丙烯法制備丙烯酸酯的生產原理和工藝

丙烯兩步氧化法
第一步是前系統，即將原料丙烯、水蒸氣、空氣（主要是空氣中的氧氣）按一定配比通過反應器催化劑床層，在一定溫度下進行氣相氧化。首先，丙烯在反應器一段催化劑床層內氧化生成丙烯醛，然后，丙烯醛通過換熱器降溫，進入第二段反應器催化劑床層進一步氧化生成丙烯酸。
此技術路線的生產工藝過程簡單，反應的關鍵是氧化反應的催化劑技術。
原理簡單，丙烯+氧氣=丙烯醛+水，丙烯醛+氧氣=丙烯酸（自己寫方程式吧）
主要工藝條件：
原料：丙烯、空氣（氧氣）、催化劑
反應混合物摩爾比：丙烯：氧氣：水蒸氣=6.5：10：l1.7
反應溫度：
第一步氧化310-340℃
第二步氧化275-310℃
生成的丙烯酸通過吸收塔用水吸收成丙烯酸（49wt％-74 wt％）水溶液（不同生產裝置丙烯酸的濃度不同），再通過氣提塔除去在第二段未反應的丙烯醛和副產物，除去副產物的丙烯酸水溶液，送入后系統進行精制。
第二步，主要是把丙烯酸水溶液精制，生產出酯化級丙烯酸和聚合級丙烯酸（或高純丙烯酸）。首先，丙烯酸水溶液通過共沸塔，除去水得到粗制丙烯酸，然后粗制丙烯酸經脫輕組分塔和脫重組份塔得到酯化級丙烯酸（CAA），酯化級丙烯酸再次精制得到聚合級丙烯酸（PAA）或高純丙烯酸（HPAA）。
工藝流程特點 ：反應需要的水蒸氣由吸收塔頂的循環空氣供給。這樣可以降低反應氣體中水蒸氣含量，提高丙烯百分率，從而提高反應轉化率，減少丙烯損失和空氣污染。

丙烯酸乙酯原理：基本酯化反應，丙烯酸+乙醇=丙烯酸乙酯+水
丙烯酸乙酯工藝流程
（1）酯化反應
乙醇和丙烯酸經泵送入催化劑固定床反應器，在催化劑作用下，進行酯化反應，生成粗丙烯酸乙酯。
（2）丙烯酸分餾
酯化反應后的物料用泵送入丙烯酸分餾塔，塔釜分離出未反應的丙烯酸返回酯化反應工序回收使用。丙烯酸分餾塔塔頂餾份經冷凝后送往萃取工序，冷凝采用循環水＋冷凍水二級冷凝。
（3）萃取
丙烯酸分餾塔塔頂餾份經過加水萃取除乙醇，萃取的水相進入乙醇回收塔，通過蒸餾將乙醇、水分開，塔頂得到乙醇重新送往酯化反應，塔底的水則循環到醇萃取塔，多余部分排入污水系統。萃取的有機相進入脫輕塔。

丙烯酸丁酯原理：丙烯酸+丁醇=丙烯酸丁酯+水
丙烯酸丁酯工藝流程
（1）酯化反應
通過泵將丙烯酸、丁醇以及催化劑送入酯化反應器中進行連續酯化反應。酯化反應采用蒸汽間接加熱。反應產生的水蒸餾至脫水塔脫出水份，物料返回酯化反應器，水相送至丁醇回收塔回收丁醇。
（2）催化劑回收
含產品和催化劑的物料被送往催化劑回收塔，通過水萃取的方式回收催化劑。回收的催化劑循環使用。
（3）洗滌
從催化劑回收塔頂出來的物料進入洗滌塔。采用堿洗滌的方式去除殘留的催化劑。洗滌塔底水相送往丁醇回收塔，通過蒸餾回收丁醇。蒸餾采用蒸汽間接加熱。洗滌塔上層有機相送醇汽提塔。
（4）汽提
洗滌塔頂物料送至丁醇汽提塔，通過蒸餾的方式進一步脫醇。蒸餾采用蒸汽間接加熱。塔頂的丁醇經二級冷凝進行回收后送酯化反應器。塔底物料送精餾塔。
（5）精餾
經醇汽提后的物料進入酯精餾塔。在精餾塔中將物料進行精餾提純，塔頂出來為產品丙烯酸丁酯，塔底重組分含重丙烯酸丁酯，送往重組分分解器回收部分丙烯酸丁酯，余下的重組分送至殘液儲槽暫存。
丙烯酸丁酯生產的工藝流程各步操作中均有少量阻聚劑加入。產生的工藝廢氣全部送至現有的催化焚燒系統處理。
丙烯酸甲乙酯可以同一臺裝置切換生產，丁辛酯可以同一臺裝置切換生產。