚 剂 的 作 用 12 3 1 2 阻 聚 剂 的 类 别 12 3 2 对 苯 二 酚 13 3 2 1 对苯二酚的物质性质 13 3 2 2 对 苯 二 酚 的 安 全 措 施 13 3 2 3 对 苯 二 酚 的 灭 火 方 法 14 3 2 4 对 苯 二 酚 的 紧 急 处 理 14 3 2 5 对 苯 二 酚 的 危 险 性 14 3 2 6 对 苯 二 酚 的 操 作 处 置 与 储 存 14 3 3 吩 噻 嗪 15 3 3 1 吩 噻 嗪 的 理 化 性 质 15 3 3 2 吩 噻 嗪 的 危 害 15 3 3 3 急 救 处 理 15 3 3 4 应 急 处 理 15 3 4 对 羟 基 苯 甲 醚 16 第 4 章 丙 烯 酸 丁 酯 的 工 艺 17 4 1 工 艺 原 理 17 4 1 1 反 应 系 统 17 4 1 2 回收系统 18 4 1 3 精制系统 19 4 1 4 阻聚原理 19 4 2 工艺技术规程 19 4 2 1 丙烯酸丁酯装置概况 19 4 2 2 丙烯酸丁酯装置特点 19 4 3 工艺流程 20 4 3 1 反应系统 21 4 3 2 回收系统 22 4 3 3 精制系统 24 4 3 4 裂化系统 25 第 5 章 丙 烯 酸 丁 酯 27 5 1 丙烯酸丁酯的质量指标 27 5 2 丙烯酸丁酯的急救措施 27 5 3 丙烯酸丁酯的用途 27 第 6 章 结论 28 参考文献 29 致谢 30 第 1 章 原料 1 1 正丁醇 在泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯车间 正丁醇作为生产丙烯酸丁酯 的一种原料 与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应 正 丁醇与丙烯酸按摩尔比 1 18 1 20 正丁醇稍过量 在反应后阶段进行对正丁醇 的回收和利用 1 1 1 正丁醇的理化性质 在我们所在的丙烯酸丁酯车间 正丁醇作为一种酯化反应的原料 与来自 冰晶车间的丙烯酸残液进行酯化反应 正丁醇主要用于制取酯类 塑料增塑剂 医药 喷漆 以及用作溶剂 正丁醇的性质如下表 表 1 1 正丁醇的性质 性质 结论 颜色状态 气味 相对密度 沸点 熔点 折射率 闪点 自燃点 溶解性 无色液体 有酒味 0 8109 117 7 90 2 1 3993 35 35 5 365 与乙醇或乙醚及其他多种有机溶剂混溶 1 1 2 正丁醇对环境的危害 1 对健康的危害 侵入途径 吸入 食入 经皮肤吸收 健康危害 本品具有刺激和麻醉作用 主要症状为眼 鼻 喉部刺激 在 角膜浅层形成半透明的空泡 头痛 头晕和嗜睡 手部可以接触性皮炎 2 毒理学资料及环境行为 毒性 属于低毒类 急性毒性 LD 50 4360mg kg 大鼠口径 3400mg kg 兔经皮 LC50 24240mg m3 4 小时 大鼠吸入 亚急性毒性 大鼠 小鼠吸入 0 8mg m3 24 小时 周 4 个月 肝皮肤功能 异常 人吸入 303mg m3 10 年 粘膜刺激 嗅觉减退 人吸入 606mg m3 10 年 红细胞数减少 偶见眼刺激症状 1 1 3 正丁醇的急救和应急措施 1 急救措施 皮肤接触 脱去污染的衣着 用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤 眼睛接触 立即提起眼睑 用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少 15 分 钟 就医 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道通畅 如呼吸困难 给输 氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸 就医 食入 饮足量温水 催吐 就医 2 消防措施 危险特性 易燃 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引 起燃烧爆炸 与氧化剂接触猛烈反应 在火场中 受热的容器有爆炸危险 有害燃烧产物 一氧化碳 二氧化碳 灭火方法 用水喷射逸出液体 使其稀释成不燃性混合物 并用雾状水保 护消防人员 灭火剂 抗溶性泡沫 干粉 二氧化碳 雾状水 1211 灭火剂 砂土 3 泄露应急处理 应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区 并进行隔离 严格限制出 入 切断火源 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器 穿防静电工作服 尽 可能切断泄漏源 防止流入下水道 排洪沟等限制性空间 小量泄漏 用活性 炭或其它惰性材料吸收 也可以用大量水冲洗 洗水稀释后放入废水系统 大 量泄漏 构筑围堤或挖坑收容 用泡沫覆盖 降低蒸气灾害 用防爆泵转移至 槽车或专用收集器内 回收或运至废物处理场所处置 1 1 4 操作处置与储存 1 操作注意事项 密闭操作 全面通风 操作人员必须经过专门培训 严格遵守操作规程 建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具 半面罩 戴安全防护眼镜 穿防静 电工作服 远离火种 热源 工作场所严禁吸烟 使用防爆型的通风系统和设 备 防止蒸气泄漏到工作场所空气中 避免与氧化剂 酸类接触 充装要控制 流速 防止静电积聚 搬运时要轻装轻卸 防止包装及容器损坏 配备相应品 种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备 倒空的容器可能残留有害物 2 储存注意事项 储存于阴凉 通风的库房 远离火种 热源 库温不宜超过 30 保持容 器密封 应与氧化剂 酸类等分开存放 切忌混储 