丙烯酸异丁酯生产装置安全设计文献综述
2020-03-19 12:40:54
文 献 综 述
一、课题的相关背景
丙烯酸异丁酯作为特殊特殊丙烯酸酯类单体,在日常生活中应用广泛,相关的丙烯酸脂类事故也时有发生。如2012年9月全球丙烯酸龙头企业日本触媒位于日本姬路的丙烯酸储罐发生爆炸,导致该公司损失1.5亿日圆,设备损失高达50亿#8212;100亿日圆,我国国内丙烯酸龙头卫星石化也将丙烯酸及脂类报价统一国内上调500元。[1]再如2012年11月2日位于美国德克萨斯州的一座丙烯酸酯化工厂发生火灾,所幸火灾很快得到控制,并立刻进行了人员疏散,没有人员伤亡。[2]俩起事故的发生说明了在丙烯酸异丁酯的生产,原料的储存,运输等等方面都有相当的危险性。对于我国目前的安全生产要求,必须对丙烯酸异丁酯的生产各个环节进行必要的研究。
二、丙烯酸异丁酯的应用及我国目前的的发展现状
丙烯酸异丁酯常做共聚单体,应用于丙烯酸聚合物中,其聚合物的突出特点是耐水和耐酸性好,成膜硬度和拉升强度高,广泛应用于制造高耐水性和适印性的高级印刷纸涂层,耐水和耐碱性的涂料,耐磨和耐洗涤的静电植绒,无纺布布网印印花的胶粘剂及皮革洗涤剂等[3]。我国丙烯酸及脂类的发展始于上世纪90年代,90年代前消耗量不足百吨,1995年消耗量已超过1000吨。但受技术、原材料、资金、管理等因素影响,行业企业数量较少,产品产量和价格比较透明。目前我国丙烯酸及酯已经形成较为稳定的,以国有企业企业为主,外资和民营参与的市场竞争格局。丙烯酸及酯内产业不断成长,是全球发展最快的地区,产能占全球的28.16%我国目前拥有的丙烯酸及酯类生产的企业有北京东方、浙江卫星、沈阳蜡化、江苏裕廊、吉林石化、扬子巴斯夫、宁波台塑、开泰实业、正和集团、兰州石化。[4]欧美国家丙烯酸及酯市场发育较早,现已步入成熟期,目前美国的产能占到全球总产能的25.56%,欧洲则占到21.92%,日本有丙烯酸及酯生产企业6家,其中的触媒公司作为全球丙烯酸五强之一,产能占到全球总产能的12.78%。全球多套新装置在投建中,日本触媒将新建一套八万吨的丙烯酸装置,预计在2013年五月完成机械安装,同年八月达到开工条件。巴斯夫将在巴西建丙烯酸一体化工厂,韩国LG公司目前在丽水新建一体化丙烯酸装置。
三、丙烯酸异丁酯的生产工艺
以丙烯酸和异丁醇合成丙烯酸异丁酯的生产工艺
(1)反应的基本方程式:CH3CH-OOH (CH3)2CHCH2OH = CH2CHCOOCH2CH(CH3)2 H20[5]
(2)生产的反应阶段
将反应物丙烯酸,异丁醇按1:1.2摩尔比加入反应器,再加入催化剂,阻聚剂,催化剂和阻聚剂用量分别为丙烯酸用量的4%和0.05%[6],然后搅拌升温并抽真空。为提高丙烯酸转化率,在反应过程中需破坏酯化反应平衡,是反应不断地向生成酯方向进行[7]。