丙烯酸的生產(chǎn)以及廢水處理

　　這篇化工類期刊投稿論文主要探討了丙烯酸的生產(chǎn)以及廢水處理，丙烯酸在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，丙烯酸樹脂是一種廣泛應(yīng)用于社會各行各業(yè)的化學(xué)涂料之一, 對經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)生活都有著重要的作用。論文介紹了相關(guān)生產(chǎn)系統(tǒng)，為丙烯酸的生產(chǎn)提供參考。

　　關(guān)鍵詞：化工類期刊投稿,丙烯酸,生產(chǎn)工藝

　　1直接氧化法丙烯酸生產(chǎn)工藝

　　丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的原料有水蒸氣、空氣、丙烯，生產(chǎn)過程中將三者按照一定的比例通過催化劑床層發(fā)生氧化反應(yīng)。丙烯在第一反應(yīng)器中氧化成丙烯醛，在第二反應(yīng)器中氧化成丙烯酸。其中水蒸氣發(fā)揮稀釋作用，避免爆炸的同時，防止副反應(yīng)的發(fā)生。反應(yīng)化學(xué)方程式為：CH2==CH—CH3+O2→CH2==CH—CHO+H2O+0.34MJCH2==CH—CHO+O2→CH2==CH—COOH+0.25MJ反應(yīng)中除產(chǎn)生丙烯酸，還因發(fā)生副反應(yīng)生成醋酸、碳氧化物等。

　　2丙烯酸生產(chǎn)相關(guān)子系統(tǒng)研究

　　氧化法生產(chǎn)丙烯酸工藝流程較為復(fù)雜，有很多子系統(tǒng)參與其中，包括丙烯系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、急冷吸收系統(tǒng)、廢氣廢水處理系統(tǒng)等，接下來逐一進(jìn)行分析。

　　2.1丙烯系統(tǒng)

　　丙烯系統(tǒng)的作用在于制備氣態(tài)丙烯，即，液體丙烯由丙烯罐進(jìn)入到進(jìn)料消氣器緩沖消氣后，進(jìn)入到蒸發(fā)器中進(jìn)行氣化處理。通過調(diào)節(jié)將蒸發(fā)器上部氣相壓力控制在0.6MPa，并將蒸發(fā)器中的液位調(diào)節(jié)至50%。同時，經(jīng)過熱器進(jìn)行過熱處理，將丙烯氣體的出口溫度控制在(50±5)℃。丙烯氣體從過熱器出來后，調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入進(jìn)料混合器，和增濕空氣充分混合。

　　2.2空氣系統(tǒng)

　　空氣系統(tǒng)的作用在于制備滿足生產(chǎn)條件的空氣。在該系統(tǒng)中添加空氣中的水含量，嚴(yán)格控制混合物進(jìn)入到易燃區(qū)。同時，注重在密封氣中充入干燥密封氣，達(dá)到保養(yǎng)催化劑的目的。另外，檢查緊急停車所需條件，發(fā)生異常后能夠及時停車。

　　2.3反應(yīng)系統(tǒng)

　　丙烯與增濕空氣充分混合后進(jìn)入列管式固定床反應(yīng)器，其中列管中裝有催化劑，在一定溫度條件下發(fā)生反應(yīng)生成部分丙烯酸以及丙烯醛�？紤]到丙烯醛可能發(fā)生深度氧化生成CO2與CO，因此，在固定床反應(yīng)器下部設(shè)置由熱水泵、閃蒸器構(gòu)成的冷卻段，有效阻止丙烯醛深度氧化情況的發(fā)生。出口氣體和補加的空氣進(jìn)行充分混合后進(jìn)入另個列管式固定床反應(yīng)器，進(jìn)一步氧化成丙烯酸。該反應(yīng)器的列管中裝有催化劑，列管間分布有熱載體。

　　2.4急冷吸收系統(tǒng)