采用防爆型照明 通风设 施 禁止使用易产生火花的机械设备和工具 储区应备有泄漏应急处理设备和 合适的收容材料 1 1 5 接触控制以及人体防护 1 工程控制 生产过程密闭 全面通风 提供安全淋浴和洗眼设备 2 呼吸系统防护 一般不需要特殊防护 高浓度接触时可佩戴自吸过滤 式防毒面具 半面罩 3 眼睛防护 戴安全防护眼镜 4 身体防护 穿防静电工作服 5 手防护 戴一般作业防护手套 1 1 6 运输信息 1 包装方法 小开口钢桶 薄钢板桶或镀锡薄钢板桶 罐 外花格箱 安瓿瓶外普通木 箱 螺纹口玻璃瓶 铁盖压口玻璃瓶 塑料瓶或金属桶 罐 外普通木箱 螺 纹口玻璃瓶 塑料瓶或镀锡薄钢板桶 罐 外满底板花格箱 纤维板箱或胶合 板箱 2 运输注意事项 运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备 夏季最好早晚运输 运输时所用的槽 罐 车应有接地链 槽内可设孔隔板以 减少震荡产生静电 严禁与氧化剂 酸类 食用化学品等混装混运 运输途中 应防曝晒 雨淋 防高温 中途停留时应远离火种 热源 高温区 装运该物 品的车辆排气管必须配备阻火装置 禁止使用易产生火花的机械设备和工具装 卸 公路运输时要按规定路线行驶 勿在居民区和人口稠密区停留 铁路运输 时要禁止流放 严禁用木船 水泥船散装运输 1 1 7 正丁醇用途 主要用于制造邻苯二甲酸 脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂 它们 广泛用于各种塑料和橡胶制品中 也是有机合成中制丁醛 丁酸 丁胺和乳酸 丁酯等的原料 还是油脂 药物 如抗生素 激素和维生素 和香料的萃取剂 醇酸树脂涂料的添加剂等 又可用作有机染料和印刷油墨的溶剂 脱蜡剂 1 2 丙烯酸 丙烯酸 又称亚克力酸 是化学式为 C3H4O2 的有机化合物 是最简单的不 饱和酸 丙烯酸可发生羧酸的特征的反应 与醇反应也可得到相应的酯类 最 常见的丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯 丙烯酸乙酯 丙烯酸丁酯和丙烯酸辛酯 丙烯酸及其酯类自身或与其他单体混合后 会发生聚合反应生成均聚物或 共聚物 通常可与丙烯酸共聚的单体包括酰胺类 丙烯腈 含乙烯基类 苯乙 烯和丁二烯等 这类聚合物可用于生产各种塑料 涂层 粘合剂 弹性体 地 板擦光剂及涂料 1 2 1 丙烯酸的理化性质 丙烯酸的物理性质如下表 表 1 2 丙烯酸的物理性质 性质 结论 沸点 闪点 分子量 燃烧热 kJ mol 相对密度 水 1 相对蒸气密度 空气 1 饱和蒸汽压 kPa 溶解性 外观与性状 141 50 72 06 1366 9 1 05 2 45 1 33 39 9 与水混溶 可溶于乙醇 乙醚 无色液体 有刺激性气味 爆炸极限 2 4 8 0 丙烯酸易燃 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引起燃 烧爆炸 与氧化剂能发生强烈反应 若遇高热 可发生聚合反应 放出大量的 热引起容器破裂和爆炸事故 遇热 光 水分 过氧化物及铁质易自聚而引起 爆炸 1 2 2 丙烯酸的制备 目前氰乙醇水解法已被淘汰 其余三种方法均有采用 其中丙烯氧化法占 主要地位 泰兴市裕廊化工氧化工段生产的丙烯酸就是采用的丙烯氧化法 1 乙炔羰化法 乙炔 一氧化碳 水和溶剂四氢呋喃 以卤化镍为催化剂 在 160 200 4 0 5 5Mpa 下 通过羰化得到丙烯酸 HC CH H2O CO CH 2 CHCOOH 2 丙烯腈水解法 丙烯腈在硫酸存在下 进行二次水解再经减压蒸馏可得到丙烯酸 CH2 CHCN H2O H2SO4 CH2 CHCONH 2 H2SO4 CH2 CHCONH2 H2SO4 H2O CH2 CHCOOH NH 4HSO4 近年 由于丙烯氨化氧化制丙烯腈工艺迅速发展 为丙烯酸生产提供了廉 价的丙烯腈 3 丙烯氧化法 分两步进行 第一步用钼 铋系或锑系催化剂 使丙烯氧化为丙烯醛 第二步 用钼 钒 钨系催化剂使丙烯醛氧化为丙烯酸 CH2 CHCH3 O2 CH 2 CHCHO H2O CH2 CHCHO O2 CH 2 CHCOOH 丙烯 蒸汽和预热空气混合进入第一反应器 反应温度 320 340 压力 270kPa 反应气不经分离直接送入第二反应器 反应温度 280 360 压力 200kPa 两个反应器均用熔盐作载热体 从第二反应器出来的气体经水吸收后 得 30 40 丙烯酸水溶液 经精制得纯丙烯酸 总收率可达 87 吸收塔尾 气部分放空 部分循环使用 1 2 3 丙烯酸的健康危害 1 危害 本品对皮肤 眼睛和呼吸道有强烈刺激作用 对呼吸道有刺激性 高浓度 吸入引起肺水肿 有麻醉作用 眼直接接触可致灼伤 对皮肤有明显的刺激和 致敏作用 口服强烈刺激口腔及消化道 可出现头晕 呼吸困难 精神过敏 2 接触危害 皮肤处理 脱去污染的衣服 立即用流动清水彻底冲洗 眼睛接触 立即提起眼睑 用流动清水或生理盐水冲洗至少 15 分钟 就医 吸入 脱离现场至新鲜处 呼吸困难时进行输氧 呼吸停止时 立即进行 人工呼吸 就医 食入 误食者给饮大量温水 催吐 就医 1 2 4 丙烯酸的危险特性 1 燃爆危害 易燃 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引起燃烧爆炸 与氧化剂能发生强烈反应 若遇高热 可发生聚合反应 放出大量热量而引起 容器破裂和爆炸事故 遇热 光 水分 过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸 2 储运注意 通常商品加有阻聚剂 储存于阴凉 通风仓间内 远离火种 热源 仓温 不宜超过 30 防止阳光直射 包装要求密封 不可与空气接触 不宜大量或 久存 应与氧化剂分开存放 储存间内的照明 通风等设施应采用防爆型 