化工工程實(shí)驗(yàn)班--全生命周期實(shí)習(xí)報(bào)告

1、北京化工大學(xué)化工工程實(shí)驗(yàn)班專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告（校內(nèi)全生命周期實(shí)習(xí)基地）姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：成績(jī)：實(shí)習(xí)時(shí)間：實(shí)習(xí)地點(diǎn)：校內(nèi)全生命周期實(shí)習(xí)基地目錄一、原料、產(chǎn)品及反應(yīng)原理31.1 反應(yīng)原理31.2 產(chǎn)品名稱及用途4二、生產(chǎn)工藝流程及說明52.1 酯化反應(yīng)過程72.2 丙烯酸的分離回收過程72.3 甲醇的分離回收過程82.4 丙烯酸甲酯的分離和精制過程8三、實(shí)習(xí)單元的工藝過程9（ 1）酯化反應(yīng)R301 裝置區(qū)9（ 2）酸分離塔T3011 裝置區(qū)9（ 3）脫副重組分塔T3012 裝置區(qū)9（ 4）薄膜蒸發(fā)器E3312 裝置區(qū)9（ 5）脫重組分塔T302 裝置區(qū)10（ 6）萃取塔T303 裝置區(qū)10（ 7）甲

2、醇回收塔T305 裝置區(qū)10（ 8）脫輕組分塔T306 裝置區(qū)10四、運(yùn)行與控制10五、其他設(shè)備11六、總結(jié)與建議12丙烯酸甲酯產(chǎn)品生產(chǎn)工藝一、原料、產(chǎn)品及反應(yīng)原理1.1 反應(yīng)原理以丙烯酸與甲醇為原料， 在磺酸型離子交換樹脂為催化劑作用下， 經(jīng)酯化反應(yīng)生成丙烯酸甲酯。 生產(chǎn)丙烯酸甲酯化學(xué)反應(yīng)原理如下：（ 1）酯化反應(yīng)原理丙烯酸與醇的酯化反應(yīng)是一種生產(chǎn)有機(jī)酯的反應(yīng)。其反應(yīng)方程式如下：CH2=CHCOOH+CH 3OH CH 2=CHCOOCH3+H2O這是一個(gè)平衡反應(yīng)，為使反應(yīng)有向有利于產(chǎn)品生成的方向進(jìn)行，采用一些方法，一種方法是用比反應(yīng)量過量的酸或醇，另一種方法是從反應(yīng)系統(tǒng)中移除產(chǎn)物。（ 2）

3、丙烯酸與甲醇的酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)的主反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：?(?)CH2=CHCOOH+CH 3OHCH2=CHCOOCH3+H2O(AA)MEOH(MA)*IER 指離子交換樹脂酯化反應(yīng)的副反應(yīng)：?(?)CH2=CHCOOH 十 2CH3OH(CH3O)CH2CH2COOCH3+H2OMPM ：(3-甲氧基丙酸甲酯 )?(?)2CH2=CHCOOH 十 CH3OHCH2=CHCOOC2H4COOCH3+H2OD-M(3- 丙烯酰氧基丙酸甲酯二聚丙烯酸甲酯 )?(?)CH2=CHCOOH+CH 3OHCHOC2H4COOCH3HOPM(3-羥基丙酸甲酯 )?(?)CH2=CHCOOH+CH 3O

4、H CH3OC2H4COOHMPA(3-甲氧基丙酸 )?(?)2CH2=CHCOOHCH2 =CHCOOC2H4COOHD-AA(3 丙烯酰氧基丙酸 /二聚丙烯酸 )其他副產(chǎn)物是由于原料中的雜質(zhì)的反應(yīng)而形成的。 典型的丙烯酸中的雜質(zhì)的反應(yīng)如下：CH3COOH+R-OH CH3COOR + H2OC2H5COOH+R-OH C2H5COOR + H2O丙烯酸甲酯的酯化反應(yīng)在固定床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行， 它是一個(gè)可逆反應(yīng)， 本工藝采用酸過量使反應(yīng)向正方向進(jìn)行。1.2 產(chǎn)品名稱及用途丙烯酸甲酯（ Methyl Acrylate ，簡(jiǎn)寫為 MA ）作為是一種重要有機(jī)物合成單體、中間體和有機(jī)產(chǎn)品合成的基本原料，

