【正文】 MMA的收率由原來(lái)的67%提高到81%，減少了原來(lái)MMA生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物，同時(shí)使甲基丙烯酸的回收和凈化工作量大大減少。該工藝技術(shù)先進(jìn)，成熟可靠，原料異丁烯易得，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，具有一定競(jìng)爭(zhēng)力。(2)異丁烯（IC4法）/叔丁醇氧化（ASAHI法）路線異丁烯氧化法于1982年由日本三菱人造絲公司（.）首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，目前日本共同單體公司（KyodoMonomerLnc.）和立邦MMA單體公司（.）也采用異丁烯法生產(chǎn)MMA，此法在日本所占比例較大，約占其總能力的60%。反應(yīng)式見式(2)。甲基一α一羥基異丁酸酯脫水便生成MMA，而聯(lián)產(chǎn)品甲酰胺可脫水生成HCN，再循環(huán)使用。反應(yīng)式見式(1)：三菱氣體化學(xué)公司開發(fā)了一種再循環(huán)型的ACH路線。大型裝置主要采用這種工藝。如果副產(chǎn)硫銨能夠在當(dāng)?shù)匾暂^合理的價(jià)格銷售，會(huì)進(jìn)一步提高其競(jìng)爭(zhēng)力。與其他工藝相比，ACH法需配套建設(shè)價(jià)格昂貴的酸性殘液處理回收裝置，回收硫銨。氫氰酸其他比較經(jīng)濟(jì)的來(lái)源是丙烯腈裝置的副產(chǎn)，但這將使MMA生產(chǎn)受到丙烯腈裝置開工率的影響。該法技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠、產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，得到廣泛應(yīng)用，目前世界采用ACH法的MMA約占總產(chǎn)量的80%左右。現(xiàn)有工藝也繼續(xù)得到改進(jìn)和完善。這些新工藝色彩紛呈，有的采用新的原料，如異丁烯、乙烯甚至甲基乙炔(丙炔)；有的再循環(huán)使用HCN或硫酸氫銨。鑒于該工藝存在的副產(chǎn)品處理問(wèn)題以及期望避免使用和制取劇毒性HCN，進(jìn)行了大量的研究工作，旨在開發(fā)新的低成本的MMA生產(chǎn)技術(shù)。但盡管如此。如果生產(chǎn)商有廉價(jià)的氫氰酸(HCN)來(lái)源。1934年，ICI公司推出一種生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯(MMA)專利，先將ACH轉(zhuǎn)化為甲基丙烯酰胺硫酸鹽，然后再水解、酯化生成甲基丙烯酸酯。1933年，該公司建成第一套甲基丙烯酸甲酯(MMA)工業(yè)化裝置。目前國(guó)內(nèi)外MMA已工業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)有丙酮氰醇法、乙烯法、異丁烯直接氧化法、甲基丙烯腈法和改進(jìn)丙酮氰醇法。但是利用MMA有可能設(shè)計(jì)出具有應(yīng)用前景的分子結(jié)構(gòu),而且可以解聚重新加以作用。Hass公司實(shí)現(xiàn)了PMMA的工業(yè)化生產(chǎn),在一定程度上取代賽璐珞和苯酚樹脂。由于PMMA具有良好的表面性能(硬度、光澤、手感),可以應(yīng)用到浴缸、窗框、鋼筆和牙刷等日常用品中。甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合物由于具有良好的透明性和耐候性,而廣泛使用于招牌、顯示器、水槽、車輛、低壓電器、建筑材料、涂料、光學(xué)材料、紙涂層及樹脂改性等。PMMA高分子材料適用于制造高級(jí)光學(xué)鏡頭、高級(jí)光學(xué)儀器透鏡、高容量DVD碟片片基材料、汽車尾燈燈罩、液晶顯示器導(dǎo)光板等產(chǎn)品，具有良好的市場(chǎng)前景。