甲基丙烯酸 二丙酮醇 α-羟基丙酸甲酯 H3CH3CCH3H2CCH3 COOH O 1.5~2.0 0.01~0.05 微量 c161℃ cOHH2CCCH3164-166℃ 60~61℃/35毫米汞OHCHCOOCH3 OH柱 58℃/19毫米汞柱 丙酮氰醇 α-羟基异丁酸 H3C CH3 微量 微量 H3CCCNOH82℃/23毫米汞柱 CCH3COOH212℃ 84℃/15毫米汞柱 甲基丙烯腈

H2CCH3 微量 CCN 92℃ 粗单体中的杂质虽然有20多种，但主要应分离的是甲醇、水、α-羟基异丁酸甲酯和甲基丙烯酸。原因是这些杂质在粗单体中含量较大，沸点与单体的较为接近，分离时困难较大而其他杂质的含量较小，对产品的影响也较小。

甲基丙烯酸甲酯的纯化

本工艺设计结合实习单位内蒙古金瑞明材料科技有限公司较为成熟的千吨级甲基丙烯酸甲酯（MMA）提纯和连续本体法光纤级聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）树脂生产两项产业技术，对PMMA 连续本体聚合生产技术进行分析和设计高性能光学级 PMMA工艺，通过对甲基丙烯酸甲酯（MMA）提纯，经过连续本体聚合生产技术，生产出符合国家标准的高性能光学级 PMMA 材料产品。使实践和设计有机结合在一起的同时，对于提升我国国内企业在高端PMMA产品的行业地位水平具有重大而深远的意义。

由于生产的PMMA要求达到光学级所以对原料的要求也比较苛刻，要求其原料纯

度达到四个九以上，而我们所选的原料的规格为99.5%的甲基丙烯酸甲酯，所以我们需要对原料进行纯化使其达到聚合要求。我们所选择的提纯方法采用的是双塔减压精馏的方法对原料进行纯化。其工艺流程简图如下：

其工艺流程为粗单体MMA在检查并无产生聚合发粘的情况后，启动真空泵，控制初馏塔塔顶真空度在460毫米汞柱。调节投料阀将原料储槽由齿轮泵P1 将粗MMA送入加热器E1，预热温度控制在35—40℃后，进入初馏塔的加料段。在初馏塔中，经过分馏，低沸点馏分甲醇和水与大部分单体在初馏塔塔顶恒沸留出。塔顶初馏物进入相分离器V1,在相分离器底下口端水和甲醇经过管道进入废液储槽，进行后处理，而在相分离器侧口大部分单体回到初馏塔内作为回流液。控制回流比在0.5-1即可。在初馏塔塔釜内的液体是纯单体组分和高沸点组分的混合液。塔釜内的温度控制在72-74℃，塔釜内的真空度控制在510毫米汞柱。塔釜内液体经再沸器大部分进入储槽内，小部分回流到初馏塔内，塔釜内的馏分经齿轮泵P2入预热器控制温度在50℃左右，而后进入精馏塔加料段。经过分馏，纯组分单体由塔顶溜出。控制塔顶的真空度560毫米汞柱，塔顶的温度控制在60-61℃。一部分单体回流到精馏塔内，控制回流比通常在0.5左右，而回流比的确定是根据单体纯度要求而定的，当纯度要求特别高或粗单体质量不佳时，回流比可以加大到1-2。当纯单体被蒸馏出来后，高沸点组分逐渐积存在精馏塔的塔釜内，而

随着高沸点组分的不断增高，塔釜内的沸腾温度也不断增高温度一般在74-85℃，并且在该温度下单体的相对含量已经较少因此蒸出量反而减慢，塔顶的纯单体进入单体储槽。

ASPEN PLUS 模拟物料衡算和热量衡算

启动ASPEN PLUS 选择图3-01中的模板（Template）的启动方式，进入图3-02的图形界面后，选择模板（General with metric units）。

图3-01

图3-02

完成以上操作后，就进入了用户界面的主窗口中，可以建立、编辑、显示模拟流程图及PDF-style绘图。下面开始绘制粗MMA单体的初馏塔的流程图及其物料热量衡算。我们先选择简捷法精馏（DSTWU）,再用严格法进行精馏模拟。 初馏塔T0101的模拟

首先选择精馏塔DSTWU：在Columns的DSTWU中选择ICON1，命名并且链接相应的物流如图3-03所示：

图3-03：流程绘制

流程图绘制完毕后，点击Next，或点击Data，选择Setup中的Specifications，进