5、 它廣泛應(yīng)用于化纖、 皮革、橡膠、醫(yī)藥、涂料、造紙、粘合劑等各個(gè)工業(yè)品生產(chǎn)行列。丙烯酸甲酯用于化纖工業(yè)。作為聚丙烯腈纖維（腈綸）的第二單體，與苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、丙烯酸丁脂等共聚制得的聚合物，廣泛用于膠黏劑、皮革及紙張加工助劑等， 丙烯酸甲酯的加入可降低共聚物的玻璃化溫度，打亂聚丙烯腈的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，賦予聚丙烯腈纖維蓬松性和染色性，大約 75%以上的丙烯酸甲酯應(yīng)用于此。目前，在我國化纖生產(chǎn)中腈綸的產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)的需求， 每年都要大量進(jìn)口，為了發(fā)展我國的化纖生產(chǎn)、節(jié)約外匯，國家先后在黑龍江、山東、廣東、安徽和河北等省投資建設(shè)了數(shù)套聚丙烯腈纖維生產(chǎn)裝置， 現(xiàn)已有部分裝置投產(chǎn)，其它一些生產(chǎn)裝置也將

6、擴(kuò)建。除了在化纖工業(yè)中的應(yīng)用， 丙烯酸甲酯和丙烯酸丁脂共聚的乳液， 能很好的改善皮革的質(zhì)量，使皮革柔軟、光亮、耐磨，廣泛用于皮革工業(yè)。皮革化學(xué)品是皮革業(yè)專用化學(xué)品，主要包括鞣劑、復(fù)鞣劑、加脂劑、涂飾劑、助劑和皮用染料等。我國現(xiàn)有的皮革化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè) 150 家產(chǎn)品，品種 200 多個(gè)，產(chǎn)值 8 億元。丙烯酸及酯類單體在皮革化學(xué)品上， 主要用于涂飾劑和合成鞣劑。 涂飾劑是制革行業(yè)用于后期整飾最主要的專用材料。此外，丙烯酸甲酯產(chǎn)品還用于涂料工業(yè)，主要制造丙烯酸甲酯-醋酸乙烯 -苯乙烯三元共聚物、丙烯酸酯涂料和地板上光劑。丙烯酸酯涂料是近20 年迅速發(fā)展起來的類型最多、 綜合性能最全的新型高檔涂料，

7、 不僅兼具優(yōu)良的裝飾性和保護(hù)性，還可制成溶劑型、水性、粉末、 UV 固化等各種形態(tài)的涂料品種，以滿足建筑、汽車、輕工、家電、家具、橋梁、機(jī)械、航空等領(lǐng)域的需要，尤其以建筑業(yè)丙烯酸甲酯涂料最多。 同時(shí)農(nóng)村住宅建設(shè)和公用設(shè)施建設(shè)也將快速增長(zhǎng)， 加上已有建筑的維護(hù)和裝修，都為高性能丙烯酸酯的發(fā)展，提供了及其寬闊的前景。丙烯酸酯涂料加工方便，耐化學(xué)性優(yōu)良，與金屬附著力強(qiáng)，節(jié)能污染小，具有多功能和多種用途，在我國很有發(fā)展前途。由于丙烯酸甲酯的特性， 決定了丙烯酸甲酯在橡膠工業(yè)用于制造耐高溫、 耐油性橡膠。有機(jī)工業(yè)用作有機(jī)合成中間體和用于制造活化劑。 粘合劑。塑料工業(yè)用于合成樹脂單體。 化纖工業(yè)于丙烯腈共

8、聚可改變丙烯腈的可紡性。 熱塑性以及染色性能。所以，根據(jù)國內(nèi)相關(guān)部門預(yù)測(cè)， 未來幾年國內(nèi)丙烯酸甲酯的需求仍將以 10% 左右的速度增長(zhǎng)。 2014 年國內(nèi)市場(chǎng)需求量達(dá)到 46.8 萬噸（不含裂解料）， 2014-2018 年期間的年均需求增長(zhǎng)速度約為 7%左右。而丙烯酸甲酯國內(nèi)生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)低于快速增長(zhǎng)的國內(nèi)需求， 每年都要因此大量進(jìn)口丙烯酸甲酯。 因此，丙烯酸甲酯的投入生產(chǎn)和應(yīng)用前景廣闊，意義重大。二、生產(chǎn)工藝流程及說明丙烯酸甲酯的生產(chǎn)以丙烯酸和甲醇作為原料， 以磺酸型離子交換樹脂為催化劑，經(jīng)酯化反應(yīng)生成丙烯酸甲酯，其酯化反應(yīng)如下：CH2=CHCOOH+CH 3OH CH 2=CHCOOC

