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第一章 绪论 1

第一节 丙烯酸与石油化工和精细化工的关系 2

第二节 世界丙烯酸行业的发展 2

一、丙烯酸及酯生产技术的发展 2

二、丙烯酸及酯生产能力和产量的发展 6

三、世界丙烯酸及酯生产装置布局 9

第三节 中国丙烯酸行业的发展 11

一、丙烯酸行业历史沿革 11

二、丙烯酸行业发展目前的水平 12

三、丙烯酸行业发展展望 13

第四节 丙烯酸及酯生产装置的技术经济 14

一、装置规模的发展趋势 14

二、生产装置的工艺技术经济 15

第五节 丙烯酸及其酯类主要应用领域 25

一、丙烯酸的应用领域 25

二、通用丙烯酸酯的应用领域 28

第二章 丙烯酸及酯生产的主要原辅料 46

第一节 丙烯酸及其酯类生产的主要原料 46

一、主要原料理化性质 46

二、主要原料消耗指标 48

第二节 丙烯酸及其酯类生产的辅助原料 48

一、主要辅助原料的物化性质 48

二、主要辅助原料消耗指标 51

第三章 丙烯酸及酯生产技术 52

第一节 概述 52

第二节 丙烯氧化制丙烯酸技术 53

一、日本触媒公司技术 53

二、巴斯夫公司技术 67

三、三菱化学公司技术 76

四、罗门哈斯公司技术 80

五、其他外国公司技术 83

六、国内丙烯酸及酯生产技术 84

第三节 丙烷脱氢氧化制丙烯酸技术 85

一、丙烷脱氢氧化制丙烯酸技术的原料优势 85

二、丙烷氧化制丙烯酸的工艺研究概况 86

三、丙烷氧化制丙烯酸的工艺设计 99

第四节 丙烯酸生产的其他技术 106

一、以丙烯腈为原料生物法生产丙烯酸的工艺 106

二、以乳酸为原料生物法及化学法生产丙烯酸的工艺 109

三、以甘油为原料化学法生产丙烯酸的工艺 109

第五节 丙烯酸酯生产技术 110

第四章 丙烯酸及酯生产工艺 126

第一节 丙烯酸的生产工艺 126

一、丙烯氧化工序 126

二、丙烯酸气体吸收与汽提 127

三、丙烯酸的分离与精制 128

第二节 丙烯酸酯的生产工艺 131

一、通用丙烯酸酯生产的基本原理 131

二、丙烯酸甲酯生产工艺 133

三、丙烯酸乙酯生产工艺 134

四、丙烯酸丁酯／丙烯酸2-乙基己酯生产工艺 135

第五章 丙烯酸及酯生产装置试车 137

第一节 投料试车准备工作 137

一、组织准备 137

二、人员准备 137

三、技术准备 140

四、物资准备 140

五、资金准备 141

六、主要作业程序 141

七、贮槽标定 143

八、气密试验 143

九、测量显示、调节用仪表调整及校准 144

十、配管识别及标示牌的安装 145

十一、投料分析运转准备工作 145

第二节 单机试车和联动试车 146

一、综述 146

二、单机试运转 147

三、联动试运转 150

四、总联锁试验 152

第三节 投料试车 153

一、综述 153

二、原辅料和公用工程的供给 153

三、投料试运转程序 154

四、运转开始、停止时分析程序 156

第四节 性能考核运转方案 159

一、性能考核指标 159

二、性能考核运转基本事项 162

三、性能考核方法细则 162

四、性能考核运转时的取样方法及分析方法 165

第六章 丙烯酸生产装置运行 167

第一节 丙烯氧化制丙烯酸工艺 167

一、丙烯氧化工序流程叙述 167

二、丙烯酸精馏工艺 168

第二节 丙烯氧化反应及工艺控制 169

一、反应方程式 170

二、反应器介绍 170

三、固定床反应器的特点 171

四、固定床反应器的分类 172

五、固体催化剂床层内流体的传质和传热 172

六、丙烯酸生产用催化剂 178

七、丙烯酸生产工艺控制 183

第三节 丙烯氧化工艺防爆控制 186

一、计算机控制系统 187

二、基本数据的设定 188

三、异常状态监视和紧急停车 188

四、联锁设定值自动变更系统 189

五、开车曲线 189

六、安全控制 189

第四节 丙烯酸生产过程的聚合与防聚 190

一、引起丙烯酸聚合的因素 190

二、防止丙烯酸聚合的措施 190

