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。熔點為-48，沸點100-101，24（4.3kPa），相對密度0.9440（20/4），折射率1.4142，閃點（開杯）10，蒸氣壓（25.5）5.33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機溶劑，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10（開杯）熔點-48沸點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，并具有強辣味，易燃。溶解性：溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機溶劑，微溶于乙二醇和水,.,4,化學性質(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)生化學反應，不宜久儲,以防聚合反應。,.,5,主要用途,甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）單體，也與其他乙烯基單體共聚得到不同性質(zhì)的產(chǎn)品.用于制造有機玻璃、涂料、潤滑油添加劑、塑料、粘合劑、樹脂、木材浸潤劑、電機線圈浸透劑、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與丙酮進行加合反應生成丙酮氰醇(CH3)2C(OH)CN，HCN與丙酮的摩爾比為1：1，反應溫度在40左右。然后丙酮氰醇與濃硫酸進行酰胺化反應，生成甲基丙烯酰胺硫酸鹽，反應溫度控制在80-90、130-140、90三個階段，硫酸加入量稍高于化學計算量。最后，甲基丙烯酰胺硫酸鹽再與水、甲醇依次進行水解和酯化生成MMA。,.,7,工藝流程圖,.,8,氰化反應化鈉配成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，同氰化反應器巾投料.氰化反應器內(nèi)投入丙酬和稀氫氧化鈉溶液，然后投入液態(tài)氰化氫，保持一定反應溫度，生成中間產(chǎn)品丙酮氰醇酰胺化反應和酯化反應濃硫酸和丙酮氰醇按一克分子比混合后在80-130C反應牛成甲基丙烯酰胺硫酸鹽，然后在酯化反應內(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)過濾器并預熱到定溫度后，進行連續(xù)精餾，初餾物返回再再用，精單體送去聚合,.,9,反應方程式,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，反應式如下：,.,10,各個物料物性,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-94.7。沸點56.05。折光率(n20D)1.3588。閃點-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，化學式HCN。標準狀態(tài)下為氣體，劇毒且致命，無色而苦，并有杏仁氣味，能否嗅出視乎個人基因。氰化氫是一種無色，有毒液體，沸點26（79F）略高于室溫法規(guī)信息化學危險物品安全管理條例(1987年2月17日國務院發(fā)布)，化學危險物品安全管理條例實施細則(化勞發(fā)1992677號)，工作場所安全使用化學品規(guī)定(1996勞部發(fā)423號)等法規(guī)，針對化學危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規(guī)定；常用危險化學品的分類及標志(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級無機劇毒品。,.,12,丙酮氰醇無色至淡黃色液體。熔點-19。沸點95。相對密度0.932（20/4）。折射率nD（20）1.3996。閃點63。易溶于水和常用有機溶劑，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,用電設備氰化釜酯化釜泵,.,15,儀表的供電包括下列各項供電。(1)儀表白動化系統(tǒng)。(2)DCS及PLC系統(tǒng)。(3)信號報警、聯(lián)鎖系統(tǒng)；可燃氣體報警。(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?。妷焊叩停┖头较颍ㄕ摌O）都不隨時間（相對范圍內(nèi)）而變化，比如干電池?；て髽I(yè)直流負荷多為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1、輸送相同功率時，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，其兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運行，而交流輸電必須同步運行。,.,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：一,交流電可以方便的用變壓器改變電壓.遠距離輸送.二,交流電機構(gòu)造簡單.三,交流發(fā)電機構(gòu)造簡單,生產(chǎn)交流電比直流電價格低.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)電機造價低.,.,18,3.三相交流電三相交流電是由三個頻率相同、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，但大多數(shù)還是來自三相變壓器，對于負載來說，它們都是三相交流電源，在低電壓供電時，多采用三相四線制。三相電在電源端和負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電源（或負載），但電源（或負載）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,化工生產(chǎn)中供風形式a.工廠風主要指工廠內(nèi)的壓縮空氣，主要用于投產(chǎn)、檢修或工藝需要的吹掃。也有用氮氣的。b.儀表風是指給自動化儀表中的調(diào)節(jié)機構(gòu)使用,有氣動閥,流量計等的空氣源。儀表風專門供應調(diào)節(jié)閥的儀表設備做動力的，要求純凈度比較高。一般工廠風經(jīng)過脫水、凈化后可作為儀表風使用。c.工藝風主要是指生產(chǎn)用的、與物料接觸的壓縮性氣體，如氣力輸送空氣。,.,20,設備分類,.,21,工廠風要求,工廠風一般指用來吹掃管道，設備，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，一般是直接經(jīng)空壓機壓縮而得的風。一般壓力在0.4-0.5MPa。也指置換氮氣：生產(chǎn)中不能有空氣存在的裝置，吹掃后需用氮氣置換。,.,22,儀表風要求,按行業(yè)標準儀表供氣設計規(guī)定HG20510-2000規(guī)定的儀表空氣質(zhì)量要求如下：露點：供氣系統(tǒng)氣源工作壓力下的露點，應比工作環(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控制在8ppm（重量）以下。,.,23,氮封系統(tǒng),.,24,工藝風,本反應中HCN不能與空氣接觸，生產(chǎn)HCN時先用氮氣排凈空氣，加阻聚劑,.,25,工作原理供氨裝置（見圖1），將設在罐頂?shù)娜狐c的介質(zhì)經(jīng)導壓管引入檢測機構(gòu)(7)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生個作用力與與彈簧(8)、預緊力相平衡。當罐內(nèi)壓力降低至低于供氨裝置壓力設定點時，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）、進入主閥執(zhí)行機構(gòu)(3)上、下膜室，打開主閥閥芯但），向罐內(nèi)充注氨氣；當罐內(nèi)壓力升至供氯裝置壓力設定點，由于預設彈簧力，關閉指揮器閥芯（6）由于主閥執(zhí)行機構(gòu)中的彈簧作用，關閉主閥，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)閥蓋進入檢測機構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一十作用力與預設彈簧（3)預緊力相平衡。當罐內(nèi)壓力升高至高于泄氯裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當罐內(nèi)壓力降至泄氯裝置壓力設定點由于預設彈簧力作用，關閉閥門,.,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，但如需過濾較細小(5Micro以下)的懸浮粒子時，風阻較大。過濾裝置使用一段時間后需要更換，無法再生。濾網(wǎng)也可與其他材料復合(如活性碳、沸石等)后達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，在短時間內(nèi)能吸附一定的細菌和塵土及有害氣體，價格低廉，但無選擇吸附，對水的吸附率為45，達到飽和狀態(tài)需更換。無法再生利用。達到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細菌的衍體。,.,27,供熱,1.HCN發(fā)生器加熱2.酯化釜反應器加熱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.酯化釜反應器加熱酯化反應需要在一定的溫度下進行，本反應酯化需要的溫度在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，甲醇沸點在65度，甲基丙烯酸甲酯沸點在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.布置關鍵主蒸汽管道的設計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行時允許的溫度偏差主蒸汽管道設計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，設計壓力不大于1.6MPa，設計溫度不大于200度的低壓液體輸送用焊接鋼管上，若用法蘭連接，平焊連接設計溫度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器中反應溫度為40度左右，需要把原料HCN降到但應所需溫度用水冷卻.,.,36,2.氰化釜反應器冷凝氰化反應放熱，為保證氰化釜反應器的溫度穩(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)