9、H3+H2O該反應(yīng)為可逆反應(yīng)， 伴隨輕微放熱。 除主反應(yīng)外， 酯化反應(yīng)過程中還會(huì)發(fā)生一些副反應(yīng)， 生成丙烯酸酯的二聚物， 多聚物等重組分， 這些副產(chǎn)物直接影響產(chǎn)品純度和精度， 必須經(jīng)后續(xù)工序中脫除。 此外，還需回收未反應(yīng)的丙烯酸和甲醇原料。因此，丙烯酸甲酯的生產(chǎn)過程可分為酯化反應(yīng)、丙烯酸分離回收、甲醇分離回收和丙烯酸甲酯分離精制 4 個(gè)工序，其流程框圖見圖 2-1。丙烯酸甲醇酯化反應(yīng)器酸分離器脫重組分塔醇回收塔醇萃取塔脫輕組分塔丙烯酸甲酯酯精制塔脫副重組分塔薄膜蒸發(fā)器廢水圖 2-1 丙烯酸甲酯生產(chǎn)流程圖從罐區(qū)來的新鮮的丙烯酸和甲醇， 與從醇回收塔 （T305）頂受液槽（V325）回收的循環(huán)的甲

10、醇以及從脫輕組分塔（ T3012）頂受液槽（ V321）回收的丙烯酸作為混合進(jìn)料，經(jīng)過反應(yīng)預(yù)熱器（ E311）預(yù)熱到指定溫度后送至 R301（酯化反應(yīng)器）進(jìn)行反應(yīng)。為了使平衡反應(yīng)向產(chǎn)品方向移動(dòng)， 同時(shí)降低醇回收時(shí)的能量消耗，進(jìn)入 R301 的丙烯酸過量，反應(yīng)液經(jīng)過強(qiáng)酸性磺酸型陽離子交換樹脂催化劑床層后，丙烯酸單程轉(zhuǎn)化率約為 40%左右，反應(yīng)液從反應(yīng)器底部出口送至酸分離器（ T3011）。從 R301 排出的產(chǎn)品物料送至 T3011（丙烯酸分離塔）中部。在該塔內(nèi)，粗丙烯酸甲酯、 水、甲醇作為一種均相共沸混合物從塔頂蒸出， 作為主物料進(jìn)入脫重組分塔（ T302）進(jìn)一步提純。釜液中的副重組分進(jìn)入脫副

11、重組分塔（T3012）脫除，使得反應(yīng)液中副產(chǎn)的重組分保持較低水平， 保證樹脂的催化能力。 酸分離塔的回流液由塔（ T302）塔頂受液槽底部的泵 P322 提供。脫副重組分塔（ T3012）是閃蒸塔，負(fù)壓操作，其作用是脫除循壞液中副產(chǎn)重組分，來自酸分離塔的釜液（由泵 3311 泵入）與來自精制塔（ T307）的釜液（由泵 337 泵入）一起從脫副重組分塔上部進(jìn)料， 含有丙烯酸、 醇和丙烯酸甲酯的輕組分從塔頂蒸出，經(jīng)塔頂冷凝器（ E3211）冷凝后進(jìn)入脫副重組分塔頂受液槽（ V321）,其中一部分物料作為反應(yīng)器的回收丙烯酸的循壞液返回原料預(yù)熱器（ E311）后進(jìn)入酯化反應(yīng)器（ R301）。脫副重組