开 关设在仓外 配备相应品种和数量的消防器材 禁止使用易产生火花的机械设 备和工具 定期检查是否有泄漏现象 灌装时应注意流速 不超过 3m s 且 有接地装置 防止静电积聚 搬运时要轻装轻卸 防止包装及容器损坏 3 泄露处置 疏散泄漏污染区人员至安全区 禁止无关人员进入污染区 切断火源 建 议应急处理人员戴自给式呼吸器 穿一般消防防护服 在确保安全情况下堵漏 喷水雾会减少蒸发 但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性 用活性炭或 其它惰性材料吸收 收集运至废物处理场所处置 也可以用 大量水冲洗 经 稀释的洗水放入废水系统 如大量泄漏 利用围堤收容 然后收集 转移 回 收或无害处理后废弃 1 2 5 丙烯酸的防护措施 1 手防护 戴防护手套 2 防护服 穿相应的防护服 3 眼睛防护 戴化学安全防护眼镜 4 呼吸系统保护 空气中浓度超标时 应该佩带防毒口罩 必要时佩带 自给式呼吸器 高于 NIOSH REL 浓度或尚未建立 REL 任何可检测浓度下 自携式正压全面罩呼吸器 供气式正压全面罩呼吸器辅之以辅助自携式正压呼 吸器 逃生 装有机蒸气滤毒盒的空气净化式全面罩呼吸器 防毒面具 自携 式逃生呼吸器 1 2 6 丙烯酸的应用 丙烯酸及其系列产品 主要是其酯类 近年得到迅速发展 如乙烯 丙烯 氯乙烯 丙烯腈等 发展成为重要的高分子化学工业的原料 丙烯酸及其酯类 作为高分子化合物的单体 世界总产量已超过百万吨 而其制成的聚合物和共 聚物的产量将近五百万吨 这些树脂的应用遍及涂料 塑料 纺织 皮革 造 纸 建材 以及包括材料等众多部门 丙烯酸及其酯类可供有机合成和高分子 合成 而绝大多数用于后者 并且更多地与其他单体 如乙酸乙烯 苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯等进行共聚 制得各种性能的合成树脂 功能高分子材料和各 种助剂等 主要应用领域包括 1 胶黏剂 用 丙 烯 酸 丙 烯 酸 甲 酯 丙 烯 酸 乙 酯 丙 烯 酸 2 乙 基 己 酯 等 共 聚 乳 胶 可 作 静 电 植 绒 植 毛 的 胶 粘 剂 其 坚 牢 性 和 手 感 好 2 水 稠 化 剂 用 丙 稀 酸 和 丙 烯 酸 乙 酯 共 聚 物 制 成 高 分 子 量 的 粉 末 可 作 稠 化 剂 用 于 油 田 每 吨 产 品 可 增 产 500t 原 油 对 老 井 采 油 效 果 较 好 3 铜 版 纸 涂 饰 剂 用 丙 烯 酸 丙 烯 酸 丁 酯 丙 烯 酸 2 乙 基 己 酯 苯 乙 烯 等 四 元 共 聚 乳 胶 作 铜 版 纸 涂 料 保 色 不 泛 黄 印 刷 性 能 好 不 粘 辊 比 丁 苯 胶 乳 好 可 节 省 干 酷 素 4 聚 丙 烯 酸 盐 类 利 用 丙 烯 酸 可 生 产 各 种 聚 丙 烯 酸 盐 类 产 品 如 铵 盐 钠 盐 钾 盐 铝 盐 镍 盐 等 用 作 凝 集 剂 水 质 处 理 剂 分 散 剂 增 稠 剂 食 品 保 鲜 剂 耐 酸 碱 干 燥 剂 软 化 剂 等 各 种 高 分 子 助 剂 第 2 章 催化剂 催化剂是一种能够改变化学反应速率但不改变反应标准摩尔自由焓的的物 质 在泰兴市裕廊化工丙烯酸丁酯车间 浓硫酸作为丙烯酸和正丁醇反应的催 化剂 对甲苯磺酸作为裂化四个反应釜的催化剂 2 1 硫酸 硫酸作为丙烯酸和正丁醇反应的催化剂 在丙烯酸丁酯车间连续化生产过 程中 硫酸也是不断地加入 发挥其催化作用 使酯化反应的速率进一步提高 2 1 1 硫酸的物理性质 纯硫酸是一种无色无味油状液体 硫酸是一种高沸点难挥发的酸 易溶于 水 能以任意比与水互溶 浓硫酸溶解时放出大量的热 因此浓硫酸溶解时应 该遵守注酸入水的原则 常用的浓硫酸中硫酸的质量分数为 98 3 2 1 2 硫酸的化学性质 1 脱水性 就硫酸而言 脱水性是浓硫酸的性质 而非稀硫酸的性质 即浓硫酸有脱水性且脱水性很强 2 强氧化性 常温下 浓硫酸能使铁 铝等金属钝化 加热时 浓硫酸 可以与除金 铂之外的所有金属反应 生成高价金属硫酸盐 本身一般被还原 成 SO2 3 难挥发性 利用难挥发性酸制取易挥发性酸的原理 如制取氯化氢 硝酸等 4 酸性 制化肥 如氮肥 磷肥等 5 稳定性 浓硫酸与亚硫酸盐反应 2 1 3 硫酸的急救措施 1 皮肤接触 大量硫酸与皮肤接触需要先用干布吸去 不能用力按 擦 否则会擦掉皮肤 少量硫酸接触无需用干布 然后用大量冷水冲洗 再用 3 5 碳酸氢钠溶液冲洗 用大量冷水冲洗剩余液体 最后再用 NaHCO3 溶液 涂于患处 最后用 0 01 的苏打水 或稀氨水 浸泡 就医 2 眼睛接触 立即提起眼睑 用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少 15 分钟 就医 3 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道通畅 如呼吸困难 给输氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸 就医 4 食入 用水漱口 给饮牛奶或蛋清 就医 2 1 4 硫酸的消防措施 1 危险特性 遇水大量放热 可发生沸溅 与易燃物 如苯 和可燃物 如糖 纤维素等 接触会发生剧烈反应 甚至引起燃烧 遇电石 高氯酸盐 雷酸盐 硝酸盐 苦味酸盐 金属粉末等猛烈反应 发生爆炸或燃烧 有强烈 的腐蚀性和吸水性 有害燃烧产物 二氧化硫 2 灭火方法 消防人员必须穿全身耐酸碱消防服 灭火剂 干粉 二氧 化碳 砂土 避免水流冲击物品 以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮 肤 2 1 5 硫酸泄漏应急处理 应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区 