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摘 要

甲基丙烯酸甲酯（MMA）在化工领域是一种极其重要的化工原料，同时甲基丙烯酸甲酯也作为一种化工产品被广泛地应用于化工领域。一方面，甲基丙烯酸甲酯可用于生产聚甲基丙烯酸甲酯是一种具有优异综合性能的透明材料，被广泛用于生活中的各个领域。另一方面，甲基丙烯酸甲酯还可已被用作第二单体来生产丙烯酸纤维，甲基丙烯酸甲酯同样可以和丁二烯以及苯乙烯形成共聚物。甲基丙烯酸甲酯具有非常辽阔的应用市场和十分优秀的发展前景。在所有制备甲基丙烯酸甲酯的工序工艺中，以异丁烯作为原料制备甲基丙烯酸甲酯的方法由于其绿色安全，原子利用率高等特点被人们广泛认可。

本篇论文旨在于利用软件Aspen Plus对异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯方法工艺进行流程模拟和工艺设计通过选取合适的流程模块，输入合适组分，选择适当的物性方法以及工艺参数，以此来模拟并优化异丁烯氧化、甲基丙烯醛的氧化酯化及甲基丙烯酸甲酯的精制等各个工段的运行运作。通过研究由Aspen Plus所模拟的在异丁烯合成甲基丙烯酸甲酯过程中各工程工段的数据（流量、组分、反应条件、转化率、产品流量等）来分析在生产过程中不同条件对甲基丙烯酸甲酯的转化率的影响。

关键词：异丁烯；甲基丙烯酸甲酯；工业生产；Aspen Plus

Aspen Plus Simulation of Isobutylene Production of 100,000 Tons of Methyl Methacrylate Design Report

Abstract

methyl methacrylate (MMA) is a very important raw material in the chemical industry, and methyl methacrylate is also widely used in the chemical industry as a chemical product. On the one hand, methyl methacrylate can be used to produce polymethyl methacrylate, which is a transparent material with excellent comprehensive properties and is widely used in various fields of life. On the other hand, methyl methacrylate can also be used as a second monomer to produce acrylic fiber, and methyl methacrylate can also form copolymers with butadiene and styrene. Methyl methacrylate has very broad application market and very excellent development prospect. Among all the processes of preparing methyl methacrylate, the method of preparing methyl methacrylate with isobutylene as raw material is widely recognized for its green, safe and high atomic utilization.

This paper aims to use the software of Aspen Plus of isobutylene preparation method of methyl methacrylate (mma) technology for process simulation and process design by choosing suitable process module, input the right components, select the appropriate property methods and process parameters, to simulate and optimize the oxidation of isobutene, oxidation of methyl acrolein esterification and refining of methyl methacrylate (mma) run in various stages of operation. The influence of different conditions on the conversion rate of methyl methacrylate in the production process was analyzed by studying the data (flow rate, component, reaction condition, conversion rate, product flow rate, etc.) of each engineering section in the process of synthesis of methyl methacrylate by Aspen Plus.

Key words:Isobutylene; Methyl Methacrylate;Industrial Production;Aspen Plus

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的方法讨论 2

1.2.1氨化法 2

1.2.2三步法 2

1.2.3两步法 2

1.2.4方法选择与原因 2

1.3异丁烯三步氧化法合成MMA方法详述 3

1.3.1异丁烯氧化 3

1.3.2甲基丙烯醛氧化 4

1.3.3甲基丙烯酸酯化 5

1.4甲基丙烯酸甲酯质量标准 5

1.5 本课题研究目的及方案 5

第二章 Aspen Plus流程模拟设计 6

2.1物性方法选择 6

2.2 Aspen Plus流程建立 7

2.3 Aspen Plus流程模拟 8

2.3.1异丁烯氧化 9

2.3.2甲基丙烯醛氧化 10

2.3.3甲基丙烯酸酯化 12

第三章 精馏塔灵敏度分析 15

3.1 灵敏度分析 15

3.2 最佳理论板数 15

3.3 严格精馏塔灵敏度分析 16

第四章 设计结果总结与讨论 17

致谢 18

参考文献 19

第一章 绪论

1.1 引言

甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种具有广泛应用，的化工原材料。在常温状态下MMA表观成现为无色透明，易于挥发的液体。在化工生产中的，MMA的一种主要作用是用于生产有机玻璃 (PMMA)，其也用于生产丙烯酸树脂、丙烯酸涂料等树脂、涂料类产品。同时也在绝缘灌注材料的方面具有较大作用，目前在医学行业医疗器材大多为甲基丙烯酸甲酯制作的高分子材料制品以及高分子药物^[1]。随着电子用品、光学用品市场的扩大，MMA的市场需求也日益渐增，

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