12、分塔（ T3012）釜液，含有一部分的丙烯酸及酯的二聚物、多聚物和阻聚劑等重組分進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器（ E3312）進(jìn)行高效蒸發(fā)，進(jìn)一步回收其中的丙烯酸，蒸發(fā)物返回脫副重組分塔， 而含有重組分的殘液進(jìn)入廢液缸進(jìn)入廢液槽（ V602）。來自酸分離塔（ T3011）塔頂?shù)臍庀辔锪线M(jìn)入脫重組分塔（T302）的中部，丙烯酸甲酯、甲醇、水從塔頂蒸出，經(jīng)塔頂冷凝器（E3221）冷凝后進(jìn)入頂部受液槽（ V222），含有少量丙烯酸和甲氧基丙烯酸甲酯的釜液由泵P332 送往水處理單元。受液槽（V222 ）一部分回流，還有少量作為分離塔 （ T3011）的回流液，其余送往萃取塔進(jìn)料預(yù)冷器（ E313） ,經(jīng)降溫后作為萃

13、取塔（ T303）進(jìn)料，從塔的底部進(jìn)入。由于水 -甲醇 -甲酯為三元共沸系統(tǒng)，很難通過簡(jiǎn)單的蒸餾從水和甲醇中分離出甲酯，因此采用萃取的方法把甲酯從水和甲醇中分離出來，來自醇回收塔T305）釜液的工藝水（由泵 P335 泵出）和脫輕組分塔（ T306）的受液槽水相（由泵 P3262 泵入）一起進(jìn)入萃取塔頂部作為萃取劑， 將來自萃取塔進(jìn)料預(yù)冷器E313）的物料進(jìn)行萃取，甲醇溶進(jìn)萃取劑中，從塔釜采出，作為醇回收塔（T305）的進(jìn)料。含有少量甲醇和少量水的萃 4 相（粗丙烯酸甲酯）從塔頂采出，進(jìn)入脫輕組分塔（ T306）的進(jìn)料預(yù)熱器（ E316），作為脫輕組分塔的進(jìn)料。萃取塔的釜液經(jīng)醇回收塔進(jìn)料預(yù)熱器

14、 （ E315）預(yù)熱后，從中上部進(jìn)入醇回收塔（T305）內(nèi)，甲醇、水和少量的丙烯酸甲酯經(jīng)共沸從塔頂蒸出，經(jīng)塔頂冷凝器E3251）冷凝后，進(jìn)入醇回收塔頂受液槽（ V3235），一部分作為酯化反應(yīng)回收的甲醇原料與新鮮的醇合并為反應(yīng)進(jìn)料返回到反應(yīng)器（ R301），另一部分作為塔T305）的回流液。釜液經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器（ E315）換熱后，送往醇回收塔釜液受液槽（ V333）作為萃取塔的萃取劑水。萃取塔（ T303）頂部的萃取相，經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器（ E316）預(yù)熱后，從脫輕組分塔（ T306）中上部進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行蒸餾， 甲醇及醋酸酯等輕組分， 隨少量的丙烯酸甲酯和水一起從塔頂蒸出，經(jīng)冷凝器（ E3261）冷凝和

15、換熱器（ E3262、 E3264）兩級(jí)冷卻后，進(jìn)入塔頂受液槽（ V326）。塔頂受液槽內(nèi)液相經(jīng)靜止分層，下部水層經(jīng)泵 P3262 泵出，送往萃取塔作為萃取劑。 上部分的酯相，一部分經(jīng)（E3262、E3263）兩級(jí)換熱后，回到塔頂。釜液含有少量重組分的甲酯物流經(jīng)泵送往精制塔。來自脫輕組分塔（ T306）的釜液從精制塔（ T307）塔釜進(jìn)料，經(jīng)精餾，將丙烯酸甲酯進(jìn)行一步提純，含有少量丙烯酸、丙烯酸甲酯的塔底物流經(jīng)泵 P337 循壞回脫副中組分塔（ T3012）繼續(xù)分離。塔頂作為丙烯酸甲酯成品在塔頂餾出經(jīng) E3251 冷凝進(jìn)入 V307（丙烯酸產(chǎn)品塔塔頂受液槽）中，一路作為塔頂回流返回 T307