甲基丙烯酸甲酯(簡(jiǎn)稱MMA)是一種重要的有機(jī)化工原料，主要作為聚合單體用于生產(chǎn)其聚合物和共聚物，還可通過(guò)酯交換用于生產(chǎn)甲基丙烯酸高碳酯?！　』?yīng)用：是有機(jī)玻璃單體?！　∈橙耄赫`服者給飲足量溫水，催吐，就醫(yī)。呼吸困難時(shí)給輸氧。就醫(yī)?！　∪⒓本却胧　∑つw接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水及清水徹底沖洗。工作后，淋浴更衣?！　∈址雷o(hù)：必要時(shí)戴防護(hù)手套?！　⊙劬Ψ雷o(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。如大量泄漏，利用圍堤收容，然后收集、轉(zhuǎn)移、回收或無(wú)害處理后廢棄。用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收，然后運(yùn)至空曠的地方掩埋、蒸發(fā)、或焚燒。在確保安全情況下堵漏。　　:　　:　　氣相色譜法《空氣中有害物質(zhì)的測(cè)定方法》，杭士平主編　　羥胺氯化鐵比色法《空氣中有害物質(zhì)的測(cè)定方法》，杭士平主編　　:　　前蘇聯(lián)車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度10mg/m3　　前蘇聯(lián)(1975)(最大值，晝夜均值)　　前蘇聯(lián)(1975)　　　　:　　一、泄漏應(yīng)急處理　　切斷火源。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃?！　∥ｋU(xiǎn)特性：遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)?！　≈峦蛔冃裕何⒘ｓw致突變：鼠傷寒沙門氏菌34mmol/L?！　〖毙远拘裕篖D507872mg/kg(大鼠經(jīng)口)；LC503750ppm(大鼠吸入)；人吸入725ppm，最小致死濃度；人吸入62ppm2090分鐘，粘膜刺激；20～90分鐘，頭暈，惡心，意識(shí)障礙。接觸時(shí)間長(zhǎng)可致麻醉作用。慢性中毒：神經(jīng)系統(tǒng)受損的綜合癥狀占主要地位，個(gè)別可發(fā)生中毒性腦病。　　健康危害：人對(duì)本品氣味感覺(jué)閾濃度為85mg/m3，刺激作用閾濃度(暴露1分鐘)為285mg/m3。此外也用于制備丙烯酸醋樹脂以及其他聚合物的單體。甲基丙烯酸甲酯在藥劑中主要用作粘合劑和溶劑。另外，甲基丙烯酸甲酯還用于涂料、乳液樹脂、粘合劑、PVC樹脂改性劑、聚合物混凝土、腈綸第二單體、紡織漿料、醫(yī)藥功能材料，離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑、潤(rùn)滑油添加劑、原油降凝劑、木材和軟木材的浸潤(rùn)劑、電機(jī)線圈的浸透劑、絕緣灌注材料和塑料型乳液的增塑劑等，用途十分廣泛。甲基丙烯酸甲酯的主要下游產(chǎn)品聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有機(jī)玻璃是一種發(fā)展較早的重要熱塑性塑料，具有極好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性等優(yōu)良特性，廣泛用于汽車、建筑、衛(wèi)生潔具等方面，它可代替玻璃作為不易破碎的建筑材料。設(shè)計(jì)根據(jù)既定的工藝路線和工藝條件，采用相關(guān)的單元過(guò)程及單元操作，設(shè)計(jì)出優(yōu)化的工藝流程，并根據(jù)工藝條件選擇出合適的設(shè)備，設(shè)計(jì)出合理的廠房布局，以滿足生產(chǎn)的要求，并做到技術(shù)上可行、符合安全條例、經(jīng)濟(jì)上合理，確定最優(yōu)方案，以達(dá)到使其工藝產(chǎn)率增加，能耗降低，降低環(huán)境污染的目的。