内容发布更新时间 : 2024/5/21 11:22:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸
能合计861万吨，意味着2011年全国甲醇产能将超过4000万吨，产能的增茂名石化年产3万吨MMA量已远远大于消费需求的增加量。另外，我国还有25个拟建或处于规划阶段的甲醇项目，年产能合计2440万吨，新建、在建装置的不断投产，将进一步加剧国内甲醇产能过剩的局面，甲醇进料价格可能有所下滑。众多调查结果证明MMA 具有良好的发展前景[4][5]。
1.2 MMA生产工艺
1.2.1 丙酮氢醇(ACH)路线
丙酮氰醇法是以丙酮和氢氰酸为原料，在碱性催化剂存在下，生成丙酮氰醇，然后丙酮氰醇与硫酸反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，经水解后再与甲醇酯化，可得甲基丙烯酸甲酯粗品，再经精制得产品[6]。 反应式如下。
三菱气体化学公司开发了一种再循环型的ACH路线。新ACH法由丙酮与氢氰酸反应生成丙酮氰醇(ACH)，然后水合生成羟基异丁酸酰胺(HBD)。用甲醇脱氢生成的甲酸甲酯和HBD反应生成羟基异丁酸甲酯(HBM)，再将生成物脱水得到MMA。合成HBM时生成的副产氢氰酸在ACH合成中循环使用。这一工艺称
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为MGC(R-HNC)路线，日本已建有一套工业化装置。
反应式如下：
1.2.2 合成气法
新工艺第—步由乙烯和合成气生产丙酸，使用均相碘钼催化剂进行加氢甲酰化，反应在低温(150℃～200oC)和低压3～7MPa下进行。第二步由丙酸与甲醛反应生产甲基丙烯酸，使用硅酸铌双功能催化剂。第三步以甲醇酯化反应生成甲基丙烯酸甲酯，该工艺与其它工艺比较具有较强的竞争优势[7]。
1.2.3 乙烯拨基化路线
该路线先对乙烯进行拨基合成(醛化)生成丙醛，再与甲醛缩合生成甲基丙烯醛，然后再氧化、醋化生成MMA。因巴斯夫公司是首家也是唯一一家使用本路线的公司，故该工艺也称为巴斯夫路线[2]。这一路线的欠缺之处是生产中有中间产物甲基丙烯醛，而甲基丙烯醛的氧化成本较高[8]。
巴斯夫路线的反应式如下：
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1.2.4 丙炔法
壳牌公司开发的另一条合成MMA的新路线是使丙炔在甲醇存在下，用一氧化碳羰基化生产MMA．该公司利用此法现已建成60千吨／年MMA生产装置，反应采用了最新催化剂，使其生成MMA的选择性达100％．丙炔是由乙烯副产C3馏分经MIBK或DMF萃取蒸馏分离得到的．丙炔一步法生产MMA的工艺简单，投资省，产品纯度高，是目前较经济的一种MMA生产方法[7]。
1.2.5 异丁烯法
将异丁烯在钼催化剂存在下经空气氧化制成甲基丙烯酸，然后与甲醇酯化可得产品。该法的特点是催化剂活性高，选择性好，寿命长，甲基丙烯酸的收率高。该法无污染，原料来源广泛，且成本低于丙酮氰醇法，但工艺过程较复杂。
异丁烯法制MMA工艺比ACH法有显著的优点。异丁烯氧化制MMA的工艺引起了许多科学家及化学公司的注意[9]。
异丁烯氧化制MMA主要有三种工艺路线：①异丁烯氧化到MAL，再氧化到MAA，再酯化为MMA；②异丁烯一步氧化到MAA，再酯化为MMA，这种工艺首先氧化成对应醛，再氧化成酸，两者氧化动力学不同，采用相同工艺条件和催化剂得不到最佳MAA选择性；③异丁烯氧化到MAL，氧化酯化为MMA[10][11]。
新制法以异丁烯为起始原料，甲基丙烯醛在一工序中同时进行氧化、酯化反
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应，省去甲基丙烯酸工序合成MMA，称为直接甲酯化法。此法由于合成路线缩短，基建费用也可减少[12]。
1.3 本文MMA生产工艺路线的确定
西方研究机构对上述MMA的主要生产工艺路线进行成本对比，以下是不同工艺路线装置的生产成本对比情况表1-1[1][13]。
表1-1 MMA 主要生产工艺路线成本对比(单位：美分P磅)
ACH-S
项目 原料成本 公用工程成本 其他可变成本 可变成本 固定成本 现金成本 折旧成本 生产成本合计 生产成本+10%
65.03
投资回报
注：ACH-L法为13.6万tPa装置，ACH-S法为4.5万tPa装置。
ACH-法
法
31.99 4.84 0.1 36.03 8.69 46.62 9.17 55.33
31.99 4．84 0.1 36.03 15.57 52.5 11.3 63.8 77.2
I-C4 26.52 4.55 0.1 31.17 11 42.17 10.23 52.39 62.62
BASF法 29.05 5.15 -1.62 32.58 12.19 44.77 11.28 56.06 67.32
MGC法 27.2 9.63 -0.64 36.19 13.8 49.99 12.95 62.94 75.89
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