甲基丙烯酸甲酯公用工程PPT課件

.,1,甲基丙烯酸甲酯公用工程報(bào)告,化工1313孫康,.,2,甲基丙烯酸甲酯，又稱MMA。無色液體，易揮發(fā)，易燃。熔點(diǎn)為-48，沸點(diǎn)100-101，24（4.3kPa），相對密度0.9440（20/4），折射率1.4142，閃點(diǎn)（開杯）10，蒸氣壓（25.5）5.33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機(jī)溶劑，微溶于乙二醇和水。在光、熱、電離輻射和催化劑存在下易聚合。,.,3,物理性質(zhì)蒸汽壓（25.5）5.33kPa/25閃點(diǎn)10（開杯）熔點(diǎn)-48沸點(diǎn)100-10124（4.3kPa）相對密度0.9440（20/4）折射率1.4142外觀與性狀：無色易揮發(fā)液體，并具有強(qiáng)辣味，易燃。溶解性：溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機(jī)溶劑，微溶于乙二醇和水,.,4,化學(xué)性質(zhì)爆炸極限1.7%-8.8%體積CAS號80-62-61分子式C5H8O21分子量100.121易燃，穩(wěn)定性為穩(wěn)定，在光、熱、電離輻射和催化劑存在下易聚合。與空氣混合可爆，遇明火、高溫、氧化劑易燃;燃燒產(chǎn)生刺激煙霧，與氧化劑、酸類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不宜久儲,以防聚合反應(yīng)。,.,5,主要用途,甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）單體，也與其他乙烯基單體共聚得到不同性質(zhì)的產(chǎn)品.用于制造有機(jī)玻璃、涂料、潤滑油添加劑、塑料、粘合劑、樹脂、木材浸潤劑、電機(jī)線圈浸透劑、離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑、印染助劑和絕緣灌注材料等。,.,6,工業(yè)生產(chǎn)方法,ACH法。工藝過程主要分3步：HCN與丙酮進(jìn)行加合反應(yīng)生成丙酮氰醇(CH3)2C(OH)CN，HCN與丙酮的摩爾比為1：1，反應(yīng)溫度在40左右。然后丙酮氰醇與濃硫酸進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，生成甲基丙烯酰胺硫酸鹽，反應(yīng)溫度控制在80-90、130-140、90三個(gè)階段，硫酸加入量稍高于化學(xué)計(jì)算量。最后，甲基丙烯酰胺硫酸鹽再與水、甲醇依次進(jìn)行水解和酯化生成MMA。,.,7,工藝流程圖,.,8,氰化反應(yīng)化鈉配成25%水溶液，將濃硫酸配成28+2%的稀硫酸溶液。將n配好的硫酸加入氰化氫發(fā)生塔中，同時(shí)將氰化鈉溶液也加入該塔控制塔和回流冷凝器溫度，分離除去水分后的氰化氫氣體經(jīng)冷凝器冷凝為液相，同氰化反應(yīng)器巾投料.氰化反應(yīng)器內(nèi)投入丙酬和稀氫氧化鈉溶液，然后投入液態(tài)氰化氫，保持一定反應(yīng)溫度，生成中間產(chǎn)品丙酮氰醇酰胺化反應(yīng)和酯化反應(yīng)濃硫酸和丙酮氰醇按一克分子比混合后在80-130C反應(yīng)牛成甲基丙烯酰胺硫酸鹽，然后在酯化反應(yīng)內(nèi)與甲醇酯化為甲基丙烯酸甲酯粗品，經(jīng)洗滌中和后貯于粗單體貯糟。精餾目前工業(yè)上采用連續(xù)精餾。將粗單體經(jīng)過濾器并預(yù)熱到定溫度后，進(jìn)行連續(xù)精餾，初餾物返回再再用，精單體送去聚合,.,9,反應(yīng)方程式,生成丙酮氰醇，然后硫酸水介得甲基丙烯酸胺最后經(jīng)酯化生產(chǎn)MMA，反應(yīng)式如下：,.,10,各個(gè)物料物性,丙酮的物性無色液體，具有令人愉快的氣味（辛辣甜味）。易揮發(fā)。能與水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多數(shù)油類混溶。相對密度(d25)0.7845。熔點(diǎn)-94.7。沸點(diǎn)56.05。折光率(n20D)1.3588。閃點(diǎn)-20。易燃。半數(shù)致死量（大鼠，經(jīng)口）10.7ml/kg。有刺激性。,.,11,HCN的物性氰化氫，又稱山埃，化學(xué)式HCN。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為氣體，劇毒且致命，無色而苦，并有杏仁氣味，能否嗅出視乎個(gè)人基因。氰化氫是一種無色，有毒液體，沸點(diǎn)26（79F）略高于室溫法規(guī)信息化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例(1987年2月17日國務(wù)院發(fā)布)，化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則(化勞發(fā)1992677號)，工作場所安全使用化學(xué)品規(guī)定(1996勞部發(fā)423號)等法規(guī)，針對化學(xué)危險(xiǎn)品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定；常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志(GB13690-92)將該物質(zhì)劃為第6.1類毒害品；劇毒物品分級、分類與品名編號(GA57-93)中，該物質(zhì)屬第一類A級無機(jī)劇毒品。