丙烯酸丁酯制備生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污節(jié)點

丙烯酸丁酯制備生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污節(jié)點工藝原理及反應(yīng)方程1、反應(yīng)原理丙烯酸丁酯（本報告也稱丁酯）生產(chǎn)為丙烯酸和醇的酯化反應(yīng)過程，生產(chǎn)原料為丙烯酸和丁醇。丙烯酸和丁醇在酸性陽離子交換樹脂的作用下反應(yīng)生成丙烯酸丁酯和水，反應(yīng)按下列機理進行：CH2=CHCOOH+C4H9OH CH2=CHCOOC4H9+H2O丙烯酸 丁醇 丙烯酸丁酯 水丙烯酸丁酯單程轉(zhuǎn)化率約50%，不低于30%，通過物料平衡推算出總收率是94%。2、技術(shù)先進性分析丙烯酸丁酯生產(chǎn)，即所謂重酯的生產(chǎn)，每家技術(shù)各有特點。日本觸媒在90年以前采用以硫酸為催化劑的間歇生產(chǎn)，后來改為以強酸性陽離子交換樹脂為催化劑的連續(xù)生產(chǎn)過程。日本觸媒的丙烯酸丁酯建設(shè)了一條生產(chǎn)線。三菱化學采用以對甲苯磺酸為催化劑的連續(xù)反應(yīng)。三菱化學和巴斯夫在丙烯酸重酯生產(chǎn)中，可以采用一條生產(chǎn)線切換操作，或者丙烯酸丁酯和辛酯各采用一條生產(chǎn)線。表3.6-4 丙烯酸丁酯產(chǎn)技術(shù)比較項目美國索亥俄德國巴斯夫日本觸媒化學日本三菱化學國產(chǎn)化技術(shù)工藝流程連續(xù)增加皂化工序連續(xù)連續(xù)連續(xù)酯化反應(yīng)器三臺串聯(lián)兩臺串聯(lián)兩臺串聯(lián)兩臺串聯(lián)兩臺串聯(lián)催化劑硫酸對甲苯磺酸強酸性陽離子交換樹脂對甲苯磺酸陽離子樹脂或硫酸結(jié)合項目特點，本次評價項目采用連續(xù)酯化法生產(chǎn)工藝，催化劑采用陽離子交換樹脂，反應(yīng)器采用帶推進式攪拌器的立式反應(yīng)器，阻聚劑采用國產(chǎn)阻聚劑。工藝流程說明（連續(xù)反應(yīng)酯化反應(yīng)器（R401AB）……丙烯酸和丁醇的連續(xù)反應(yīng)（含回收丙烯酸70℃之后引入反應(yīng)S75~9℃（初期末期，壓力控制在14.67~36.00kPaA（初期~末期，由攪拌器和樹脂循環(huán)泵強制樹脂循環(huán)的方式實行流動床反應(yīng)。反應(yīng)過程生成的水，經(jīng)酯、醇、水三相共沸后由脫水塔（T401AB）餾出，并至精制工序回收醇類。反應(yīng)液從反應(yīng)器的中部和樹酯觸媒一起送入樹酯分離器（Z401AB）將樹酯分離回收后再連續(xù)送至下一工序。（31排至廢水焚燒處理裝置進行處置。產(chǎn)生廢催化劑（S31，主要為廢離子交換樹脂，委托有資質(zhì)單位進行處置。酯的分離及精制工序酸分離塔（T402）……分離丙烯酸包括未反應(yīng)的丙烯酸H2O、BUOH、BA三成分的反應(yīng)品。