丙烯酸丁酯制备生产工艺及产污节点

丙烯酸丁酯制备生产工艺及产污节点工艺原理及反应方程1、反应原理丙烯酸丁酯（本报告也称丁酯）生产为丙烯酸和醇的酯化反应过程，生产原料为丙烯酸和丁醇。丙烯酸和丁醇在酸性阳离子交换树脂的作用下反应生成丙烯酸丁酯和水，反应按下列机理进行：CH2=CHCOOH+C4H9OH CH2=CHCOOC4H9+H2O丙烯酸 丁醇 丙烯酸丁酯 水丙烯酸丁酯单程转化率约50%，不低于30%，通过物料平衡推算出总收率是94%。2、技术先进性分析丙烯酸丁酯生产，即所谓重酯的生产，每家技术各有特点。日本触媒在90年以前采用以硫酸为催化剂的间歇生产，后来改为以强酸性阳离子交换树脂为催化剂的连续生产过程。日本触媒的丙烯酸丁酯建设了一条生产线。三菱化学采用以对甲苯磺酸为催化剂的连续反应。三菱化学和巴斯夫在丙烯酸重酯生产中，可以采用一条生产线切换操作，或者丙烯酸丁酯和辛酯各采用一条生产线。表3.6-4 丙烯酸丁酯产技术比较项目美国索亥俄德国巴斯夫日本触媒化学日本三菱化学国产化技术工艺流程连续增加皂化工序连续连续连续酯化反应器三台串联两台串联两台串联两台串联两台串联催化剂硫酸对甲苯磺酸强酸性阳离子交换树脂对甲苯磺酸阳离子树脂或硫酸结合项目特点，本次评价项目采用连续酯化法生产工艺，催化剂采用阳离子交换树脂，反应器采用带推进式搅拌器的立式反应器，阻聚剂采用国产阻聚剂。工艺流程说明（连续反应酯化反应器（R401AB）……丙烯酸和丁醇的连续反应（含回收丙烯酸70℃之后引入反应S75~9℃（初期末期，压力控制在14.67~36.00kPaA（初期~末期，由搅拌器和树脂循环泵强制树脂循环的方式实行流动床反应。反应过程生成的水，经酯、醇、水三相共沸后由脱水塔（T401AB）馏出，并至精制工序回收醇类。反应液从反应器的中部和树酯触媒一起送入树酯分离器（Z401AB）将树酯分离回收后再连续送至下一工序。（31排至废水焚烧处理装置进行处置。产生废催化剂（S31，主要为废离子交换树脂，委托有资质单位进行处置。酯的分离及精制工序酸分离塔（T402）……分离丙烯酸包括未反应的丙烯酸H2O、BUOH、BA三成分的反应品。经冷凝冷却后首先送入（总酸浓度塔顶部分离去除反应液中副产可燃性浓缩液，回收丙烯酸。T402再沸器(E432)190mmHg（绝对压力。产污节点：酸分离塔顶部冷凝器产生的不凝气（32酸丁酯，送至废气催化氧化装置进行处理。重组分分离塔（T403）……分离重组分经蒸馏，丙烯酸、丁醇及丁酯自塔顶馏出经冷凝进入馏出受液槽（V422。而作为重相（PDA等流入底部薄膜蒸发器(433)30mmHg（绝对压力。产污节点：脱重塔冷凝器（33，主要污染物为丙烯酸、丁醇、丙烯酸丁酯，送至废气催化氧化装置进行处理。塔釜液入蒸发器后冷凝产生不凝气（34，主要污染物为丙烯酸，送至废气催化氧化装置进行处理。可燃性浓缩液残渣（S3-2）最后送至废水焚烧处理装置进行处理。醇回收塔(T404)……回收丁醇塔釜排出的是重相的酯化反应生成水。釜液送出通过“U”系统内外液位不同而存在一定压差的方式输送至废水槽。此塔是无堰多孔板塔，具有自然循环方式的T404再沸器(E434)。运转操作压力为大气压。产污节点：丁醇回收塔塔顶不凝气（35至废气催化氧化装置进行处理。产生废水（32，送至废水焚烧处理装置进行处置。轻组分分离塔(T406)……脱轻组分含有少量丁醇和水的酸分离塔的馏出液，V422的油层供给轻组分分离塔的上部，含轻组分的塔底液送至最终蒸馏塔（T40T406再沸器(E436)250mmHg（绝对压力。产污节点：脱轻塔塔顶不凝气（36气催化氧化装置进行处理。丙烯酸丁酯蒸馏塔(T407)……获得丁酯产品釜（T407(V407AB)剂；一路去脱轻塔冷凝器喷淋阻聚；一路去脱酸塔冷凝器喷淋阻聚。T407再沸器(E437)50mmHg（绝对压力。产污节点：产品塔塔顶不凝气（37，主要污染物为丙烯酸丁酯，送至废气催化氧化装置进行处理。5757装置装置G3-6G3-7冷凝器油相回流至脱酸塔冷凝液罐冷凝器G3-1产品罐喷淋液G3-2冷凝器G3-5丙烯酸W3-1冷凝器脱轻塔回流至脱酸塔馏出油分离器冷凝器丁醇粗制丙烯酸丁酯精制塔预热器脱水塔反应器G3-3W3-2脱酸塔冷凝器醇回收塔G3-4冷凝器回收丙烯酸S3-2脱重塔G废气NWS固体废物图3.6-3 丙烯酸丁酯工艺流程及产排污节点表3.6-5 产排污节点计类别序号产生工序主要污染物特征处理措施废气G3-1酯化反应器不凝气丙烯酸丁酯、丁醇连续废气催化氧化装置G3-2酸分离塔顶部冷凝器不凝气丁醇、丙烯酸丁酯连续G3-3脱重塔冷凝器丙烯酸、丁醇、丙烯酸丁酯连续G3-4塔釜液入蒸发器后冷凝产生不凝气丙烯酸连续G3-5丁醇回收塔塔顶丁醇和丙烯酸丁酯连续G3-6脱轻塔塔顶不凝气丁醇、丙烯酸丁酯连续G3-7精制塔塔顶不凝气丙烯酸丁酯连续废水W3-1酯化反应器丙烯酸、丁醇连续废水焚烧处