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年产10万吨异丁烯法甲基丙烯酸甲酯工艺设计(3)

时间:2017-03-21 21:04来源:毕业论文
该法经过长期不断的改进和完善,技术先进、成熟可靠,产品质量好,得到了广泛的采用。但该法存在缺点:使用剧毒化学品氢氰酸,贮运和使用过程中要


该法经过长期不断的改进和完善,技术先进、成熟可靠,产品质量好,得到了广泛的采用。但该法存在缺点:使用剧毒化学品氢氰酸,贮运和使用过程中要求采取严格的防护措施;副产大量废酸;硫酸腐蚀设备,要求使用耐腐材质。因此该法已日益受到来自环保方面的压力。
1.1.2 改进的ACH法
    该法由日本三菱瓦斯化学公司开发,已建成6万吨/年装置并投产。该法特点是不使用硫酸,但仍以HCN与丙酮为原料,HCN再生循环使用。其工艺包括6个步骤:①丙酮氰醇水合制羟基异丁酰胺;②羟基异丁酰胺与甲酸甲酯反应制羟基异丁酸甲酯和甲酰胺;③羟基异丁酸甲酯脱水制MMA;④甲酰胺脱水制氢氰酸;⑤回收再生的氢氰酸并和丙酮反应制丙酮氰醇;⑥甲酸和甲醇经酯化反应制甲酸甲酯。
1.1.3  乙烯法(α-MMA法)
    此法分为催化水合法和直接水合法,水合在常压或加压下进行。常压水合通常是以稀硫酸为催化剂,但副产较多。此法耗用酸,有设备腐蚀问题,因此工业上多采用无催化剂的加压水合法。加压水合法是在150—180℃和1 .4—3. 0 MPa压力下进行。增加压力和提高温度可以提高EG的产率,但副产物一缩MMA,二缩MMA及高聚物的量也有所增加,即EO转化为EG的选择性变差。为了提高选择性,可以采用较高的配比以控制副反应,一般主副产品控制比例为:MMA:一缩MMA:二缩MMA一100: 10: 1(重量比),实际上MMA(EG)在水中的含量仅为10%,因而增加了浓缩的能耗。此法由于技术和经济上的优势,成为最早工业化的生产方法之一。
1.1.4 丙烯法
   丙烯酸法从1 960年开始研究。丙烯和一氧化羰和水在过渡金属催化下一步生成甲基丙酸烯甲酯。现在~般用镍碳催化剂,也有用钯碳催化剂,反应温度45~85度,反应压力20~60atm,整个反应在惰性的溶剂里,选择转化率99%。还有种工艺是强酸(氢氟酸)催化下丙烯和一氧化碳和水生成异丁酸,然后再和氧气在催化剂(铁磷和钼磷)的作用下生成甲基丙烯酸和水。异丁酸的转化率是90%,甲基丙烯酸转化率是95%,甲墓丙烯酸一次性转化率是接近80%,反应温度300—400度,然后和甲醇生成甲基丙烯酸甲酯。
1.1.5 异丁烯直接氧化法
    20世纪70年代,由于氢氰酸短缺,而且ACH法存在大量废水的处置和副产硫铵市场问题,迫使日本转向利用资源较为丰富的裂解乙烯副产c。馏分和炼厂催化裂化(FCC)中的C。馏分中的异丁烯来开发MMA。异丁烯氧化法于1982年由日本三菱人造丝公司(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)首先实现工业化生产,此法在日本所占比例较大,约占其总生产能力的60%。20世纪90年代韩国乐喜公司(LG MMA Corp.)通过合资形式亦获得该技术,建成了45 kt/a的MMA装置。随后,亚洲地区基于该项c。烃利用技术的新建装置迅速增加,至2002年末生产能力已达435 kt/a,约占该地区MMA总生产能力的46%。
    异丁烯氧化法的优点在于充分利用了原料丰富的c。馏分;原子利用率高(73%),比传统ACH法提高25%,且未被利用的27%的原子生成了水分子,不构成环境污染。但该法也存在设备多、工艺复杂、使用腐蚀性的硫酸以及制酸步骤催化剂寿命短、整体产率低等缺点。
以异丁烯为原料直接氧化生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)要经过两段气相催化氧化。主要反应式如下:
一段氧化反应:二段氧化反应:酯化反应
异丁烯(叔丁醇)直接氧化生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)要经过两段气相催化氧化。首先,异丁烯(叔丁醇)经气相催化氧化得甲基丙烯醛(MAL),甲基丙烯醛进一步催化氧化得甲基丙烯酸(MAA),甲基丙烯酸与甲醇酯化生成MMA。 年产10万吨异丁烯法甲基丙烯酸甲酯工艺设计(3):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_4367.html
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