分析了國(guó)內(nèi)外甲基丙烯酸甲酯市場(chǎng)需求及其發(fā)展趨勢(shì)，介紹了國(guó)內(nèi)甲基丙烯酸甲酯擬建、擴(kuò)建項(xiàng)目，并就甲基丙烯酸甲醋的產(chǎn)品性質(zhì)、用途、市場(chǎng)分析、供需情況、消費(fèi)發(fā)展趨勢(shì)，以及根據(jù)分析結(jié)果，給出了一些建議。年產(chǎn)10000噸甲基丙烯酸甲酯(MMA)工藝設(shè)計(jì)要求摘要甲基丙烯酸甲酯(MMA)因其優(yōu)異的性能和廣泛的用途，已成為一種極具市場(chǎng)潛力的化工產(chǎn)品。本文主要介紹了甲基丙烯酸甲酯(MMA)主要的生產(chǎn)技術(shù)和開發(fā)進(jìn)展以及各種工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并闡述了國(guó)內(nèi)外MMA的生產(chǎn)能力和需求現(xiàn)狀。提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展中應(yīng)該注意規(guī)避的幾個(gè)問(wèn)題。關(guān)鍵字：甲基丙烯酸甲酯；生產(chǎn)技術(shù)；經(jīng)濟(jì)分析；市場(chǎng)目錄引言 5第1章 緒論 6 甲基丙烯酸甲酯概述 6 甲基丙烯酸甲酯理化性質(zhì) 6 甲基丙烯酸甲酯的用途 9 甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)方法 10 國(guó)內(nèi)外MMA生產(chǎn)方法 10 甲基丙烯酸甲酯不同生產(chǎn)工藝對(duì)比 18 綜合分析 20 結(jié)論 201. 3 甲基丙烯酸甲酯市場(chǎng)狀況及發(fā)展前景 21 世界市場(chǎng) 21 國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 24 甲基丙烯酸甲酯行業(yè)發(fā)展前景 28 研究目的及意義 30 課題簡(jiǎn)介 30第2章 設(shè)計(jì)生產(chǎn)方法及工藝流程 30 ACH法工藝技術(shù)特點(diǎn) 30 反應(yīng)原理 31 酯化反應(yīng)工藝條件 32 甲基丙烯酸甲酯ACH法生產(chǎn)流程框圖 34 35 反應(yīng)循環(huán) 35 回收及分離 36 提純精制系統(tǒng) 38第3章 工藝計(jì)算 40 403. 2 物料衡算表 41 熱量衡算 43 混合釜 43 酰胺反應(yīng)釜 44第4章 主要設(shè)備及管道的選擇及計(jì)算 45 主要設(shè)備選擇及計(jì)算 45 混合釜 45 酰胺反應(yīng)釜 46 多級(jí)酯化釜 46 其他設(shè)備 474. 2 主要物料管道材質(zhì)選擇 47 98%硫酸、20%發(fā)煙硫酸管道 47 100%硫酸管道 47 丙酮氰醇管道 47 MMA管道 48 高溫廢酸液輸送管道 48 生產(chǎn)污水管 48 結(jié)語(yǔ) 48第5章 主反應(yīng)釜設(shè)計(jì) 49 混合釜設(shè)計(jì) 49 已知條件 49 筒體和夾套的設(shè)計(jì) 49　反應(yīng)釜的附屬裝置 515. 2 酯化反應(yīng)釜設(shè)計(jì) 52 設(shè)備設(shè)計(jì)條件 52 筒體和夾套的設(shè)計(jì) 52第6章 車間布局設(shè)計(jì) 54 車間主要設(shè)備 54 車間布局設(shè)計(jì) 54 廠房的整體布局設(shè)計(jì) 55 車間的設(shè)備布置設(shè)計(jì) 55結(jié)論和展望 55致 謝 56參考文獻(xiàn) 57引言甲基丙烯酸甲酯(簡(jiǎn)稱MMA)是一種重要的有機(jī)化工原料，主要作為聚合單體用于生產(chǎn)其聚合物和共聚物，還可通過(guò)酯交換用于生產(chǎn)甲基丙烯酸高碳酯。PM—MA高分子材料適用于制造高級(jí)光學(xué)鏡頭、高級(jí)光學(xué)儀器透鏡、高容量DVD碟片片基材料、汽車尾燈燈罩、液晶顯示器導(dǎo)光板等產(chǎn)品，具有良好的市場(chǎng)前景。一直以來(lái)，甲基丙烯酸甲酯在人們?nèi)粘Ｉ钪杏胁豢苫蛉钡淖饔茫瑵B透于人們生活中的方方面面。