三、丙烯酸发生聚合后的处理方法 192

第五节 原料丙烯消耗的控制 193

一、丙烯氧化反应控制 193

二、丙烯酸吸收率控制 193

三、日常生产管理 194

四、丙烯酸回收控制 195

第六节 丙烯酸生产装置运行参数控制 195

一、参数的测量手段 195

二、参数的控制方式 196

第七节 丙烯酸生产过程中物料成分控制 196

一、生产过程的物料组成控制内容及要求 196

二、分析项目及方法 197

第八节 丙烯酸生产装置主要设备介绍 198

一、设备结构 198

二、设备材质 199

第九节 丙烯氧化系统开停车 199

一、丙烯氧化反应系统特别注意事项 199

二、丙烯接收作业 200

三、反应器预热作业 201

四、熔融盐填充、循环作业 202

五、丙烯氧化反应系统开车、停车操作 203

六、熔融盐停止循环、排出操作 208

七、熔融盐撤热废热锅炉开、停车操作 209

八、反应器出口废热锅炉开、停车操作 211

九、丙烯酸吸收塔开、停车操作 211

十、丙烯酸汽提塔开、停车操作 213

十一、废气焚烧装置开、停车作业 214

第十节 丙烯氧化反应系统故障与紧急停车处理 217

一、紧急停车处理原则 217

二、氧化反应系统紧急停车 217

三、丙烯氧化反应及废气焚烧装置联锁框图 219

四、一般注意事项 219

第十一节 丙烯酸精制系统开车、停车操作 220

一、溶剂回收塔开车、停车操作 220

二、水分离塔开车、停车操作 222

三、轻组分分离塔开车、停车操作 224

四、重组分分离塔 226

五、丙烯酸回收系统开车、停车作业 228

六、醋酸分离塔开车、停车操作 230

第十二节 丙烯酸精制系统故障与紧急停车处理 232

一、紧急停车处理原则 232

二、全面紧急停车步骤 232

第七章 丙烯酸酯生产装置运行 233

第一节 丙烯酸酯生产过程中物料成分控制 233

一、丙烯酸甲酯 233

二、丙烯酸乙酯 234

三、丙烯酸正丁酯（间歇反应） 234

四、丙烯酸正丁酯（连续反应） 235

第二节 丙烯酸酯生产工艺流程 235

一、丙烯酸甲酯工艺流程叙述 235

二、丙烯酸乙酯工艺流程叙述 237

三、丙烯酸正丁酯（间歇反应）工艺流程叙述 239

四、丙烯酸正丁酯（连续反应）装置流程叙述 241

五、丙烯酸2-乙基己酯流程叙述 242

第三节 丙烯酸甲酯装置开车、停车操作 244

一、开车前的准备工作程序 244

二、开车注意事项 244

三、反应器及酸分离塔的开车操作 244

四、反应器及酸分离塔的停车操作 246

五、脱重组分塔，薄膜蒸发器开停车 247

六、萃取塔开停车 247

七、醇回收塔开停车 249

八、脱轻组分塔开停车 249

九、精制塔开停车 251

十、鼓风机运转 251

十一、停车后应达到的标准 252

十二、停车过程中可能出现的异常及事故处理程序 252

十三、长期停车操作与短期停车操作注意事项 252

第四节 丙烯酸乙酯装置开车、停车操作 252

一、开车前的准备工作程序 252

二、开车注意事项 252

三、乙酯反应系统及酸分离塔开车 253

四、乙酯反应系统及酸分离塔停车操作 254

五、脱重组分塔一薄膜蒸发器开停车 254

六、萃取塔开停车 255

七、醇回收塔开停车 256

八、脱轻组分塔开停车 256

九、精制塔开停车 257

十、排液 259

十一、停车后应达的标准 259

十二、停车过程中可能出现的异常及事故处理程序 259

十三、长期停车操作与短期停车操作注意事项 259

第五节 丙烯酸正丁酯（间歇反应）装置开车、停车操作 259

一、开停车特别注意事项 259

二、酯化反应及中和分离的开停车 260

三、脱碱塔开停车 261

四、醇回收塔开停车 262

五、脱轻组分塔开停车 262

六、精制塔开停车 263

七、薄膜蒸发器开停车 265

八、停车后应达的标准 265

九、停车过程中可能出现的异常及事故处理程序 265

十、长期停车操作与短期停车操作注意事项 266

第六节 丙烯酸正丁酯（连续反应）装置开车、停车操作 266

一、丁酯（连续反应）装置开、停车特别注意事项 266

