丙烯酸甲酯的生产技术.doc

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1、任务5000万吨/年丙烯酸甲酯反应器的选型任务1：能够简单描述丙烯酸甲酯的反应原理及其工业生产方法反应原理这是一个平衡反应，为使反应有向有利于产品生成的方向进行，采用一些方法，一种方法是用比反应量过量的酸或醇，另一种方法是从反应系统中移除产物。一、工业生产方法采用丙烯氧化-酯化法（理由见后）本组选择操作条件如下：1、酯化反应器固定床反应器内进行理由见后2、投料比醇／酸摩尔比：0．75(MA)理由本工艺采用丙烯酸比醇过量的摩尔比(醇∶酸=1∶1.3),增大了反应物浓度,不仅促使了反应向正方向进行,而且可以减少精制系统的能耗。因为丙烯酸沸点比酯化反应生成物和未反应的醇沸点高的多,用普通的精馏方法一

2、步就可以将丙烯酸从反应生成液中分离出来循环使用。但如果采用醇过量完全可以达到促进反应向正方向进行和提高反应速度的目的,但醇的回收要经3~4步才能完成,这样不仅增加了精制系统的工艺过程,也会增加精制系统的能耗。虽然甲醇价格较低且回收容易。原料规格价格元/t生产厂家丙烯酸99.9%7500上海圣宇化工有限公司甲醇98%2600宜兴市华生化工有限公司1、催化剂：磺酸型离子交换树脂改性后系指在交联结构的高分子基体上带有强酸性磺酸基（—SO3H）的离子交换树脂。若以R代表高分子基体，则可用R—SO3H表示之。它在水中解离如下：R—SO3HSO3+H+。有凝胶型和大孔型之分。将苯乙烯与二乙烯苯经悬浮共聚得

3、到的珠粒状共聚体（因外观呈白色，故也称白球）在二氯乙烷中的溶胀后，用浓硫酸或氯磺酸磺化，引入磺酸基交换基团，再经相应的后处理，可制得凝胶型强酸性离子交换树脂。如在共聚时加入起致孔作用的惰性溶剂，则可制得大孔型树脂。理由用离子交换树脂有许多优点，如可以反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制。阳离子交换树脂主要会电离出氢离子，而根据金属活动性，活泼性在氢离子前面的金属，能够将氢离子还原为氢气，所以，阳离子交换树脂绝对不能和金属离子接触，以免两者发生反应使催化剂失去活性;又因为其骨架为聚苯乙烯系统，温度过高可造成离子交换树脂的不可逆膨胀，失去活性，要对其改性，提高载体耐热

4、性，。2、温度：160℃理由丙烯酸甲酯反应是一个微放热反应。又考虑到副反应随温度升高而增加，在该温度下不仅保证了甲醇的转化率，同时也最大限度的额降低了副产物的发生量，更降低了能耗节约了资源。1、压力:常压对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率增加，减小压强，反应速率减小。压强的变化是通过浓度的变化来实现的。对于气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积内反应物的物质的量，单位体积内活化分子数目增加，从而增加了单位时间单位体积内反应物分子之间的有效碰撞，因而可以增大化学反应速率。烯酸甲酯反应原料中的丙烯酸以及回收物料中除甲醇以外的其它物质沸点均高于反应温度，在反应

5、器中均为液体，而甲醇和生成的甲酯在反应温度下已变为气体，所以压强改变对此反应的速率有一定影响；由于甲醇和生成的甲酯摩尔比率相差不大，近似的认为所以压强的改变对平衡移动几乎没有影响。任务2：能够简单描述丙烯酸甲酯反应的产品、原料、催化剂的物理、化学性质中文名称丙烯酸甲酯methylacrylate别名败脂酸甲酯分子式C4H6O2；CH2CHCOOCH3分子量86.09外观及性状无色透明液体，类似大蒜的气味溶解性微溶于水熔点-75℃沸点80.0℃相对密度/20℃/4℃0.95闪点-3℃/开杯折光率/20℃1.401稳定性稳定主要用途主要用作有机合成中间体及合成高分子单体，丙烯酸甲酯可以和各种硬单体

6、(如：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等)及官能性单体[如：(甲基)丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、(甲基)烯酰胺]及其衍生物等进行交换、共聚、接枝等，做成上千种丙烯酸类树脂产品(主要是乳液型、溶剂型及水溶型)，广泛用作涂料、胶粘剂、睛纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、皮革加工、造纸以及丙烯酸类橡胶等许多方面。中文名称丙烯酸acrylicacid别名分子式C3H4O2分子量72.06外观及性状无色液体，有刺激性气味溶解性与水混溶，可混溶于乙醇、乙醚。熔点13.5℃沸点141℃相对密度/20℃/4℃1.05闪点68.3折光率/19℃稳定性主要用途重要的有机合成原料及合成树脂单体，是

7、聚合速度非常快的乙烯类单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门　　中文名称甲醇methylalcohol别名木醇，木精分子式CH3OH分子量32.04外观及性状无色澄清液体，有刺激性气味溶解性能与水、醇、醚等有机溶剂互溶溶解性能优于乙醇熔点-97.8℃沸点64.8相对密度/20