16、塔，另一路出裝置至丙烯酸甲酯成品儲(chǔ)罐，由泵 P327 泵出。2.1 酯化反應(yīng)過程新鮮的丙烯酸、甲醇、回收的丙烯酸和醇，按一定配比，在 75%下，在固定反應(yīng)器中進(jìn)行酯化反應(yīng)， 丙烯酸單程轉(zhuǎn)化率大約為 40%。酯化過程除發(fā)生主反應(yīng)外，可能發(fā)生一些副反應(yīng)，生成丙烯酸的二聚物、多聚物和阻聚劑等重組分。組分變化見圖 2-2。丙烯酸甲酯新鮮丙烯酸酯甲醇化新鮮甲醇反丙烯酸回收丙烯酸應(yīng)水器回收甲醇二聚等重組分2-2 酯化反應(yīng)過程和組分變化示意圖丙烯酸的分離回收過程丙烯酸的分離和回收采用精餾和蒸發(fā)組合工藝。丙烯酸回收是利用丙烯酸分餾塔精餾的原理， 輕的甲酯、甲醇和水從塔頂蒸出，以氣相形式進(jìn)入脫重組分塔。 丙烯酸

17、和少量副產(chǎn)重組分從塔頂排出， 進(jìn)入脫副重組分塔， 脫除反應(yīng)液中的副產(chǎn)重組分， 使得副產(chǎn)重組分在較低的水平， 保證樹脂的催化能力，經(jīng)脫副重組分塔脫除副產(chǎn)的重組分后的丙烯酸返回酯化反應(yīng)器，圖 2-3 為丙烯酸分離回收過程和組分變化示意圖。丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯甲醇水酸水甲醇分少丙烯酸離丙烯酸丙烯酸塔脫去酯化反應(yīng)器少甲醇副產(chǎn)重組分副重少丙烯酸甲酯組分塔薄膜蒸發(fā)器水和重組分圖 2-3丙烯酸分離回收過程和組分變化示意圖2.3 甲醇的分離回收過程甲醇分離回收采用的是萃取和精餾組合工藝， 甲醇回收采用先萃取后精餾的方式，首先對(duì)分離塔來的氣相共沸物（丙烯酸甲酯、水和醇，及少量重組分）除去重組分，然后利用甲醇易溶

18、于水， 丙烯酸甲酯難溶于水的特性， 用水將甲醇從混合物體系中萃取出來， 初步實(shí)現(xiàn)丙烯酸甲酯和甲醇水溶液的分離， 再采用精餾的方法從甲醇水溶液中分離回收甲醇。經(jīng)萃取后，自萃取塔頂部得到只是粗丙烯酸甲酯， 其中還含有少量的甲醇和水，提純用脫輕組分塔，即是通過精餾，將粗丙烯酸甲酯中少量的甲醇和水除去。由于丙烯酸甲酯在高溫下容易聚合， 脫輕組分塔也采用減壓操作方式， 并且通入空氣和加入阻聚劑。 經(jīng)過脫輕組分塔的精餾后， 甲醇、水及少量的丙烯酸甲酯從塔頂排出，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入分層回流罐， 油水分成兩相， 水相流入甲醇水溶液儲(chǔ)罐，液相抽出后作為脫輕組分塔塔頂回流， 塔底得到的丙烯酸甲酯送入酯精制塔。

19、甲醇分離回收過程及組分變化見圖 2-4。丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯少甲醇、水甲醇脫少丙烯酸、重組分水輕組少重組分和酸去精制塔萃分取丙烯 酸甲酯塔丙烯酸甲酯塔少重組分、丙烯酸脫甲醇重醇甲醇組水甲醇回分水收少丙烯酸、塔塔重組分少丙烯酸甲酯水去廢水處理2-4 甲醇分離回收過程和組分變化示意圖丙烯酸甲酯的分離和精制過程利用精餾實(shí)現(xiàn)丙烯酸甲酯的精制。 酯化反應(yīng)液經(jīng)丙烯酸分餾塔分餾后， 塔頂產(chǎn)物中還會(huì)帶有少量的丙烯酸； 分離提純過程中為防止聚合雖然加入過阻聚劑， 但仍有聚合物生成的可能， 經(jīng)過醇萃取塔和脫輕組分塔并不能將他們除去。 所以，需要將來自脫輕組分塔塔底的丙烯酸甲酯送入酯精制塔精餾， 脫除少量的丙烯酸和