　　出口氣體輸送至流出物冷卻器，將溫度冷卻至160~180℃后，輸送至塔中進(jìn)一步降低溫度，以防止生成丙烯酸聚合物。在流出物冷卻器中通過調(diào)節(jié)排氣量將上部的氣相壓力控制在0.28~0.35MPa，并將液位控制在50%。塔底液是含有50%的丙烯酸水溶液，因此，需要做進(jìn)一步精制處理。精制處理采用共沸蒸餾法，從丙烯酸中將醋酸與水分離出去。

　　塔底液中的丙烯酸液體含有少量的醋酸，一部分通過再沸器進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，另一部分被送至醋酸塔進(jìn)行脫酯酸處理。需要注意的是：為防止聚合，一方面向塔中添加干燥密封氣。另一方面向回流與進(jìn)料液體中添加阻聚劑。醋酸塔為板式塔，負(fù)責(zé)減壓蒸餾少量丙烯酸、甲苯、水、醋酸。蒸餾出的物質(zhì)進(jìn)行冷凝處理。塔底液中的丙烯酸液體含有少量重組分，一部分經(jīng)過再沸器強(qiáng)制循環(huán)，另一部分進(jìn)入到丙烯酸精制塔中作脫重組分處理。

　　丙烯酸在精制塔中被減壓蒸餾后由塔頂蒸出，蒸出物做冷凝處理后，一部分到塔頂重新回流至塔中，另一部分被丙烯酸成品冷卻器冷凝。塔底液一部分進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，一部分經(jīng)薄膜蒸發(fā)器作真空蒸發(fā)處理，實現(xiàn)重組分中丙烯酸的回收。薄膜蒸發(fā)器由MP夾套加熱，從頂部蒸出的含丙烯酸的氣體返回上一步塔的底部。底部液冷卻處理后進(jìn)入到二聚物罐，一路自身循環(huán)，一路送至裝桶處。

　　2.5廢氣廢水處理系統(tǒng)

　　廢氣廢水處理系統(tǒng)的作用在于減少廢氣與廢水等有害物的排放，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)目標(biāo)。當(dāng)前科技發(fā)展迅速，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身生產(chǎn)實際，采用合理的廢氣廢水處理技術(shù)，在保證處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低成本。傳統(tǒng)的廢氣廢水處理方法為焚燒法，可獲得較好的處理效果，但排放的廢水中含有NaCl、Na2SO3、Na2SO4，給環(huán)境造成一定程度的污染，因此，生產(chǎn)企業(yè)可考慮采用催化氧化法進(jìn)行處理，即，將廢水經(jīng)熱交換器加熱至200~250℃，進(jìn)入反應(yīng)器，控制壓力6.0~8.0kPa，溫度為230~300℃，在催化劑床層將有機(jī)物氧化成水與二氧化碳。

　　3結(jié)束語

　　丙烯酸是重要的化工原料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，涉及較多生產(chǎn)子系統(tǒng)，為保證丙烯酸生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)做好相關(guān)生產(chǎn)工藝研究。本文通過研究得出以下結(jié)論：1)丙烯酸生產(chǎn)方法較多，其中直接氧化法較為常用，生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)生產(chǎn)原理做好生產(chǎn)工藝的設(shè)計，以及生產(chǎn)系統(tǒng)的合理布局。2)丙烯酸生產(chǎn)涉及較多子系統(tǒng)，要求生產(chǎn)單位明確各生產(chǎn)子系統(tǒng)的作用，做好各子系統(tǒng)運行參數(shù)的研究與優(yōu)化，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李耀好.水性丙烯酸乳液生產(chǎn)工藝及聚合反應(yīng)過程的影響因素分析[J].廣東化工，2016，43(22)：112-113.

　　[2]單偉.丙烯酸生產(chǎn)工藝水資源代謝分析及優(yōu)化調(diào)控研究[J].江蘇科技信息，2016，(20)：73-76.

　　作者：鄭心旭 鄭忠偉 單位：沈陽石蠟化工有限公司

　　推薦閱讀：《新疆石油天然氣》(季刊)創(chuàng)刊于1989年，由中國石油新疆職工培訓(xùn)中心(新疆石油學(xué)院)主辦。

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/16502.html