并进行隔离 严格限制出 入 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器 穿防酸碱工作服 不要直接接触 泄漏物 尽可能切断泄漏源 防止流入下水道 排洪沟等限制性空间 小量泄 漏 用砂土 干燥石灰或苏打灰混合 也可以用大量水冲洗 洗水稀释后放入 废水系统 大量泄漏 构筑围堤或挖坑收容 用泵转移至槽车或专用收集器内 回收或运至废物处理场所处置 2 1 6 硫酸的操作处置 1 密闭操作 注意通风 操作尽可能机械化 自动化 操作人员必须经 过专门培训 严格遵守操作规程 建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具 全 面罩 穿橡胶耐酸碱服 戴橡胶耐酸碱手套 远离火种 热源 工作场所严禁 吸烟 远离易燃 可燃物 防止蒸气泄漏到工作场所空气中 避免与还原剂 碱类 碱金属接触 搬运时要轻装轻卸 防止包装及容器损坏 配备相应品种 和数量的消防器材及泄漏应急处理设备 倒空的容器可能残留有害物 稀释或 制备溶液时 应把酸加入水中 避免沸腾和飞溅 2 储存注意事项 储存于阴凉 通风的库房 库温不超过 35 相对 湿度不超过 85 保持容器密封 应与易 可 燃物 还原剂 碱类 碱金属 食用化学品分开存放 切忌混储 储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容 材料 3 废弃处置 废弃处置方法 缓慢加入碱液 石灰水中 并不断搅拌 反应停止后 用大量水冲入废水系统 2 1 7 硫酸的用途 1 为农业生产服务 用于肥料的生产硫酸铵 俗称硫铵或肥田粉 和过 磷酸钙 俗称过磷酸石灰或普钙 这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸 2 为工业生产服务 用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门 特别是 有色金属的生产过程需要使用硫酸 例如用电解法精炼铜 锌 镉 镍时 电 解液就需要使用硫酸 某些贵金属的精炼 也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金 属 用于石油工业汽油 润滑油等石油产品的生产过程中 都需要浓硫酸精炼 以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物 3 解决人民衣食住行的作用 用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶 丝 它需要使用硫酸 硫酸锌 硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴 用于 化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物 在国民经济中越来越 占有重要的地位 4 巩固国防的作用 某些国家硫酸工业的发展 曾经是和军用炸药的生 产紧密连结在一起的 无论军用炸药 发射药 爆炸药 或工业炸药 大都是 以硝基化物或硝酸酯为其主要成分 虽然这些化合物的制备是依靠硝酸 但同 时必须使用浓硫酸或发烟硫酸 5 原子能工业及火箭技术的作用 原子反应堆用的核燃料的生产 反应 堆用的钛 铝等合金材料的制备 以及用于制造火箭 超声速喷气飞机和人造 卫星的材料的钛合金 都和硫酸有直接或间接的关系 2 2 对甲苯磺酸 在丙烯酸丁酯车间 除了丙烯酸和正丁醇的主反应之外 还有生产过程中 所产生的重组分 由泵输送至裂化部分 同时加入丙烯酸 对甲苯磺酸 对甲 苯磺酸作为催化剂 在裂化反应中起到加快反应速率的作用 2 2 1 对甲苯磺酸的理化性质 性状 白色针状或粉末状结晶 易溶于水 醇和醚 极易潮解 易使棉织 物 木材 纸张等碳水化合物脱水而碳化 难溶于苯 甲苯和二甲苯等苯系溶 剂 碱熔时生成对甲酚 外观 白色针状或粉末结晶 指 标 名 称 分 析 纯 AR 化 学 纯 CP 精 制 级 特 定 级 工 业 优 级 其他性质如下表 表 2 1 对甲苯磺酸的性质 性质 结论 折射率 闪点 沸点 熔点 游离酸 1 563 41 140 2 67kPa 103 105 0 01 氯化钠 0 1 2 2 2 对甲苯磺酸的用途 广 泛 用 于 合 成 医 药 农 药 聚 合 反 应 的 稳 定 剂 及 有 机 合 成 酯 类 等 的 催 化 剂 也 用 作 医 药 涂 料 的 中 间 体 和 树 脂 固 化 剂 2 2 3 对 甲 苯 磺 酸 的 生 产 储 运 1 生 产 方 法 由 对 甲 苯 磺 酰 氯 水 解 而 得 也 可 采 用 甲 苯 为 原 料 经 硫 酸 磺 化 而 得 2 储 运 条 件 库 房 通 风 低 温 干 燥 与 碱 分 开 存 放 第 3 章 阻聚剂 3 1 阻聚剂 能 使 烯 类 单 体 的 自 由 基 聚 合 反 应 完 全 终 止 的 物 质 这 种 作 用 称 作 阻聚 阻 聚 剂 分 子 与 链 自 由 基 反 应 形 成 非 自 由 基 物 质 或 不 能 引 发 的 低 活 性 自 由 基 从 而 使 反 应 聚 合 终 止 泰 兴 市 裕 廊 化 工 有 限 公 司 丙 烯 酸 丁 酯 车 间 所 用 到 的 阻 聚 剂 包 括 对 苯 二 酚 对 羟 基 苯 甲 醚 吩 噻 嗪 进 行 对 反 应 系 统 和 其 他 容 易 生 成 聚 合 的 地 方 进 行 阻 聚 进 而 更 好 地 生 产 3 1 1 阻 聚 剂 的 作 用 为 了 避 免 烯 类 单 体 在 贮 藏 运 输 等 过 程 中 发 生 聚 合 单 体 中 往 往 加 入 少 量 阻 聚 剂 在 使 用 前 再 将 它 除 去 一 般 阻 聚 剂 为 固 体 物 质 挥 