第一章项目简介
年产10万吨MMA副产1万吨MAA——异丁烯资源化利用项目项目摘要
第一章项目简介
本项目依托天津石化120万吨/年乙烯项目副产的抽余C，采用异丁烯两步
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法每年生产甲基丙烯酸甲酯11.57万吨，以及副产甲基丙烯酸1.04万吨。
本团队在工艺设计中，综合考虑安全、环保与效益等的前提下，通过一系列
工艺创新、设备创新、反应分离创新、节能降耗创新、清洁生产创新，通过多个
循环以及过程集成与强化，实现了在不引入污染性原料与高品位能量的情况下，
完成异丁烯的资源化利用。主要体现在如下几个方面：
（1）全流程通过一系列过程耦合与过程强化，如反应精馏技术耦合中间再
沸器与热泵精馏技术、双塔吸收分离技术、氧化酯化反应耦合渗透汽化技术除水、
双塔变压共沸精馏热耦合技术、共沸精馏提醛除水工艺、蒸气渗透集成共沸精馏
工艺等，过程强化的同时，降低成本。
（2）工艺流程实现了七大循环：异丁烯循环、第一醇循环、第一水循环、醛
循环、第二醇循环、第二水循环、酸循环，各循环相互嵌套，提高了原子利用率，
实现了资源的高效利用，最大程度上减少了资源的浪费和污染物的排放。
（3）工艺流程注重过程节能，设计中间再沸器集成热泵精馏、混流式多效热
耦合精馏技术实现单元能量集成与高效利用，通过夹点分析进行换热网络优化，
能量充分集成。
（4）工艺流程绿色环保，无过量废酸排放，无设备严重腐蚀。通过双塔变压
共沸精馏技术、醇醛共沸技术、双塔吸收技术，大大减少废水量和废水中污染物
的浓度，减轻三废处理压力，环保优势显著。
（5）项目借助相关软件，并结合手工计算，详细设计校核了反应精馏塔、滴
流床反应器、醇醛共沸除水塔等关键设备。采用一系列新型设备如：新型高速泵
内置永磁耦合器，增大扬程的同时避免轴承过热抱死；横管降膜再沸器，使更适
用于热泵的工况条件；以及天津大学研发的超低压降开窗导流规整填料、较低压
降催化精馏填料等新型内件，使过程更加高效。
（6）项目设计注重安全，严控进料比例，使氧化反应在爆炸下限以下操作。
采用沸腾水壳程相变取热技术，反应放热用于蒸汽发生，一部分作为进料稀释蒸
汽另一部分作为低压蒸汽并入管网。控制床层温度的同时，实现反应热的充分利
用。
（7）项目运用多种现代方法辅助设计，运用STAR-CCM+软件进行CFD模
拟，用towhee软件进行分子模拟，运用AspenplusDynamics软件进行动态控制
模拟分析，利用PDMS完成车间设备布置三维设计和三维配管设计等。
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年产10万吨MMA副产1万吨MAA——异丁烯资源化利用项目项目摘要
第二章工艺流程简介
1.总述
工艺流程实现了五大循环：异丁烯循环、醛循环、醇循环、酸循环、水循环。
图2-1工艺流程框图
图2-2Aspenplus全流程模拟图
2.异丁烯水合氧化工段
抽余C4原料与水进入反应精馏塔，发生异丁烯水合反应。塔顶剩余C4送回
总厂，塔底叔丁醇与水混合物送往MAL合成反应器。反应器内发生氧化反应，
生成的MAL经急冷换热、气液分离、双溶剂吸收、精馏回收溶剂后，进入醇醛
共沸除水塔，补加甲醇，共沸精馏，通往下一工段。吸收塔塔顶未反应的异丁烯，
循环回至反应器。醇吸收塔塔底进醇醛共沸除水塔，水吸收塔塔底经精馏回收溶
剂后循环利用。反应副产物MAA水溶液送往酸回收工段。
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年产10万吨MMA副产1万吨MAA——异丁烯资源化利用项目项目摘要
图2-3异丁烯水合氧化工段
3.MMA合成精制工段
来自上一工段的醇醛共沸物，经与循环流混合后，