20、加入聚合物（重組分），另外希望產(chǎn)品從精制塔塔頂出， 這樣得到的產(chǎn)品純度高。酯精制塔為精餾塔，利用精餾的原理， ，將主物流從塔頂蒸出，塔底部分重組分返回脫副重組分塔重新回收。 經(jīng)過精餾， 少量的丙烯酸、 丙烯酸甲酯及其他高沸物雜質(zhì)從塔底排出， 送回分離塔循壞分餾， 丙烯酸甲酯成品從塔頂采出， 經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入塔頂回流罐， 由泵抽出后， 一路作為酯提純塔塔頂回流， 另一路作為產(chǎn)品送出裝置至丙烯酸甲酯成品儲(chǔ)罐。 圖 2-5 為丙烯酸甲酯分離和精制提純過程和組分變化示意圖。丙烯酸甲酯去產(chǎn)品罐丙烯酸甲酯精少丙烯酸甲酯少重組分制重組分塔少丙烯酸少丙烯酸去脫副重組分塔圖 2-5丙烯酸甲酯分離和精制提純

21、過程和組分變化示意圖三、實(shí)習(xí)單元的工藝過程（1）酯化反應(yīng) R301 裝置區(qū)丙烯酸、甲醇和回收醇按進(jìn)料摩爾配比經(jīng)混合后， 再與來之 T3012 塔頂部受液槽底部泵 P321 的反應(yīng)循環(huán)液一起， 進(jìn)入進(jìn)料預(yù)熱器 E311,預(yù)熱到一定溫度， 從反應(yīng)器 R301 頂部進(jìn)入反應(yīng)器。一般采用甲醇過量的方法進(jìn)行操作。反應(yīng)液經(jīng)過強(qiáng)酸性陽離子樹脂催化劑床層后， 丙烯酸單程轉(zhuǎn)化率約為 40%，反應(yīng)生成液從反應(yīng)器底部出口送至酸分離塔 T3011。（2）酸分離塔 T3011 裝置區(qū)反應(yīng)生成液從酸分離塔 T3011 中部加入，丙烯酸酯、甲醇和水從塔頂蒸出，以氣相方式進(jìn)入脫重組分塔 T302，塔釜由再沸器 E3311 提

22、供熱源。塔釜經(jīng)P3311A/B 分別送至脫副重組分塔 T3012 和 T3012 頂部受液槽 V321，脫除反應(yīng)液中的復(fù)產(chǎn)重組分， 使反應(yīng)液中的復(fù)產(chǎn)重組分保持在較低水平， 保證樹脂的催化能力。 T3011 回流液由 T302 塔頂部受液槽底部泵 P322 提供。（3）脫副重組分塔T3012 裝置區(qū)脫副重組分塔 T3012 是閃蒸塔，負(fù)壓操作，其作用是脫除循環(huán)液中的副重組分。來自酸分離塔 T3011 的釜液（由泵 P3311 泵入）與來自精餾塔 T307 的釜液（由泵 P337 泵入），一起從脫副重組分塔上部進(jìn)料， 含有丙烯酸、 醇及丙烯酸甲酯的輕組分從頂部蒸出， 經(jīng)冷凝器 E3211 冷凝后，

23、進(jìn)入脫副重組分塔頂部受液槽 V321; 脫副重組分塔頂受液槽中的物料一部分作為反應(yīng)器的循環(huán)液，去往反應(yīng)預(yù)熱器 E311；一部分作為冷凝器的噴淋液，進(jìn)入噴淋冷卻器E3212。（4）薄膜蒸發(fā)器 E3312 裝置區(qū)T3012 塔釜液進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器E3312，進(jìn)行高效蒸發(fā)，進(jìn)一步回收其中的丙烯酸，蒸發(fā)物返回脫副重組分塔 T3012，而殘夜進(jìn)入廢液槽 V602，控制一定流量送往廢水處理單元。（5）脫重組分塔 T302 裝置區(qū)來自酸分離塔 T3011 頂部的氣相物料進(jìn)入脫重組分塔 T302 的中部，丙烯酸甲酯、水從頂部蒸出，經(jīng)冷凝器 E3221 冷凝后，進(jìn)入頂部受液槽 V222，T302 塔釜熱源由再沸器