发 性 小 在 蒸 馏 单 体 时 即 可 将 它 除 去 常 用 的 阻 聚 剂 对 苯 二 酚 能 与 氢 氧 化 钠 反 应 生 成 可 溶 于 水 的 钠 盐 所 以 可 用 5 10 的 氢 氧 化 钠 溶 液 洗 涤 除 去 氯 化 亚 铜 和 三 氯 化 铁 等 无 机 阻 聚 剂 也 可 用 酸 洗 除 去 阻 聚 剂 可 以 防 止 聚 合 作 用 的 进 行 在 聚 合 过 程 中 产 生 诱 导 期 即 聚 合 速 度 为 零 的 一 段 时 间 诱 导 期 的 长 短 与 阻 聚 剂 含 量 成 正 比 阻 聚 剂 消 耗 完 后 诱 导 期 结 束 即 按 无 阻 聚 剂 存 在 时 的 正 常 速 度 进 行 3 1 2 阻 聚 剂 的 类 别 1 按 其 在 不 同 温 度 条 件 下 活 性 分 类 活 性 为 固 定 的 阻 聚 剂 在 正 常 贮 存 及 固 化 温 度 范 围 内 始 终 与 自 由 基 很 快 反 应 在 反 应 中 本 身 消 耗 而 形 成 诱 导 期 消 耗 时 形 成 的 阻 聚 剂 不 再 具 有 活 性 如 对 苯 二 酚 等 热 敏 性 阻 聚 剂 在 正 常 贮 存 温 度 下 是 阻 聚 剂 加 热 时 分 解 变 成 无 效 如 叔 丁 基 邻 苯 二 酚 等 双 重 性 阻 聚 剂 在 较 低 温 度 下 起 阻 聚 作 用 高 温 下 反 应 而 起 促 进 作 用 如 氧 有 机 铜 盐 季 胺 盐 硫 磺 等 2 按 其 阻 聚 原 理 分 类 无 氧 存 在 时 在 无 氧 存 在 时 直 接 与 游 离 基 反 应 形 成 一 种 半 醌 中 间 体 然 后 再 与 另 一 个 游 离 基 反 应 而 形 成 稳 定 的 化 合 物 有 氧 存 在 时 对 苯 二 酚 及 其 衍 生 物 在 氧 的 存 在 下 游 离 基 与 氧 反 应 形 成 过 氧 游 离 基 过 氧 游 离 基 与 对 苯 二 酚 反 应 形 成 游 离 基 复 合 物 复 合 物 再 与 另 一 个 过 氧 游 离 基 反 应 形 成 稳 定 的 化 合 物 3 按 阻 聚 剂 组 成 情 况 独 效 型 只 需 一 种 阻 聚 剂 就 能 起 阻 聚 效 果 如 对 苯 二 酚 对 苯 醌 等 复 合 型 即 两 种 以 上 的 阻 聚 剂 联 用 工 艺 上 为 达 到 保 证 树 脂 预 浸 料 在 室 温 下 贮 存 稳 定 性 达 到 既 可 调 节 使 之 有 一 定 的 适 用 期 又 不 影 响 制 品 的 最 终 固 化 速 度 采 用 复 合 型 阻 聚 剂 如 采 用 对 苯 二 酚 和 叔 丁 基 邻 苯 二 酚 及 微 量 的 铜 盐 实 现 上 述 效 果 3 2 对 苯 二 酚 对苯二酚 有机化合物 白色结晶 有毒 成人误服 1g 即可出现头痛 头晕 耳鸣 面色苍白等症状 遇明火 高热可燃 与强氧化剂接触可发生化 学反应 受高热分解放出有毒的气体 主要用于制取黑白显影剂 蒽醌染料 偶氮染料 橡胶防老剂 稳定剂和抗氧剂 3 2 1 对苯二酚的物质性质 表 3 1 对苯二酚的物理性质 性 质 结 论 沸 点 临 界 温 度 临 界 压 力 燃 烧 热 引 燃 温 度 相 对 密 度 水 1 相 对 空 气 密 度 空 气 1 285 549 9 7 45MPa 2849 8kj mol 499 1 33 3 81 饱 和 蒸 汽 压 kPa 0 13 132 4 溶 解 性 溶 于 水 易 溶 于 乙 醇 乙 醚 3 2 2 对 苯 二 酚 的 安 全 措 施 1 泄 漏 隔 离 泄 漏 污 染 区 限 制 出 入 切 断 火 源 建 议 应 急 处 理 人 员 戴 自 给 式 呼 吸 器 穿 防 毒 服 2 小 量 泄 露 用 洁 净 的 铲 子 收 集 于 干 燥 洁 净 有 盖 的 容 器 内 也 可 用 大 量 水 冲 洗 洗 水 稀 释 后 放 入 废 水 系 统 3 大 量 泄 露 收 集 回 收 或 运 至 废 物 处 理 场 所 处 置 3 2 3 对 苯 二 酚 的 灭 火 方 法 燃 烧 性 可 燃 引 燃 温 度 499 灭 火 剂 雾 状 水 抗 溶 性 泡 沫 干 粉 二 氧 化 碳 砂 土 3 2 4 对 苯 二 酚 的 紧 急 处 理 1 吸 入 迅 速 脱 离 现 场 至 新 鲜 空 气 处 保 持 呼 吸 道 通 畅 如 呼 吸 困 难 给 输 氧 如 呼 吸 停 止 立 即 进 行 人 工 呼 吸 就 医 2 误 食 立 即 给 饮 植 物 油 15 30ml 催 吐 就 医 3 皮 肤 接 触 立 即 脱 去 被 污 染 衣 着 用 大 量 流 动 清 水 冲 洗 就 医 4 眼 睛 接 触 立 即 提 起 眼 睑 用 大 量 流 动 清 水 或 生 理 盐 水 彻 底 冲 洗 至 少 15 分 钟 就 医 3 2 5 对 苯 二 酚 的 危 险 性 1 健 康 危 害 本 品 毒 性 比 酚 大 成 人 误 服 1g 即 可 出 现 头 痛 头 晕 耳 鸣 面 色 苍 白 紫 绀 恶 心 呕 吐 腹 痛 窒 息 感 呼 吸 困 难 心 动 过 速 震 颤 肌 肉 抽 搐 惊 厥 谵 妄 和 虚 脱 严 重 者 可 出 现 呕 血 血 尿 和 溶 血 性 黄 疸 尿 呈 青 色 或 棕 绿 色 皮 肤 可 因 原 发 性 刺 激 和 变 态 反 应 而 致 皮 炎 可 引 起 皮 肤 色 素 脱 失 眼 部 接 触 本 品 粉 尘 或 蒸 气 可 有 结 膜 和 角 膜 炎 2 环 境 危 害 本 品 可 燃 高 毒 3 2 6 对 苯 二 酚 的 操 作 处 置 与 储 存 1 操 作 注 意 事 项 密 闭 操 作 提 供 充 分 的 局 部 排 风 尽 可 能 采 取 隔 离 操 作 操 作 人 员 