二、酯化反应器的脱水作业 266

三、酯化反应器和水分离塔开停车 267

四、酸分离塔开停车 269

五、脱重组分塔开停车 271

六、醇回收塔开停车 271

七、脱轻组分塔开停车 273

八、精制塔开停车 274

第七节 丙烯酸辛酯装置的开车、停车 276

一、开停车特别注意事项 276

二、酯化反应和中和分离开停车 277

三、脱共沸剂苯及碱塔开停车 278

四、醇回收塔开停车 278

五、脱轻组分塔开停车 279

六、精制塔开停车 280

七、薄膜蒸发器开停车 280

第八节 丙烯酸酯生产装置正常操作与巡检内容 281

一、甲酯工段正常操作及巡检内容 281

二、乙酯工段正常操作及巡检内容 282

三、丙烯酸正丁酯（间歇反应）工段正常操作及巡检内容 283

四、丙烯酸正丁酯（连续反应）工段正常操作及巡检内容 284

第九节 生产装置故障与紧急停车处理步骤 284

一、丙烯酸甲酯装置 284

二、丙烯酸乙酯装置 289

三、丙烯酸正丁酯（间歇反应）装置 291

四、丁酯（连续反应）装置 294

第八章 高纯丙烯酸生产 300

第一节 概述 300

第二节 全球高纯丙烯酸装置产能概况 300

第三节 高纯丙烯酸质量标准 301

第四节 高纯丙烯酸生产工艺 302

一、精馏法生产工艺 302

二、结晶法生产工艺 306

第五节 高纯丙烯酸生产装置开停车 315

一、丙烯酸精制塔的开停车 315

二、丙烯酸回收塔的开停车 318

第六节 高纯丙烯酸生产装置正常操作与巡检内容 321

一、室内控制正常操作内容 321

二、装置现场正常操作内容 321

第七节 高纯丙烯酸生产装置故障与紧急停车处理步骤 322

一、紧急停车操作注意点 322

二、紧急停车后的装置处理 322

第九章 特种丙烯酸酯生产 323

第一节 概述 323

一、特种丙烯酸酯的结构类型及其特性 323

二、特种丙烯酸酯的发展状况 327

三、特种丙烯酸酯基本合成方法 331

第二节 单官能丙烯酸酯的生产方法 333

一、烷基丙烯酸酯 333

二、含官能基团的烷基丙烯酸酯 341

三、环状结构和杂环结构丙烯酸酯 360

第三节 双官能丙烯酸酯的生产方法 371

一、二乙二醇二丙烯酸酯 371

二、三乙二醇二丙烯酸酯 372

三、二丙二醇二丙烯酸酯 373

四、三丙二醇二丙烯酸酯 374

五、新戊二醇二丙烯酸酯 375

六、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 376

七、1，6-己二醇二丙烯酸酯 376

八、邻苯二甲酸双（二甘醇丙烯酸酯） 377

九、卤代氟二丙烯酸酯 377

第四节 多官能度丙烯酸酯的生产方法 378

一、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 378

二、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 380

三、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 381

四、三羟甲基己烷三丙烯酸酯 382

五、季戊四醇三丙烯酸酯 383

六、丙氧基化甘油三丙烯酸酯 384

七、丙三醇三缩水甘油醚三丙烯酸酯 385

第十章 丙烯酸及酯装置技术改造与工艺优化 387

第一节 丙烯氧化系统的改造 387

一、催化剂更新换代改造 389

二、反应器系统改造 390

第二节 丙烯酸精制系统的改造 391

第三节 酯化反应系统和丙烯酸酯分离系统的改造 393

一、丙烯酸甲酯／丙烯酸乙酯 393

二、丙烯酸丁酯／丙烯酸2-乙基己酯 397

第十一章 丙烯酸及酯装置仪表与自动控制 404

第一节 丙烯酸及酯装置自控系统综述 404

一、20世纪80年代自控仪表的应用 404

二、20世纪90年代自控仪表的应用 404

三、丙烯酸及酯装置自控仪表应用 405

第二节 DCS系统在丙烯酸装置上的应用 408

一、TDC-3000控制系统简介 408

二、TPS（Total Plant Solution）系统简介 411