作粘合劑時(shí),常添加適宜的過(guò)氧化物使其聚合。第1章緒論理化性質(zhì)國(guó)標(biāo)編號(hào)：32149　　CAS號(hào)：80626　　中文名稱：甲基丙烯酸甲酯　　英文名稱：Methylmethacrylate；Methacrylicacid，methylester　　別名：異丁烯酸甲酯；牙托水；有機(jī)玻璃單體　　分子式：C5H8O2；CH2C(CH3)COOCH3外觀與性狀：無(wú)色易揮發(fā)液體，并具有強(qiáng)辣味　　分子量：：℃閃點(diǎn)：10℃　　熔點(diǎn)：50℃沸點(diǎn)：101℃溶解性：微溶于水，溶于乙醇等　　密度：相對(duì)密度(水=1)；相對(duì)密度(空氣=1)穩(wěn)定性：穩(wěn)定　　用途：主要用作有機(jī)玻璃的單體，也用于制其他塑料、涂料等　　危險(xiǎn)標(biāo)記：7(易燃液體)主要用途：用作有機(jī)玻璃的單體，也用于制造其它樹脂、塑料、涂料、粘合劑、潤(rùn)滑劑　　:　　一、健康危害　　侵入途徑：吸入、食入。中毒表現(xiàn)為乏力、惡心、反復(fù)嘔吐、頭痛、頭暈、胸悶、伴有短暫的意識(shí)消失、中性白細(xì)胞增多癥。可引起輕度皮炎和結(jié)膜炎。　　二、毒理學(xué)資料及環(huán)境行為　　毒性：為麻醉劑，麻醉濃度和致死濃度幾乎相同，有弱的刺激作用?！　喖毙院吐远拘裕汗肺?6800ppm8日，絕對(duì)致死濃度，肝、腎有損害。　　生殖毒性：大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0)：109g/kg(孕6～15天用藥)，致胚胎毒性，對(duì)肌肉骨骼系統(tǒng)有影響。若遇高熱，可能發(fā)生聚合反應(yīng)，出現(xiàn)大量放熱現(xiàn)象，引起容器破裂和爆炸事故?！　∪紵?分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。戴自給式呼吸器，穿一般消防防護(hù)服。噴水霧可減少蒸發(fā)。或用不燃性分散劑制成的乳液刷洗，經(jīng)稀釋的洗液放入廢水系統(tǒng)?！　《⒎雷o(hù)措施　　呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣中濃度較高時(shí)，建議佩戴防毒面具?！　》雷o(hù)服：穿防靜電工作服。　　其它：工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生?！　⊙劬佑|：立即翻開上下眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗15分鐘。　　吸入：脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。呼吸停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸?！　缁鸱椒ǎ红F狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用于制造其他樹脂、塑料、涂料、粘合劑、潤(rùn)滑劑、木材和軟木的浸潤(rùn)劑、電機(jī)線圈的浸透劑、紙張上光劑、。甲基丙烯酸甲酯的主要下游產(chǎn)品聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有機(jī)玻璃是一種發(fā)展較早的重要熱塑性塑料，具有極好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性等優(yōu)良特性，廣泛用于汽車、建筑、衛(wèi)生潔具等方面，它可代替玻璃作為不易破碎的建筑材料。