必 须 经 过 专 门 培 训 严 格 遵 守 操 作 规 程 建 议 操 作 人 员 佩 戴 自 吸 过 滤 式 防 尘 口 罩 戴 化 学 安 全 防 护 眼 镜 穿 防 毒 物 渗 透 工 作 服 戴 橡 胶 手 套 远 离 火 种 热 源 工 作 场 所 严 禁 吸 烟 使 用 防 爆 型 的 通 风 系 统 和 设 备 避 免 产 生 粉 尘 避 免 与 氧 化 剂 酸 类 碱 类 接 触 搬 运 时 要 轻 装 轻 卸 防 止 包 装 及 容 器 损 坏 配 备 相 应 品 种 和 数 量 的 消 防 器 材 及 泄 漏 应 急 处 理 设 备 倒 空 的 容 器 可 能 残 留 有 害 物 2 储 存 注 意 事 项 储 存 于 阴 凉 通 风 的 库 房 远 离 火 种 热 源 包 装 要 求 密 封 不 可 与 空 气 接 触 应 与 氧 化 剂 酸 类 碱 类 食 用 化 学 品 分 开 存 放 切 忌 混 储 配 备 相 应 品 种 和 数 量 的 消 防 器 材 储 区 应 备 有 合 适 的 材 料 收 容 泄 漏 物 应 严 格 执 行 极 毒 物 品 五 双 管 理 制 度 3 3 吩 噻 嗪 吩 噻 嗪 为 黄 色 或 灰 色 粉 末 易 氧 化 变 色 主 要 应 用 于 有 机 合 成 中 的 阻 聚 剂 吩 噻 嗪 类 药 适 用 于 治 疗 急 慢 性 精 神 分 裂 症 反 应 性 精 神 病 及 其 他 重 症 精 神 病 的 治 疗 可 控 制 兴 奋 攻 击 幻 觉 妄 想 思 维 联 想 障 碍 等 3 3 1 吩 噻 嗪 的 理 化 性 质 表 3 2 吩 噻 嗪 的 理 化 性 质 性 质 结 论 熔 点 沸 点 闪 点 外 观 性 状 183 2 371 177 黄 色 或 灰 绿 色 粉 末 易 氧 化 变 色 溶 解 性 溶 于 苯 乙 醚 等 不 溶 于 水 3 3 2 吩 噻 嗪 的 危 害 1 健 康 危 害 吸 入 摄 入 或 经 皮 吸 收 后 对 身 体 有 害 本 品 对 眼 睛 皮 肤 粘 膜 和 上 呼 吸 道 有 刺 激 作 用 可 引 起 惊 厥 2 燃 爆 危 险 本 品 可 燃 具 刺 激 性 3 危 险 特 性 遇 明 火 高 热 可 燃 3 3 3 急 救 处 理 1 皮 肤 接 触 脱 去 污 染 的 衣 服 用 大 量 流 动 的 清 水 冲 洗 2 眼 睛 接 触 提 起 眼 脸 用 流 动 清 水 或 生 理 盐 水 冲 洗 就 医 3 吸 入 脱 离 现 场 至 空 气 新 鲜 处 如 果 呼 吸 困 难 给 输 氧 就 医 4 食 入 饮 足 量 温 水 催 吐 就 医 3 3 4 应 急 处 理 隔 离 泄 漏 污 染 区 限 制 出 入 切 断 火 源 建 议 应 急 处 理 人 员 戴 防 尘 面 具 全 面 罩 穿 防 毒 服 避 免 扬 尘 小 心 扫 起 置 于 袋 中 转 移 至 安 全 场 所 若 大 量 泄 漏 用 塑 料 布 帆 布 覆 盖 收 集 回 收 或 运 至 废 物 处 理 场 所 位 置 3 4 对 羟 基 苯 甲 醚 对 羟 基 苯 甲 醚 是 白 色 片 状 或 蜡 状 结 晶 体 熔 点 52 5 沸 点 243 易 溶 于 乙 醇 醚 丙 酮 苯 和 乙 酸 乙 酯 微 溶 于 水 对 羟 基 苯 甲 醚 主 要 用 于 生 产 储 运 丙 烯 腈 丙 烯 酸 及 其 酯 甲 基 丙 烯 酸 及 其 酯 等 烯 烃 单 体 的 阻 聚 剂 其 最 大 的 有 点 是 单 体 使 用 时 不 需 要 将 其 中 的 对 羟 基 苯 甲 醚 除 去 就 能 参 与 聚 合 它 还 用 作 防 老 剂 增 塑 剂 食 品 抗 氧 剂 的 合 成 在 泰 兴 市 裕 廊 化 工 有 限 公 司 丙 烯 酸 丁 酯 车 间 在 阻 聚 剂 槽 内 首 先 进 行 对 其 冲 液 按 其 比 例 计 算 以 后 对 羟 基 苯 甲 醚 和 吩 噻 嗪 一 起 加 入 到 阻 聚 剂 槽 内 配 制 成 7 9 的 溶 液 由 阻 聚 剂 泵 输 送 至 需 要 进 行 阻 聚 的 地 方 第 4 章 丙 烯 酸 丁 酯 的 工 艺 4 1 工 艺 原 理 下 图 为 泰 兴 市 裕 廊 化 工 有 限 公 司 丙 烯 酸 丁 酯 车 间 的 工 艺 简 图 主 要 包 括 反 应 系 统 回 收 系 统 精 制 系 统 4 1 1 反 应 系 统 1 主 反 应 丙烯酸和丁醇在甲苯磺酸的作用下反应生成丙烯酸丁酯和水 反应按下列 机理进行 丙烯酸 丁醇 过渡化合物 断开丙烯酸的羰基键 分别连上羟基和 O C4H9 过渡化合物 丙烯酸丁酯 水 从化合物的两个羟基中脱除一个水 丙烯酸和丁醇在硫酸的作用下反应生成丙烯酸丁酯和水 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 a 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 醇和酯返回反应器作原料 b 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 c 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 2 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 4个加成反应 2个酯化反应 CH2CHCOOC4H9 C4H9 OH C4H9OCH2COOC4H9 丙烯酸丁酯 丁醇 丁氧基丙烯酸丁酯 CH2CHCOOC4H9 H2O HOCH2CH2COOC4H9 丙烯酸丁酯 水 羟基丙烯酸丁酯 CH2CHCOOH C4H9OH C4H9OCH2CH2COOH 丙烯酸 丁醇 丁氧基丙烯酸 