經(jīng)冷凝冷卻后首先送入（總酸濃度塔頂部分離去除反應(yīng)液中副產(chǎn)可燃性濃縮液，回收丙烯酸。T402再沸器(E432)190mmHg（絕對壓力。產(chǎn)污節(jié)點：酸分離塔頂部冷凝器產(chǎn)生的不凝氣（32酸丁酯，送至廢氣催化氧化裝置進行處理。重組分分離塔（T403）……分離重組分經(jīng)蒸餾，丙烯酸、丁醇及丁酯自塔頂餾出經(jīng)冷凝進入餾出受液槽（V422。而作為重相（PDA等流入底部薄膜蒸發(fā)器(433)30mmHg（絕對壓力。產(chǎn)污節(jié)點：脫重塔冷凝器（33，主要污染物為丙烯酸、丁醇、丙烯酸丁酯，送至廢氣催化氧化裝置進行處理。塔釜液入蒸發(fā)器后冷凝產(chǎn)生不凝氣（34，主要污染物為丙烯酸，送至廢氣催化氧化裝置進行處理?？扇夹詽饪s液殘渣（S3-2）最后送至廢水焚燒處理裝置進行處理。醇回收塔(T404)……回收丁醇塔釜排出的是重相的酯化反應(yīng)生成水。釜液送出通過“U”系統(tǒng)內(nèi)外液位不同而存在一定壓差的方式輸送至廢水槽。此塔是無堰多孔板塔，具有自然循環(huán)方式的T404再沸器(E434)。運轉(zhuǎn)操作壓力為大氣壓。產(chǎn)污節(jié)點：丁醇回收塔塔頂不凝氣（35至廢氣催化氧化裝置進行處理。產(chǎn)生廢水（32，送至廢水焚燒處理裝置進行處置。輕組分分離塔(T406)……脫輕組分含有少量丁醇和水的酸分離塔的餾出液，V422的油層供給輕組分分離塔的上部，含輕組分的塔底液送至最終蒸餾塔（T40T406再沸器(E436)250mmHg（絕對壓力。產(chǎn)污節(jié)點：脫輕塔塔頂不凝氣（36氣催化氧化裝置進行處理。丙烯酸丁酯蒸餾塔(T407)……獲得丁酯產(chǎn)品釜（T407(V407AB)劑；一路去脫輕塔冷凝器噴淋阻聚；一路去脫酸塔冷凝器噴淋阻聚。T407再沸器(E437)50mmHg（絕對壓力。產(chǎn)污節(jié)點：產(chǎn)品塔塔頂不凝氣（37，主要污染物為丙烯酸丁酯，送至廢氣催化氧化裝置進行處理。5757裝置裝置G3-6G3-7冷凝器油相回流至脫酸塔冷凝液罐冷凝器G3-1產(chǎn)品罐噴淋液G3-2冷凝器G3-5丙烯酸W3-1冷凝器脫輕塔回流至脫酸塔餾出油分離器冷凝器丁醇粗制丙烯酸丁酯精制塔預熱器脫水塔反應(yīng)器G3-3W3-2脫酸塔冷凝器醇回收塔G3-4冷凝器回收丙烯酸S3-2脫重塔G廢氣NWS固體廢物圖3.6-3 丙烯酸丁酯工藝流程及產(chǎn)排污節(jié)點表3.6-5 產(chǎn)排污節(jié)點計類別序號產(chǎn)生工序主要污染物特征處理措施廢氣G3-1酯化反應(yīng)器不凝氣丙烯酸丁酯、丁醇連續(xù)廢氣催化氧化裝置G3-2酸分離塔頂部冷凝器不凝氣丁醇、丙烯酸丁酯連續(xù)G3-3脫重塔冷凝器丙烯酸、丁醇、丙烯酸丁酯連續(xù)G3-4塔釜液入蒸發(fā)器后冷凝產(chǎn)生不凝氣丙烯酸連續(xù)G3-5丁醇回收塔塔頂丁醇和丙烯酸丁酯連續(xù)G3-6脫輕塔塔頂不凝氣丁醇、丙烯酸丁酯連續(xù)G3-7精制塔塔頂不凝氣丙烯酸丁酯連續(xù)廢水W3-1酯化反應(yīng)器丙烯酸、丁醇連續(xù)廢水焚燒處