1.项目简介
本项目拟为山东滨州裕华化工有限公司设计一座以异丁烯为原料，年产6万吨甲基丙烯酸甲酯（MMA）的分厂，以主厂的原产品异丁烯（工业级，质量分数为99.8%）为主原料，甲醇、空气、正己烷、甲苯等为辅助料来进行60 kt/a甲基丙烯酸甲酯（MMA）的生产。。经过异丁烯两步氧化制取MAA工段、MAA分离纯化工段、MAA酯化及分离纯化工段三个工段，生产纯度达到聚合级要求的 MMA 产品，供下游以 MMA 为原料单体的精细化工聚合装置使用。近年来MMA在光学级有机玻璃、防射线有机玻璃、光导纤维等技术领域应用广泛，需求量急剧增加。本项目采用异丁烯两步氧化法工艺，利用异丁烯直接进行氧化制备MMA。 考虑到山东化工企业有较大的MMA聚合项目，需要甲基丙烯酸甲酯原料从外部购买。如果我们将炼油工程副产的这部分异丁烯作为原料来生产MMA，并提供给该聚甲基丙烯酸甲酯项目，不仅可以实现异丁烯附加产值半导体激光器结构>polo衫制作利用，而且弥补了上下游产业链之间的缺失环节，形成“石油裂解-MTBE-异丁烯-MAA-MMA-PMMA”这一完整的产业链。
综上所述。我们选择异丁烯氧化为甲基丙烯酸（MAA），甲基丙烯酸与甲醇酯化合成甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为我们的产品路线。
《产业结构调整目录[2015年本]》（国家发展改革委令2015年第21号令修正）中“第二类 限制类”中指出“四、石化化工 2、新建80万吨/年以下石脑油裂解制乙烯、13万吨/年以下丙烯腈、100万吨/年以下精对苯二甲酸、20万吨/年以下乙二醇、20万吨／年以下苯乙烯（干气制乙苯工艺除外）……300吨/年以下皂素（含水解物，综合利用除外）生产装置”属于限制类。拟新建8万吨异丁烯利用不属于限制类。同时本项目符合《产业结构调整指导目录（2015年本）》中的第一类鼓励类第七项石油、天然气第4条“油气伴生资源综合利用”。
石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出，要以化工新能源、化工新材料、高端石化、传统化工产业升级作为主要发展方向，着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。
因此，拟建项目符合国家产业政策要求。
2.工艺介绍
异丁烯两步氧化制备MAA工段
在反应段，新鲜原料异丁烯和经过空分器分离的氧气先进行混合，后进入第一反应器，大部分异丁烯在催化剂作用下被氧化转化为MAL，少部分转化为MAA。第一反应器产生的MAL物流进入第二反应器，在第二反应器中大部分MAL在另一催化剂作用下，氧化为MAA，仍有少量MAL未转化。工艺物料进入第一个闪蒸罐对苯二甲酸分离器进行分离，对苯二甲酸从闪蒸罐底部流出。之后的物流再进入第二个闪蒸罐，对不凝气体CO2、CO、O2进行分离，最终闪蒸罐底部流出含有微量对苯二甲酸和不凝气体的物流进入后续分离工段。 MAA分离纯化工段
MAL-MAA分离段，经过分离之后的工艺物流进入MAL分离精馏塔进行分离精馏后MAL和水蒸气从塔顶采出，经分离之后作为循环物料流回第二反应器中继续反应。
MAA-甲醇酯化生产MMA及MMA分离纯化工段
在MAL-MAA分离工段，经过分离之后的工艺物流进入MAL分离精馏塔进行分离，MAL和
水蒸气从塔顶采出，MAA用萃取的方式进行分离。主要含MAA的物流进入萃取塔，以甲苯为萃取剂进行萃取分离，最终甲苯和MAA体系从塔釜采出进入MAA-甲苯分离塔进行分离，分离后塔釜采出高纯的MAA进入下一工段，而塔顶的甲苯经过处理之后循环回流到萃取塔作为萃取剂循环使用。
上一工段生产的高纯MMA和过量的甲醇一起进入MAA-甲醇反应精馏塔，塔顶采出MMA+甲醇，塔釜采出MMA+水。
塔顶组分我们选择采用萃取精馏，萃取剂为乙二醇，最终塔顶采出为高纯甲醇，高纯甲醇循环回流到反应精馏塔，同时补充新鲜的甲醇原料，萃取精馏塔塔釜采出MMA和乙二醇，进入乙二醇回收塔，塔釜采出高纯的乙二醇循环到回收塔，塔顶采出高纯的MMA。
反应精馏塔塔釜采出MMA和水，我们选择共沸精馏塔，夹带剂正己烷一部分从塔顶采出，进入分相器进行分离，分离之后循环到共沸精馏塔。从塔釜采出的部分正己烷和MMA一起进入MMA-正己烷精馏塔，塔顶采出正己烷，塔釜采出较纯的目标产品MMA，进一步进行精制得到高纯的MMA。
此过程中采用了反应精馏、萃取精馏、共沸精馏等强化过程。
3 清洁生产
3.1 原料清洁
在原料选择方面，直接使用原厂炼油产品异丁烯，纯度平均值为99.9%，供应充足可靠，质量和数量满足要求。酯化反应原料甲醇需要外购。我们将这部分异丁烯产品进行附加值利用，为园区下游聚酯产业提供MMA产品，将能获得较好的经济效益，达到清洁生产的目的。
表1 原料需求清单
项目 | 名称 | 数量（t/a） | 来源 | 运输方式 |
主要原材料 | 异丁烯 | 40397.5 | 数控剪床山东滨州裕华化工有限公司 | 罐车运输 |
辅助原料 | 甲醇 | 19364 | 山东滨州新天阳化工有限责任公司 锌铝镁 | 罐车运输 |
氧气 | 3000w Nm³ | 山东滨州裕华化工有限公司 | 管道运输 |
萃取剂 | 正己烷 | 619.2 | 山东旭晨化工有限公司 | 槽车运输 |
甲苯 | 186.7 | 山东紫翔化工有限公司 | 罐车运输 |
乙二醇 | 0.792 | 山东紫翔化工有限公司 | 槽车运输 | 亚麻网
催化剂 | DS树脂 | 9.0 | 陶氏化学有限公司 | 数显时间继电器槽车运输 |
氧化催化剂 | 9.0 | 陶氏化学有限公司 | 槽车运输 |
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3.2 生产清洁