2CH2CHCOOH CH2CHCOOCH2CH2COOH 丙烯酸 二聚丙酸 C4H9OCH2CH2COOH C4H9OH C4H9OCH2CH2COOC4H9 H2O 丁氧基丙酸 丁醇 丁氧基丙酸丁酯 水 CH2CHCOOCH2CH2COOH C4H9OH CH2CHCOOCH2CH2COOC4H9 H2O 二聚丙烯酸 丁醇 二聚丙烯酸丁酯 水 4 1 2 回收系统 反应液首先经过萃取塔萃取丙烯酸和硫酸后 再经过碱洗塔将反应液中未 反应的丙烯酸和残存的硫酸用碱中和掉 碱洗塔的水相和从装置其他部位排出 最后经醇回收塔回收醇和酯 丙烯酸 苛性碱 丙烯酸钠 水 硫酸 苛性钠 硫酸钠 水 4 1 3 精制系统 中和后的反应液 即粗丙烯酸丁酯 在经过醇汽提塔和精馏塔后 得到高 纯度的丙烯酸丁酯产品 4 1 4 阻聚原理 丙烯酸及脂类是一种带双键的不饱和化合物 化学性质十分活泼 拥有乙烯 基极易自聚或与其他单体共聚 因此防止丙烯酸及其脂类的自聚是关系到生产 成败的一个重要因素 丙烯酸及其脂类的聚合反应可分成两种形式 一种是在引发剂的存在下 发生乙烯基聚合反应 分子结构呈直线型 该聚合物易溶于聚合物单体中 是 物料变粘稠 另一种是伴随乙烯基聚合反应而发生的一种自聚反应 通常称为 端状聚合反应 为了防止丙烯酸及其脂类发生聚合反应 由于温度是引发丙烯酸及其脂类 聚合反应的最常见因素 温度越高 越容易发生聚合反应 聚合物产量越大 因此 在丙烯酸及其脂类的生产操作中平稳的控制在较低的温度下操作是最重 要的因素 此外 在生产过程中配合使用阻聚剂也是一种比较常用的方法 阻 聚剂的作用原理可解释为 易引发聚合反应的游离基与阻聚剂发生作用 游离 基被转移到阻聚剂上 从而丙烯酸或丙烯酸脂的活性大大减低 以达到阻聚作 用 4 2 工艺技术规程 丙烯酸丁酯装置 由卖方提供界区内主要生产装置的基础工程设计 由无 锡市恒禾工程质询设计有限公司负责界区内的详细工程及全部配套工程设计 上海华谊集团建设有限公司承建 设计丙烯酸丁酯年生产能力 10 万吨 4 2 1 丙烯酸丁酯装置概况 丙烯酸丁酯装置以丙烯 丁醇为原料 丙烯经空气氧化成丙烯酸 经过急 冷 吸收 精制后得到高纯度 99 5 以满足下游精细化工生产的原料需 求和供应 4 2 2 丙烯酸丁酯装置特点 1 采用硫酸做催化剂 在丁醇过量的条件下进行酯化反应 采用连续精 馏式反应器 经萃取 碱洗 回收 精馏后得到高纯度的产品 2 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 醇和酯返回反应器作原料 3 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 4 丙烯酸及丙烯酸丁酯都是极易聚合的化合物 这种特性对生产是极为 不利的因素 为了避免聚合的发生 保证装置的正常运行 本工艺采取了以下 措施 a 负压操作 为了降低操作温度 防止温度高引起聚合 本装置反应系统 精制系统及醇回收塔采用负压操作 b 伴热 保温及喷淋 物料汽化后不含有阻聚剂 为防止物料在反应器 塔 的设备表面发生相变 对反应器 塔及他们的气相出料管线进行热水 蒸汽作 伴热保温 以防止相变后引起聚合 并对气 液停留的死区加喷淋 c 严格禁止设备 管线内的液体长期处于停留状态 尤其对于温度高于 40 摄氏度的物料 所以在各产品储罐 中间罐都设有自身循环系统 且各罐都设 有冷却盘管 以保证各储罐温度在 40 摄氏度以下 d 加阻聚剂和阻聚空气 为了防止在生产过程中聚合的加深 使形成的聚合 中心失活 在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂 主要加在塔顶回流和反应 器内 并向反应器各再沸器加阻聚空气 保证这些 场所及塔 反应器内的含氧 量 以延缓聚合的进一步进行 e 设备结构和管道设计 为缩短物料的停留时间 在确保工艺要求的情况下 尽可能使物料在设备内的停留时间最短 所以塔板使用大孔径无堰筛板 管道 设计尽可能做到最短 f 设备和管线都选用不锈钢 变价金属离子是聚合的引发剂 为了避免金属 离子的产生 本装置主要工艺设备 管线均选用不锈钢 4 3 工艺流程 泰兴市裕廊化工有限公司丁酯车间 年产 10 万吨级丙烯酸丁酯在厂区的北 面 整套装置主要有两个反应釜 R 411 R 412 脱水塔 C 410 萃取塔 C 421 洗涤塔 C 422 醇回收塔 C 430 醇汽提塔 C 440 和精制塔 C 450 组成 4 3 1 反应系统 反应系统由两台串联反应器和一台脱水塔组成 AA和BuOH首先在两台串 联的反应器内进行酯化反应 用H 2SO4作催化剂 反应生成的水与 BuOH AEB 共沸迅速从反应器中除去 以使反应平衡向正方向进行 反应终了的AA转化率 达98 98 5 来自AA原料罐 V 5201 的AA 经AA加料泵 P 5201A B 输送由FV 4002调节控制流量9482kg h进入一段反应器再沸器 E 411 另外为了使 BuOH H2SO4 AA充分均匀地混合 控制 AA的升温速度 由 R 411第一循环 泵 P 410 从第一反应器予混区 R 411A 中抽出部分混合液与进料一起进 入E 411 用 LLP蒸汽加热到98 0 由TI 4002显示温度后进第一反应器予混区 R 411A 加热蒸汽由TIC 4003和FV 4003串级调节控制蒸汽流量 保持R 411A温度为92 100 来自丁醇原料罐 T 940 的 BuOH由BuOH加料泵 P 472A B 输送分四 路 1 去 P 410 做丁醇机械密封 2 阻聚剂槽 D 406 配制阻聚剂 间歇使用 3 去 D 441 开车前醇蒸馏使用 4 由FV 4010调节控制9670kg h的流量和脱醇塔顶出料泵 P 441A B 送来的脱醇塔 C 440 塔顶液一起会合从第五块塔板进入脱水塔 C 410 C 410塔顶冷凝液在C 