24、 E332 提供。含有少量的丙烯酸及甲氧基丙酸甲酯的釜液由泵 P332 送往廢水處理單元。 V222 采出一部分用于 T3011 的回流，其余送入萃取塔 T303 進(jìn)料預(yù)熱器降溫。（6）萃取塔 T303 裝置區(qū)來自脫重組分塔T302 頂部受液槽 V222 的物料，經(jīng)進(jìn)料冷卻器E313 降溫后，從底部進(jìn)入萃取塔T303。來自醇回收塔T305 釜部受液槽的工藝水（由泵P335 泵出）和脫輕組分塔T306 受液槽的水相（由泵P3262 泵入）一起，從頂部進(jìn)入萃取塔，經(jīng)過逆向接觸， 甲醇融進(jìn)萃取水， 從塔釜采出， 作為醇回收塔 T305 的進(jìn)料。含少量甲醇及少量水的萃取相 （粗丙烯酸甲酯） 從塔頂采出

25、， 進(jìn)入 T306 進(jìn)料預(yù)熱器，作為脫輕組分塔 T306 的進(jìn)料。（7）甲醇回收塔 T305 裝置區(qū)萃取塔的釜液經(jīng)醇回收塔進(jìn)料預(yù)熱器 E315 預(yù)熱后，從中上部進(jìn)入醇回收塔 T305 內(nèi)，甲醇、水及少量的丙烯酸甲酯經(jīng)共沸從塔頂蒸出， 經(jīng)塔頂冷凝器 E3251 冷凝后，進(jìn)入醇回收塔頂部受液槽 V325,作酯化反應(yīng)原料返回反應(yīng)器 R301；另有一部分作為 T305 的回流，塔釜熱源由再沸器 E3351 提供。塔釜液經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器 E315 和塔底冷卻器 E3352 換熱后，送到醇回收塔 T305 釜部受液槽 V333，作為萃取塔的萃取水。（8）脫輕組分塔 T306 裝置區(qū)來自萃取塔 T303 頂部的

26、萃取相，經(jīng)進(jìn)料換熱器 E316 預(yù)熱后，從脫輕組分塔 T306 中上部進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)蒸餾，甲醇及醋酸酯等輕組分，隨少量的丙烯酸甲酯和水一起從塔頂蒸出，經(jīng)冷凝器 E3261 冷凝和 E3262、E3264 兩級(jí)冷卻后，進(jìn)入塔頂受液槽V326。塔頂受液槽內(nèi)液體經(jīng)靜置分層，下部分的水層經(jīng)P3262 泵出，送往萃取塔 T303 作為萃取水；上部分的酯相經(jīng)P3261泵出，一部分經(jīng) E3262、E3263 兩級(jí)換熱后回流到塔內(nèi)，一部分作為配制阻聚劑的溶劑送往V346。塔釜熱源由再沸器 E3361 提供。釜液經(jīng)泵P336 泵出，送往精制塔T307。（9）酯精制塔 T307 裝置區(qū)、產(chǎn)品罐V307 裝置區(qū)來自脫

27、輕組分塔T306 的塔釜液從精制塔T307 塔釜進(jìn)料，經(jīng)精餾脫除去重組分后從塔頂蒸出，再經(jīng)冷凝器E3251 冷凝后得到丙烯酸甲酯產(chǎn)品，經(jīng)泵P327泵出，一部分作為 T307 回流，其余進(jìn)入產(chǎn)品槽V307。塔釜熱源由再沸器E3371提供。塔釜液經(jīng)P337 泵出后送往脫副重組分塔T3012 脫除副重組分。四、運(yùn)行與控制以萃取工段 T303 開停車操作為例開車前準(zhǔn)備：1、 雙擊桌面 SIMATIC WinCC 圖標(biāo)，然后點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕（三角形） ，點(diǎn)擊 T303操作流程畫面。2、 雙擊桌面 ProcessSimuStudio圖標(biāo)，啟動(dòng)仿真平臺(tái)。點(diǎn)擊系統(tǒng)，登錄，然后確定，點(diǎn)擊工程，打開T303 工程。3

