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1、南 京 化 工 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 (论 文）题 目 丙烯酸丁酯生产工艺所在系部应用化学系专业班级高聚物0921学 号0901310148姓 名赵丁指导老师刘山2012年4月摘 要丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料，是通用型的丙烯酸中应用最广泛和消耗量最大的品种，有着广泛的市场潜力和应用范围。本文主要以江苏省泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯装置,由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下，采用连续精馏式反应器，经过萃取、碱洗、回收、精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品,以满足下游精细化工生产的原料需求。为了降低操作温度,防止高温引起聚合，此套装置的反应
2、系统、精制系统及醇回收塔采用负压操作.同时，为了防止物料在工艺生产过程中聚合的加深，使形成的的聚合中心失活，在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂,主要在塔顶回流和反应器内,并向反应器及各再沸器加阻聚空气。整个工艺流程为连续化生产,生产丙烯酸丁酯能力为100000t/n。关键词：丙烯酸丁酯;催化;阻聚；工艺南京化工职业技术学院毕业设计（论文）目录第1章 原料11。1正丁醇11.1。1正丁醇的理化性质11。1。2正丁醇对环境的危害11.1。3正丁醇的急救和应急措施21。1。4操作处置与储存21.1.5接触控制以及人体防护31。1。6运输信息31.1。7正丁醇用途41.2丙烯酸41.2.1丙烯酸的理化
3、性质41.2.2丙烯酸的制备51.2。3丙烯酸的健康危害51。2。4丙烯酸的危险特性61。2。5丙烯酸的防护措施61.2。6丙烯酸的应用7第2章 催化剂82.1硫酸：82。1。1硫酸的物理性质82。1。2硫酸的化学性质82。1。3硫酸的急救措施82。1。4硫酸的消防措施92.1。5硫酸泄漏应急处理92。1.6硫酸的操作处置92.1.7硫酸的用途102。2对甲苯磺酸102.2。1对甲苯磺酸的理化性质102。2。2对甲苯磺酸的用途112。2。3对甲苯磺酸的生产储运11第3章 阻聚剂123.1阻聚剂123。1.1阻聚剂的作用123。1。2阻聚剂的类别123。2对苯二酚133.2.1对苯二酚的物质性质
4、133.2。2对苯二酚的安全措施133。2.3对苯二酚的灭火方法143.2。4对苯二酚的紧急处理143。2.5对苯二酚的危险性143。2。6对苯二酚的操作处置与储存143。3吩噻嗪153。3.1吩噻嗪的理化性质153。3。2吩噻嗪的危害153。3。3急救处理153。3.4应急处理153。4对羟基苯甲醚16第4章 丙烯酸丁酯的工艺174。1工艺原理174。1。1反应系统174.1.2回收系统184。1.3精制系统194.1。4阻聚原理194.2工艺技术规程194.2。1丙烯酸丁酯装置概况194.2.2丙烯酸丁酯装置特点194。3工艺流程204。3.1反应系统214.3。2回收系统224.3。3精
5、制系统244.3。4裂化系统25第5章 丙烯酸丁酯275。1丙烯酸丁酯的质量指标275。2丙烯酸丁酯的急救措施275。3丙烯酸丁酯的用途27第6章 结论28参考文献29致谢30第1章 原料1。1正丁醇在泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为生产丙烯酸丁酯的一种原料，与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应，正丁醇与丙烯酸按摩尔比1.181。20，正丁醇稍过量，在反应后阶段进行对正丁醇的回收和利用.1。1.1正丁醇的理化性质在我们所在的丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为一种酯化反应的原料，与来自冰晶车间的丙烯酸残液进行酯化反应。正丁醇主要用于制取酯类、塑料增塑剂、医药、喷漆、以及用
6、作溶剂.正丁醇的性质如下表:表1.1正丁醇的性质性质结论颜色状态气味相对密度沸点熔点折射率闪点自燃点溶解性无色液体有酒味0。8109117。790。21.39933535.5365与乙醇或乙醚及其他多种有机溶剂混溶1.1.2正丁醇对环境的危害（1）对健康的危害侵入途径：吸入、食入、经皮肤吸收.健康危害：本品具有刺激和麻醉作用。主要症状为眼、鼻、喉部刺激，在角膜浅层形成半透明的空泡，头痛、头晕和嗜睡，手部可以接触性皮炎。（2）毒理学资料及环境行为毒性：属于低毒类急性毒性：LD50=4360mg/kg（大鼠口径）；3400mg/kg（兔经皮)；LC50=24240mg/m3，4小时（大鼠吸入）。亚
7、急性毒性：大鼠、小鼠吸入0。8mg/m3，24小时/周,4个月，肝皮肤功能异常；人吸入303mg/m310年，粘膜刺激，嗅觉减退;人吸入606mg/m310年，红细胞数减少，偶见眼刺激症状。1。1.3正丁醇的急救和应急措施（1）急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤.眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟.就医.吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅.如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入： 饮足量温水,催吐.就医。(2）消防措施危险特性：易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂
8、接触猛烈反应。在火场中，受热的容器有爆炸危险。有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：用水喷射逸出液体，使其稀释成不燃性混合物，并用雾状水保护消防人员.灭火剂：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、雾状水、1211灭火剂、砂土。（3）泄露应急处理应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源.建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容.用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回
9、收或运至废物处理场所处置。1。1.4操作处置与储存(1）操作注意事项密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩）,戴安全防护眼镜,穿防静电工作服.远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。充装要控制流速,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏.配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。(2）储存注意事项储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。保持容器密封。应与氧化剂、酸类等分开存放，切忌混储。采用
10、防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。1.1。5接触控制以及人体防护(1）工程控制: 生产过程密闭,全面通风.提供安全淋浴和洗眼设备。(2）呼吸系统防护:一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩）.（3）眼睛防护： 戴安全防护眼镜.（4）身体防护： 穿防静电工作服。（5）手防护： 戴一般作业防护手套。1.1.6运输信息(1）包装方法小开口钢桶；薄钢板桶或镀锡薄钢板桶（罐)外花格箱；安瓿瓶外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板
11、花格箱、纤维板箱或胶合板箱。(2）运输注意事项：运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备.夏季最好早晚运输.运输时所用的槽(罐）车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温.中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止流放。严禁用木船、水泥船散装运输。1。1。7正丁醇用途主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂,它们广泛用于各种塑料和橡胶
12、制品中，也是有机合成中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料.还是油脂、药物（如抗生素、激素和维生素）和香料的萃取剂，醇酸树脂涂料的添加剂等,又可用作有机染料和印刷油墨的溶剂，脱蜡剂.1。2丙烯酸丙烯酸,又称亚克力酸，是化学式为C3H4O2的有机化合物，是最简单的不饱和酸。丙烯酸可发生羧酸的特征的反应，与醇反应也可得到相应的酯类。最常见的丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸辛酯。丙烯酸及其酯类自身或与其他单体混合后,会发生聚合反应生成均聚物或共聚物。通常可与丙烯酸共聚的单体包括酰胺类、丙烯腈、含乙烯基类、苯乙烯和丁二烯等。这类聚合物可用于生产各种塑料、涂层、粘合剂、弹性体、地板
13、擦光剂及涂料。1.2。1丙烯酸的理化性质丙烯酸的物理性质如下表表1.2丙烯酸的物理性质性质结论沸点闪点分子量燃烧热（kJ/mol）相对密度（水=1）相对蒸气密度（空气=1）饱和蒸汽压（kPa）溶解性外观与性状1415072。061366。91.052。451。33（39。9）与水混溶，可溶于乙醇、乙醚无色液体,有刺激性气味爆炸极限2.48。0丙烯酸易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。若遇高热，可发生聚合反应，放出大量的热引起容器破裂和爆炸事故。遇热、光、水分、过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。1。2.2丙烯酸的制备目前氰乙醇水解法已被淘汰，其
14、余三种方法均有采用，其中丙烯氧化法占主要地位。泰兴市裕廊化工氧化工段生产的丙烯酸就是采用的丙烯氧化法。（1）乙炔羰化法乙炔、一氧化碳、水和溶剂四氢呋喃，以卤化镍为催化剂，在160200,4.05。5Mpa下，通过羰化得到丙烯酸:HCCH+H2O+COCH2=CHCOOH（2)丙烯腈水解法丙烯腈在硫酸存在下，进行二次水解再经减压蒸馏可得到丙烯酸：CH2=CHCN+H2O+H2SO4CH2=CHCONH2 H2SO4CH2=CHCONH2 H2SO4+H2OCH2=CHCOOH+NH4HSO4近年,由于丙烯氨化氧化制丙烯腈工艺迅速发展，为丙烯酸生产提供了廉价的丙烯腈。（3）丙烯氧化法分两步进行：第一步用钼铋系或锑系催化剂，使丙烯氧化为丙烯醛；第二步用钼-钒钨系催化剂使丙烯醛氧化为丙烯酸：CH2=CHCH3+O2CH2=CHCHO+H2OCH2=CHCHO+O2CH2=CHCOOH丙烯、蒸汽和预热空气混合进入第一反应器，反应温度320340,压力270kPa,反应气不经分离直接送入第二反应器，反应温度280360,压力200kPa。两个反应器均用熔盐作载热体。从第二反应器出来的气体经水吸收