410塔顶受 槽 D 411 内 分 层 上 层 液 H2O 8 10 BuOH 50 8 AEB 40 51 由C 410 塔顶回流泵 P 411A B 输送 经LIC 4006和FV 4016串级调节控制流量 32953kg h与 P 406 送来的阻聚剂 丁醇 HQ 一起作C 410塔顶回流 控制塔顶温度为64 阻聚剂泵 P 406 送来的400kg h阻聚剂会同新鲜BuOH一起从C 410底部 排出 进入R 411A R 411A的反应生成液逐一流过反应区R 411B R 412A R 412B 在搅拌 的条件下进行连续酯化反应 各反应区都设有蒸汽盘管用LLS 进行加热 加热 的蒸汽量分别由TIC 4004和FV 4006 TIC 4012和FV 4012 TIC 4013和FV 4013串级调节 控制各反应区的温度 酯化反应生成的水与BuOH AEB共沸 从各反应区蒸出升入C 410底部 与塔顶来的物料进行热和质交换后 从C 410 顶部蒸出 进入C 410塔顶冷凝器 E 412 用CWS 循环水 冷凝 冷凝液进 入C 410塔顶受 槽 D 411 未凝气体进入放空冷凝器 E 413 用LWS 低温 水 冷凝 冷凝液回收到D 411 不凝气体由C 410 塔顶真空泵 P 415A B 抽 送至尾气废物处理单元 反应系统为负压操作 系统真空由P 415A B形成 PIC 4002控制R 411A B 压力 53 33kpA 300mmHgA C 410塔压力由PIC 4010调节控制 160mmHgA R 412A B与C 410第三块塔板压力相同为 240mmHgA 31 2 38 1kpA 53 33 D 411下层液 H 2O 95 38 BuOH 4 57 由 C 410塔顶水泵 P 412A B 输送分两路 1 FV 4021调节控制2113kg h流量 进入C 421 塔顶作萃取剂 2 由LIC 4007 串级调节 FV 4017控制D 411液位 以2552kg h 流量进入水 缓冲罐 D 425 AA和BuOH经各反应器反应后 最终在R 412B中AA转化率达到 98 98 5 酯化反应到此结束 R 412B的反应生成液由P 413A B C 421加料泵 输送进入螺旋板换热器 E 414 与 P 426 来的冷料进行热交换 由LIC 4004和FV 4020串级调节 控制21127kg h的流量进入E 415 C 421进料冷却器 冷却器用CTS冷却到35 进入C 421 为防止E 411 聚合堵塞及搅拌器 A 411 A 412 A 413 底部形成死区而发生 聚合 把由FG 4001 FG 4003 FG 4011A和FG 4011B控制的仪表空气分别加 入到E 411 R 411B R 412A B起分散阻聚作用 4 3 2 回收系统 回收系统由萃取塔 C 421 洗涤塔 C 422 醇回收塔 C 430 组成 在此系统中 反应生成液中的H 2SO4首先用水萃取回收 然后用碱将残余的 H2SO4和未反应的AA中和掉 在装置各部位排出的废水都收集在D 425内 并 与C 422塔底液一起在C 430回收醇和酯 R 412B内的反应生成液 由P 413A B打入E 414用P 426来料冷却到55 由LIC 4004和 FV 4020串级调节控制流量 经E 415用CWS冷却到35 进入C 421塔底 作为萃取剂的副产水 D 411下层液 由P 412A B输送 经FV 4021调节控 制2113kg h流量从顶部进入C 421 经逆流接触H 2SO4进入水相 H 2O 91 18 H 2SO4 6 46 在塔底排出分两路 1 由FV 4022调节 控制C 421界面LT 4009进入E 434预热后作C 430原 料 2 一路去P 421A泵入口 萃余液 H 2O 2 01 BuOH 8 95 AEB 83 28 BPB 3 84 从萃取塔顶排出进入C 422底部 C 422分为水洗 中和上下两段 C 421萃余液进入C 422底部 来自碱贮罐 T 427A B 的25 NaOH 水溶液 经碱加料泵 P 407A B 输送 由FV 4026 调节控制400kg h流量 用P 421A B NaOH循环泵 送来的由FV 4027调节控制 2285kg h流量的C 422塔底液稀释后 从中部进入碱洗塔 经逆流接触进料中的 H2SO4 AA被 NaOH中和 然后中和液进入C 422水洗段进行水洗 作为洗涤水 的DW 工业水 由 FC 4025调节控制800kg h流量从顶部进入C 422 经逆流接 触 中和产生的盐等其它溶于水的杂质进入水相从底部分排出 从底部排出由P 421A B 输送分两路 1 C 422界面LIC 4011由FV 4028串级调节控制1142kg h 流量进入C 430 塔 2 由FV 4027调节控制2285kg h流量与NaOH水溶液一起返回 C 422中部 C 422塔顶液 H 2O 1 22 BuOH 9 07 AEB 84 77 BPB 3 91 从塔顶排出进入C 440给料罐 D 426 分层 上层液由C 440加 料泵 P 426A B 经C 440 进料螺旋板换热器 E 414 进入醇汽提塔 C 440 下层液由P 427输送控制下层界面LIC 4014 将下层液经E 434排入C 430 从系统各部位排出的废水收集在D 425中 为回收其中的醇和酯 由P 424A B将醇相区料液 BuOH 2 62 AEB 0 74 输送至C 410塔 与新 鲜醇一同在第五块塔板进料 水相区由C 430塔加料泵 P 425A B 将D 425 内液体抽送和C 421 C 422塔底液一起 经LIC 4016 和FV 4030串级调节控制 4000kg h流量进入C 430进料加热器 E 434 与C 430塔底液换热到80 进入 C 430 C 430 塔为筛板塔 共22 块塔板