丙烯酸的生產以及廢水處理

　　這篇化工類期刊投稿論文主要探討了丙烯酸的生產以及廢水處理，丙烯酸在工業生產中被廣泛應用，丙烯酸樹脂是一種廣泛應用于社會各行各業的化學涂料之一, 對經濟和生產生活都有著重要的作用。論文介紹了相關生產系統，為丙烯酸的生產提供參考。

　　關鍵詞：化工類期刊投稿,丙烯酸,生產工藝

　　1直接氧化法丙烯酸生產工藝

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

　　2丙烯酸生產相關子系統研究

　　氧化法生產丙烯酸工藝流程較為復雜，有很多子系統參與其中，包括丙烯系統、空氣系統、反應系統、急冷吸收系統、廢氣廢水處理系統等，接下來逐一進行分析。

　　2.1丙烯系統

　　丙烯系統的作用在于制備氣態丙烯，即，液體丙烯由丙烯罐進入到進料消氣器緩沖消氣后，進入到蒸發器中進行氣化處理。通過調節將蒸發器上部氣相壓力控制在0.6MPa，并將蒸發器中的液位調節至50%。同時，經過熱器進行過熱處理，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，調節流量后進入進料混合器，和增濕空氣充分混合。

　　2.2空氣系統

　　空氣系統的作用在于制備滿足生產條件的空氣。在該系統中添加空氣中的水含量，嚴格控制混合物進入到易燃區。同時，注重在密封氣中充入干燥密封氣，達到保養催化劑的目的。另外，檢查緊急停車所需條件，發生異常后能夠及時停車。

　　2.3反應系統

　　丙烯與增濕空氣充分混合后進入列管式固定床反應器，其中列管中裝有催化劑，在一定溫度條件下發生反應生成部分丙烯酸以及丙烯醛。考慮到丙烯醛可能發生深度氧化生成CO2與CO，因此，在固定床反應器下部設置由熱水泵、閃蒸器構成的冷卻段，有效阻止丙烯醛深度氧化情況的發生。出口氣體和補加的空氣進行充分混合后進入另個列管式固定床反應器，進一步氧化成丙烯酸。該反應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

　　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節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行強制循環，另一部分被送至醋酸塔進行脫酯酸處理。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料液體中添加阻聚劑。醋酸塔為板式塔，負責減壓蒸餾少量丙烯酸、甲苯、水、醋酸。蒸餾出的物質進行冷凝處理。塔底液中的丙烯酸液體含有少量重組分，一部分經過再沸器強制循環，另一部分進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。塔底液一部分進行強制循環，一部分經薄膜蒸發器作真空蒸發處理，實現重組分中丙烯酸的回收。薄膜蒸發器由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入到二聚物罐，一路自身循環，一路送至裝桶處。

　　2.5廢氣廢水處理系統

　　廢氣廢水處理系統的作用在于減少廢氣與廢水等有害物的排放，實現清潔生產目標。當前科技發展迅速，生產企業應結合自身生產實際，采用合理的廢氣廢水處理技術，在保證處理質量的基礎上，降低成本。傳統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，給環境造成一定程度的污染，因此，生產企業可考慮采用催化氧化法進行處理，即，將廢水經熱交換器加熱至200~250℃，進入反應器，控制壓力6.0~8.0kPa，溫度為230~300℃，在催化劑床層將有機物氧化成水與二氧化碳。

　　3結束語

　　丙烯酸是重要的化工原料，生產工藝復雜，涉及較多生產子系統，為保證丙烯酸生產工作的順利進行，生產企業應做好相關生產工藝研究。本文通過研究得出以下結論：1)丙烯酸生產方法較多，其中直接氧化法較為常用，生產企業可根據生產原理做好生產工藝的設計，以及生產系統的合理布局。2)丙烯酸生產涉及較多子系統，要求生產單位明確各生產子系統的作用，做好各子系統運行參數的研究與優化，不斷提高產品質量及生產效率。

　　參考文獻

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

　　[2]單偉.丙烯酸生產工藝水資源代謝分析及優化調控研究[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

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