另外，甲基丙烯酸甲酯還用于涂料、乳液樹脂、粘合劑、PVC樹脂改性劑、聚合物混凝土、腈綸第二單體、紡織漿料、醫(yī)藥功能材料，離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑、潤(rùn)滑油添加劑、原油降凝劑、木材和軟木材的浸潤(rùn)劑、電機(jī)線圈的浸透劑、絕緣灌注材料和塑料型乳液的增塑劑等，用途十分廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在交通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)及電子工業(yè)中都有廣泛應(yīng)用,而且已逐漸滲透到非透明體的應(yīng)用中。1993年Rohmamp。由于價(jià)格和原料方面的問(wèn)題,聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等樹脂的用量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了PMMA。所以今后MMA單體可望有大的需求。一、傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)1909年，Roehm與OttaHass組建了化學(xué)品生產(chǎn)公司。其合成路線是先將丙酮與氰化氫反應(yīng)生成丙酮氰醇(ACH)，再將ACH轉(zhuǎn)化成一羥基異丁酸酯，最后用五氯化磷為脫水劑脫水生成甲基丙烯酸甲酯。這一工藝成為目前ACH工藝生產(chǎn)MMA所采用的路線，這一技術(shù)路線約占世界MMA總生產(chǎn)能力的80％。則ACH工藝是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的。這種工藝仍存在需處理大量硫酸氫銨副產(chǎn)品問(wèn)題。前1015年間，已有大量替代的MMA生產(chǎn)工藝投入工業(yè)化應(yīng)用，也有一些其他工藝即將投入應(yīng)用。與此同時(shí)。已工業(yè)化應(yīng)用的工藝有：(1)丙酮氰醇(ACH)路線ACH法是由英國(guó)ICI公司最早工業(yè)化生產(chǎn)MMA的方法，也是目前世界最主要的MMA生產(chǎn)工藝。ACH法的不足之處是原料氫氰酸的供應(yīng)問(wèn)題，氫氰酸是劇毒物質(zhì)，建設(shè)氫氰酸合成裝置受到技術(shù)、原料和環(huán)保等多個(gè)方面條件的限制。ACH法的另一個(gè)欠缺是廢液處理問(wèn)題。因此采用ACH法的MMA裝置需有具有較大的規(guī)模才能保持較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。該工藝以丙酮和氫氰酸(或購(gòu)買ACH)為原料開始，然后進(jìn)行脫水、水解和酯化。但該工藝仍需進(jìn)一步改進(jìn)和提高，尤其是改善脫水/水解這一環(huán)節(jié)。在該路線中，先按常規(guī)方法以丙酮和氫氰酸為原料生產(chǎn)ACH，然后將ACH水解成α一羥基異丁酰胺，α一羥基異丁酰胺再與一氧化碳和甲醇在壓力下反應(yīng)生成甲酰胺和甲基一α一羥基異丁酸酯。這一工藝稱為MGC(R—HNC)路線。日本已建有一套工業(yè)化裝置。九十年代韓國(guó)樂(lè)喜公司（LGMMACorp.）通過(guò)合資形式也獲得該技術(shù)。日本旭化成公司（.）最近又開發(fā)了改進(jìn)異丁烯氧化技術(shù)，1999年1月建成6萬(wàn)tPa基于該工藝的MMA裝置。因此新工藝在原料上明顯低于傳統(tǒng)方法，投資也略低一些。遠(yuǎn)東地區(qū)已有工業(yè)化生產(chǎn)裝置。現(xiàn)還開發(fā)了一種先將異丁烯氣相氧化成甲基丙烯醛的新工藝。這一工藝稱為旭化成直接法或旭(D)路線。最近，旭化成公司已在日本將旭(D)工藝投人生產(chǎn)運(yùn)行，取代了其另一項(xiàng)基于甲基丙烯腈的獨(dú)特技術(shù)。乙烯法生產(chǎn)MMA工藝包括4個(gè)步驟：乙烯經(jīng)氫甲酰化反應(yīng)制取丙醛；丙醛和甲醛經(jīng)縮合反應(yīng)生產(chǎn)甲基丙烯醛；甲基丙烯醛空氣氧化制甲基丙烯酸；甲基丙烯酸經(jīng)甲醇酯化生成MMA。但BASF公司從未轉(zhuǎn)讓過(guò)該技術(shù)，也沒(méi)有建立乙烯法MMA的合資裝置。因是首家也是唯一一家使用本路線的公司是巴斯夫公司