28、、 內(nèi)操確認(rèn)所有調(diào)節(jié)閥狀態(tài)為0，并處于手動(dòng)狀態(tài)。外操確認(rèn)所有手操閥開度為 0。4、 點(diǎn)擊仿真平臺(tái)運(yùn)行按鈕。T303 開車：5、 內(nèi)操在 WinCC 界面打開緊急切斷閥XXV012.6、 外操打開 FV3331 前后閥 FXV3331A 、FXV3331B 至 100%，外操打開 HV3018至 100%，內(nèi)操手動(dòng)打開 FV3331 至 80%開度， T303 通入萃取水。7、 當(dāng) T303 液位 LI3032 達(dá)到 80%時(shí)，內(nèi)操關(guān)閉 FICA3331 至 30%開度，并投自動(dòng)，設(shè)定值為 1.197kg/s，內(nèi)操打開 FICA3264 至 10%開度。8、 外操打開 HV3022 至 100%

29、開度，內(nèi)操手動(dòng)打開 FICA3001 至 30%，E313 投用 ;外操打開 HV3019、HV3020 至 100%開度，內(nèi)操打開 FV3223 至 30%開度，然后投自動(dòng)，設(shè)定值為 1kg/s，T303 通入酯相進(jìn)料。（內(nèi)操調(diào)節(jié) FICA3001 開度，控制 TI-047 在 40左右）9、 當(dāng) T303 液位達(dá)到 98%時(shí)，內(nèi)操打開 FV3161（仿真平臺(tái)）至 30%開度，然后投自動(dòng)，設(shè)定值為 0.844kg/s;外操打開 HV3021 至 100%開度，內(nèi)操打開PICA3331（仿真平臺(tái)）至 30%開度，然后投自動(dòng)設(shè)定值為178.1KPa，T303 塔底萃取相送往 T305 醇回收塔。

30、T303 停車：內(nèi)操手動(dòng)關(guān)閉 FV3223（仿真平臺(tái)）、FV3264（仿真平臺(tái)）、LV3051（仿真平臺(tái)）。內(nèi)操手動(dòng)關(guān)閉 FV3161（仿真平臺(tái)）。內(nèi)操手動(dòng)關(guān)閉 PV3331（仿真平臺(tái)）。進(jìn)入倒料、吹掃工序。五、其他設(shè)備5.1 現(xiàn)場(chǎng)儀表在裝置區(qū)空間分布有 59 個(gè)就地顯示儀表，顯示方式包括 LED 數(shù)碼管式， LED 數(shù)碼光柱式， LED 數(shù)碼指針式，均為數(shù)字儀表。諸如流量、液位、壓力、溫度等既需要現(xiàn)場(chǎng)顯示又需要控制室的參數(shù)，通常使用 LED 數(shù)碼管顯示其實(shí)時(shí)數(shù)值，液位參數(shù)在 LED 數(shù)碼管顯示的同時(shí)還使用 LED 數(shù)碼光柱同時(shí)顯示液位高度。對(duì)于泵后壓力等現(xiàn)場(chǎng)壓力顯示， 在使用 LED 數(shù)碼管

31、顯示其實(shí)時(shí)數(shù)值的同時(shí)，還使用 LED 數(shù)碼指針模擬圓形表盤和指針顯示。在 R301 酯化反應(yīng)器單元，安裝了一個(gè)真實(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的孔板流量計(jì)和一個(gè)真實(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的渦街流量計(jì)，其拆裝方式與真實(shí)儀表完全一樣。測(cè)量變送儀表除了帶 LED 數(shù)碼管指示的儀表之外，還有一類沒有數(shù)碼顯示的純測(cè)量變送儀表，主要以熱電偶 /熱電阻為主。5.2 現(xiàn)場(chǎng)閥門（ 1）調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥一共 31 個(gè)，全部是真實(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的真實(shí)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥。對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，安裝定制電路板，使其在具備無線通訊功能和RS485 總線通訊功能的基礎(chǔ)上，還能夠接收來自控制器的4-20mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，同時(shí)可輸出對(duì)應(yīng)閥門真實(shí)開度的 4-20mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，作為閥門的反饋信號(hào)，可遠(yuǎn)傳回控制器。真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)裝置中， 調(diào)節(jié)閥的前后都有手閥， 前后手閥的作用是， 在需要卸下調(diào)節(jié)閥（如維護(hù)、檢修等）時(shí)，可關(guān)閉前后手閥，在切斷管路中物料的前提下將調(diào)節(jié)閥摘除。調(diào)節(jié)閥的