,.,12,丙酮氰醇無色至淡黃色液體。熔點(diǎn)-19。沸點(diǎn)95。相對密度0.932（20/4）。折射率nD（20）1.3996。閃點(diǎn)63。易溶于水和常用有機(jī)溶劑，但不溶于石油醚和二硫化碳。,.,13,甲基丙烯酸甲酯物性,.,14,供電,用電設(shè)備氰化釜酯化釜泵,.,15,儀表的供電包括下列各項(xiàng)供電。(1)儀表白動(dòng)化系統(tǒng)。(2)DCS及PLC系統(tǒng)。(3)信號報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)；可燃?xì)怏w報(bào)警。(4)在線分析器。(5)工業(yè)電視。(6)儀表檢測管線的電伴熱保溫泵統(tǒng)。(7)儀表盤（箱）內(nèi)照明。(8)其他專用供電,如企業(yè)內(nèi)動(dòng)力鍋爐（或自備電站）等專線供電,.,16,1、直流電直流電又稱恒流電，恒定電流是直流電的一種，它是由愛迪生發(fā)現(xiàn)的。恒定電流是指大小（電壓高低）和方向（正負(fù)極）都不隨時(shí)間（相對范圍內(nèi)）而變化，比如干電池?；て髽I(yè)直流負(fù)荷多為220v電壓等級，因此一般選用220V的直流電源裝置。直流電的優(yōu)點(diǎn)1、輸送相同功率時(shí)，直流輸電所用線材僅為交流輸電的三分之二到二分之一。2、在電攬電線路中，直流輸電沒有電容電流產(chǎn)生而交流輸電線存在電容電流，引起損耗。3，直流輸電時(shí)，其兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運(yùn)行，而交流輸電必須同步運(yùn)行。,.,17,2.交流電交流電（alternatingcurrent），簡稱為AC。交流電也稱“交變電流”，簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流。優(yōu)點(diǎn)：一,交流電可以方便的用變壓器改變電壓.遠(yuǎn)距離輸送.二,交流電機(jī)構(gòu)造簡單.三,交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造簡單,生產(chǎn)交流電比直流電價(jià)格低.四,在用直流電的地方用整流器將交流電變?yōu)橹绷麟姳扔弥绷靼l(fā)電機(jī)造價(jià)低.,.,18,3.三相交流電三相交流電是由三個(gè)頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120角的交流電路組成的電力系統(tǒng)。目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電。工業(yè)上用的三相交流電，有的直接來自三相交流發(fā)電機(jī)，但大多數(shù)還是來自三相變壓器，對于負(fù)載來說，它們都是三相交流電源，在低電壓供電時(shí)，多采用三相四線制。三相電在電源端和負(fù)載端均有星形和三角形兩種接法。二種接法都會有三條三相的輸電線及三個(gè)電源（或負(fù)載），但電源（或負(fù)載）的連接方式不同。日常用電系統(tǒng)中的三相四線制中電壓為380/220V，即線電壓為380V，相電壓則隨接線方式而異；若使用星形接法，相電壓為220V，三角形接法的相電壓則為380V。,.,19,供風(fēng),化工生產(chǎn)中供風(fēng)形式a.工廠風(fēng)主要指工廠內(nèi)的壓縮空氣，主要用于投產(chǎn)、檢修或工藝需要的吹掃。也有用氮?dú)獾摹.儀表風(fēng)是指給自動(dòng)化儀表中的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使用,有氣動(dòng)閥,流量計(jì)等的空氣源。儀表風(fēng)專門供應(yīng)調(diào)節(jié)閥的儀表設(shè)備做動(dòng)力的，要求純凈度比較高。一般工廠風(fēng)經(jīng)過脫水、凈化后可作為儀表風(fēng)使用。c.工藝風(fēng)主要是指生產(chǎn)用的、與物料接觸的壓縮性氣體，如氣力輸送空氣。,.,20,設(shè)備分類,.,21,工廠風(fēng)要求,工廠風(fēng)一般指用來吹掃管道，設(shè)備，工藝用空氣，空氣質(zhì)量要求一般，壓力較穩(wěn)定，有需要的開啟使用。干凈度沒有特殊要求，為非凈化風(fēng)，一般是直接經(jīng)空壓機(jī)壓縮而得的風(fēng)。一般壓力在0.4-0.5MPa。也指置換氮?dú)猓荷a(chǎn)中不能有空氣存在的裝置，吹掃后需用氮?dú)庵脫Q。,.,22,儀表風(fēng)要求,按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定HG20510-2000規(guī)定的儀表空氣質(zhì)量要求如下：露點(diǎn)：供氣系統(tǒng)氣源工作壓力下的露點(diǎn)，應(yīng)比工作環(huán)境歷史上的年（季）極端最低溫度至少低10；塵粒：凈化裝置后過濾器出口處，儀表空氣含塵粒徑不應(yīng)大于3m；含塵量小于ppm油份：氣源裝置送出的儀表空氣中其油份含量應(yīng)控制在8ppm（重量）以下。