三、HONEYWELL控制系统在丙烯酸装置上的应用 412

第三节 丙烯酸装置的联锁保护系统 414

一、综述 414

二、氧化反应系统联锁 415

第四节 丙烯酸装置中几套复杂控制系统和关键控制仪表 417

一、四个氧化反应器进料流量的SPC控制 417

二、精馏塔液位的串级均匀控制 417

三、蒸汽系统的自选控制 418

四、废气焚烧炉的联动阀系统 418

五、在线氧分析仪 418

第十二章 环保与综合利用 420

第一节 工业废水处理的基本方法 420

一、按废水处理程度分类 420

二、按水中污染物的化学性质是否改变来分类 420

三、按处理过程中发生的变化分类 420

第二节 废水的生化处理方法 421

一、微生物及其生化特性 421

二、有机污染物生物降解性的评定方法 422

三、生化处理方法概述 423

四、活性污泥法 426

五、生物膜法 431

六、厌氧生物处理法 436

七、自然条件下的生物处理 441

八、生物污泥的处理 444

第三节 丙烯酸及酯高浓度废水焚烧处理 445

一、焚烧法处理技术概要 445

二、焚烧法在处理丙烯酸及其酯类高浓度废水中的应用 445

第四节 丙烯酸高浓度废水催化湿式氧化处理 446

一、催化湿式氧化技术概要 446

二、催化湿式氧化法处理丙烯酸及酯高浓度废水的应用 447

第五节 丙烯酸装置废气处理 449

一、废气处理原理 449

二、废气排放指标 449

三、工艺过程 449

第十三章 安全与防火 451

第一节 丙烯酸及酯生产装置安全与防火防爆基本原则 451

一、各生产操作岗位存在的危险性特点及不安全因素 451

二、各生产操作岗位安全操作要点及注意事项 452

第二节 装置常规安全设施 454

一、接地系统 454

二、联锁系统 455

三、各类可燃（易燃）气体及火灾监测、报警系统 455

四、安全防爆、排压系统 456

五、重点设备安全保护设施 457

六、消防灭火系统 457

第三节 突发事件处理原则及要求 459

第四节 应急预案 460

一、装置应急指挥小组及各岗位人员职责 460

二、突发事件分级 462

三、应急响应程序 464

四、举例：某丙烯酸装置火灾爆炸泄漏事故应急处理程序 466

第十四章 丙烯酸及酯生产中原辅料与成品分析控制 468

第一节 原料分析控制 468

一、原料分析项目及控制指标 468

二、原料的分析检验原则 470

第二节 主要辅料的分析控制 470

第三节 成品分析控制 471

一、成品分析项目及控制指标 471

二、成品的分析检验原则 472

第十五章 丙烯酸及酯类生产管理 473

第一节 工艺技术管理 473

一、技术规程和操作法 473

二、工艺指标管理 474

三、原始记录管理 474

四、工艺台账管理 477

五、技术改造措施管理 478

第二节 设备管理 479

一、设备的使用与维护 479

二、设备润滑管理 480

三、设备维修管理 481

四、状态监测 486

五、备品备件的储备与管理 486

六、常用设备 487

第三节 公用工程管理 513

一、循环冷却水系统 513

二、锅炉给水 518

三、蒸汽系统 519

四、氮气系统 520

五、仪表空气、压缩空气 520

六、氧气 521

七、供电系统 522

第四节 丙烯氧化反应系统正常运转工艺管理 523

一、丙烯氧化反应管理 523

二、吸收塔管理 524

三、汽提塔管理 525

第五节 丙烯酸精馏系统工艺管理 525

一、日常生产管理 525

二、塔系日常管理 525

第六节 丙烯酸酯类工艺管理 526

一、丙烯酸甲酯系统工艺管理 526

二、丙烯酸乙酯系统工艺管理 528

三、丙烯酸正丁酯（间歇反应）工艺管理 530

四、丙烯酸正丁酯（连续反应）工艺管理 533

第七节 生产设备及工艺改进 534

第八节 丙烯酸及酯贮存与运输 535

一、丙烯酸及酯主要化学性质 535

二、丙烯酸及酯的危险性 535

三、对人体和环境的影响 536

四、劳动保护 537

五、储存 537

六、装卸与运输 539