全国化工大赛-陕鼓杯-华晨化工11万吨每年MMA生产项目0-项目摘要.doc

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1.项目简介 1

2.原料和产品的确定 2

2.1原料组成 2

2.2产品 2

3.工艺流程设计 2

3.1甲基叔丁基醚预处理与裂解工段 3

3.2异丁烯精制工段 4

3.3甲基丙烯醛合成精制工段 4

3.4甲基丙烯酸甲酯合成精制工段 5

4.自动控制系统 6

5.节能与技术创新 7

5.1换热网络优化 7

5.2双效精馏 8

6.设备设计及优化 10

7.厂址选择 13

7.1厂址 13

7.2厂区布置 16

8.环境安全分析 17

9.经济效益分析 17

10.总结 18

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1.项目简介

本项目是利华益集团股份有限公司华晨化工分公司11万吨/年MMA生产项目，选址为山东省东营市利津县,占地80000平方米。地理位置优越，拥有公路、铁路、水路等多种运输方式，具有良好的地理环境。本项目以总厂利华益集团生产的甲基叔丁基醚（MTBE）为原料，采用“一反五塔”MTBE裂解制异丁烯技术、利用直接甲基化法由异丁烯合成生产市场效益更好、需求量更高的甲基丙烯酸甲酯（MMA）。在项目设计中思路明确，亮点突出：

（1）尽量采取原料的循环利用，如急冷喷淋用的水循环、MMA萃取精馏塔的DMC循环、以及流程中的甲醇循环，减少原料需求量；

（2）尽量利用节能新技术，如熔盐换热系统、双效换热、换热网络优化以及高效新型催化剂（大连化物所必威体育精装版研究的MAL合成MMA的Au-CoOx合成催化剂），来降低能量损耗；

（3）利用绿色环保的碳酸二甲酯萃取剂，兼顾经济效益和清洁生产，减少系统对环境的不利影响；

（4）利用新型过程设备，如MAL急冷吸收塔，可以提高甲基丙烯醛的吸收率，同时吸收装置尾气达到了不钝化氧化催化剂活性的要求，提高了传质和分离效率。

（5）对各项废液、废气、废渣进行合理处理，并最大程度得到资源化利用。

在全国乃至全世界都要打好污染防治这一攻坚战的背景下，具有毒性和污染性的MTBE作为汽油的辛烷值添加剂已不再有优势，逐渐被乙醇汽油所代替。那么，100多家MTBE生产厂家所面临的危机将如何解决，成为化工行业所面临的问题。从长远考虑，甲基叔丁基醚转产是未来的一个趋势，本项目不仅为总厂生产的MTBE提供的新的去处，拓展了总厂利华益集团的业务范围，增加了总厂的企业效益，同时也为MMA下游产业链项目提供原料。

2.原料和产品的确定

2.1原料组成

本项目以MTBE为主要原料，其组成如表2-1所示。

表2-1原料组成

原料

MTBE

H2O

IB

1-BUT-01

MEOH

TBA

摩尔分数/%

0.961

0.019

0.003

0.006

0.005

0.005

2.2产品

本项目产品方案以国家的行业政策和发展规划为依据进确定，并充分考虑国内际的市场前景和容量。主产品及其规格如REF_Ref487540148\h错误!未找到引用源。所示。

表2-2产品指标

产品

规格（%）

产量（万吨/年）

备注

MMA

99.99

11

主产品

3.工艺流程设计

本项目经过产品选择和工艺方案论证，选择生产能力大、转化率高、选择性高、成本低、产品质量好等优点的“一反五塔”技术实现MTBE的裂解，以及转化率与选择性较高、设备费用降低、单程产率大、流程简化且避免了酸污染，绿色化程度进一步提高的直接甲基化法进一步合成MMA。MTBE由利华益集团总厂提供，甲醇、DMC以及各项催化剂采用外购形式。全流程分为MTBE制异丁烯工段、MAL合成精制工段、MMA合成精制工段以及双效精馏工段并实现了全流程的稳态模拟及优化。

工艺流程简图见图3-1：（详情见初步设计说明书第四章化工工艺系统）

图3-1工艺流程简图

来自总厂的MTBE先经预精馏塔进行进一步精制，达到合成异丁烯的纯度后进入MTBE裂解反应器进行裂解合成异丁烯，裂解气经冷却吸收塔进行初分，塔顶轻组分进入IB脱轻塔，进行异丁烯的进一步精制，塔底重组分主要为甲醇混合液，进入裂解气甲醇精制塔进行甲醇精制，以供MAL精制过程以及MMA合成过程使用。经精制后的异丁烯与过滤后的空气混合后进入MAL合成反应器，合成的MAL经急冷吸收塔、气液分离器以及MAL精制塔进行MAL精制。精制过的MAL与空气、甲醇混合后进入MMA合成反应器，经氧化酯化合成并精制后得到最终产品MMA.在本工艺流程中，采用裂解气甲醇精制塔和D