,.,23,氮封系統(tǒng),.,24,工藝風(fēng),本反應(yīng)中HCN不能與空氣接觸，生產(chǎn)HCN時(shí)先用氮?dú)馀艃艨諝猓幼杈蹌?.,25,工作原理供氨裝置（見圖1），將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)(7)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生個(gè)作用力與與彈簧(8)、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氨裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，平衡破壞，使指揮器閥芯(6)，打開，使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5)，節(jié)流閥（4）、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室，打開主閥閥芯但），向罐內(nèi)充注氨氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氯裝置壓力設(shè)定點(diǎn)，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯（6）由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用，關(guān)閉主閥，停止供氨。泄氮裝置（見圖2），該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一十作用力與預(yù)設(shè)彈簧（3)預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氯裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氯裝置壓力設(shè)定點(diǎn)由于預(yù)設(shè)彈簧力作用，關(guān)閉閥門,.,26,空氣凈化的方法濾網(wǎng):單層或多層過濾，能明顯降低空氣中固態(tài)塵埃，但如需過濾較細(xì)小(5Micro以下)的懸浮粒子時(shí)，風(fēng)阻較大。過濾裝置使用一段時(shí)間后需要更換，無法再生。濾網(wǎng)也可與其他材料復(fù)合(如活性碳、沸石等)后達(dá)到去除異味或一般殺菌效果。主要以物理吸附方式處理空氣中的異味，在短時(shí)間內(nèi)能吸附一定的細(xì)菌和塵土及有害氣體，價(jià)格低廉，但無選擇吸附，對水的吸附率為45，達(dá)到飽和狀態(tài)需更換。無法再生利用。達(dá)到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細(xì)菌的衍體。,.,27,供熱,1.HCN發(fā)生器加熱2.酯化釜反應(yīng)器加熱3.精餾塔再沸器加熱,.,28,.,29,1.HCN發(fā)生器加熱生成HCN所需要的溫度為80度水蒸氣加熱滿足要求,.,30,2.酯化釜反應(yīng)器加熱酯化反應(yīng)需要在一定的溫度下進(jìn)行，本反應(yīng)酯化需要的溫度在80度-130度之間用低壓水蒸氣加熱,.,31,3.精餾塔再沸器加熱精餾分離甲醇，甲醇沸點(diǎn)在65度，甲基丙烯酸甲酯沸點(diǎn)在100度，加熱溫度須高于65度，低于100度用低壓水蒸氣加熱滿足要求,.,32,供熱管路,1.材質(zhì)要求水蒸汽管要有一定的耐壓性能，采用鋼管即可2.保溫要求用隔熱材料，此工藝中為常溫隔熱材料,.,33,3.布置關(guān)鍵主蒸汽管道的設(shè)計(jì)溫度用鍋爐過熱器出口蒸汽額定工作溫度加上鍋爐正常運(yùn)行時(shí)允許的溫度偏差主蒸汽管道設(shè)計(jì)壓力取用鍋爐過濾器出口的額定工作壓力或鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量下的工作壓力管道連接處，用螺紋連接，設(shè)計(jì)壓力不大于1.6MPa，設(shè)計(jì)溫度不大于200度的低壓液體輸送用焊接鋼管上，若用法蘭連接，平焊連接設(shè)計(jì)溫度300度以下且PN4,.,34,供冷,1.HCN發(fā)生器塔頂冷凝2.氰化釜反應(yīng)器冷凝3.酯化釜出料冷凝4.精餾塔塔頂冷凝5.精餾塔出料冷凝,.,35,1.HCN發(fā)生器塔頂冷凝氰化反應(yīng)器中反應(yīng)溫度為40度左右，需要把原料HCN降到但應(yīng)所需溫度用水冷卻.,.,36,2.氰化釜反應(yīng)器冷凝氰化反應(yīng)放熱，為保證氰化釜反應(yīng)器的溫度穩(wěn)定在40度，需要冷凝用冷凍鹽水冷卻,.,37,3.酯化釜出料冷凝酯化產(chǎn)物送去洗滌、過濾分離，需要降低到一定溫度用水冷卻即可,.,38,4.精餾塔塔頂冷凝和精餾塔出料冷凝經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后部分回流，部分出料，最終溫度應(yīng)降低在室溫25度左右用水冷卻,.,39,供水選擇,化工給水系統(tǒng)按用途分為4類：生產(chǎn)用水，生活用水，消防用水，施工用水給水方式：直接供水方式，重復(fù)利用方式，循環(huán)供水方式水源選擇：地下水，地面水，自來水,.,40,冷卻水質(zhì)量要求：生產(chǎn)過程中為保證管道不被堵塞、不被腐蝕。以及生產(chǎn)的順利進(jìn)行需對冷卻用水提出一定的要求。一般處以硬水軟化,.,41,循環(huán)