乙醛氧化制醋酸生產(chǎn)技術(shù)

1、乙醛物理性質(zhì)乙醛物理性質(zhì)外觀：無(wú)色液體，有強(qiáng)烈的刺激外觀：無(wú)色液體，有強(qiáng)烈的刺激臭味臭味，易揮發(fā)。，易揮發(fā)。 所含官能團(tuán)：醛基（所含官能團(tuán)：醛基（CHO） 熔點(diǎn)熔點(diǎn)()： -121 沸點(diǎn)沸點(diǎn)()： 20.8 相對(duì)相對(duì)密度密度(水水=1)： 0.78引燃溫度引燃溫度()： 140 爆炸上限爆炸上限%(V/V)： 57.0 爆炸下限爆炸下限%(V/V)： 4.0 溶解性：能跟水、乙醇、乙醚、溶解性：能跟水、乙醇、乙醚、氯仿氯仿等互溶等互溶 乙醛化學(xué)性質(zhì)乙醛化學(xué)性質(zhì) 工業(yè)制乙醛方程式：工業(yè)制乙醛方程式： 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O（加熱，（加熱，催化劑催化劑u/Ag) 乙炔水

2、化法：乙炔水化法：C2H2+H2OCH3CHO（催化劑，加熱）（催化劑，加熱）是加成反應(yīng)，也是還原反應(yīng)。是加成反應(yīng)，也是還原反應(yīng)。 乙烯氧化法：乙烯氧化法：2CH2=CH2+O22CH3CHO（催化劑，（催化劑，加熱，加壓）加熱，加壓） 乙醛催化氧化：乙醛催化氧化：2CH3CHO+O2 2CH3COOH（催化（催化劑，加熱）劑，加熱） 乙醛燃燒：乙醛燃燒：2CH3CHO+5O24H2O+4CO2 銀鏡反應(yīng)銀鏡反應(yīng)：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag +3NH3+H2O 乙醛與新制的乙醛與新制的氫氧化銅氫氧化銅：CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O

3、+2H2O(加熱，紅色加熱，紅色Cu2O沉淀）沉淀） 主要用途 危險(xiǎn)性 主要用途： 用于制造醋酸、醋酐、合成樹脂、橡膠、塑料、香料，也用于制革、制藥、造紙、醫(yī)藥，用作防腐劑、防毒劑、顯像劑、溶劑、還原劑等。 低濃度引起眼、鼻及上呼吸道刺激癥狀及支氣管炎。高濃度吸入尚有麻醉作用。乙酸的性質(zhì)及用途乙酸的性質(zhì)及用途乙乙酸酸的的性性質(zhì)質(zhì)及及用用途途性質(zhì)性質(zhì)用途用途乙酸又名醋酸，是具有刺激氣味的無(wú)色透明液體，乙酸又名醋酸，是具有刺激氣味的無(wú)色透明液體，無(wú)水乙酸在低溫時(shí)凝固成冰狀，無(wú)水乙酸在低溫時(shí)凝固成冰狀，( (凝固點(diǎn)為凝固點(diǎn)為16.8)16.8)俗稱冰醋酸。其沸點(diǎn)俗稱冰醋酸。其沸點(diǎn)118.1118.1

4、。爆炸限。爆炸限-17.0%,-17.0%, 乙酸是重要的有機(jī)酸之一，是許多有機(jī)物的乙酸是重要的有機(jī)酸之一，是許多有機(jī)物的良好溶劑，能與水、醇、酯和氯仿等有機(jī)溶劑以良好溶劑，能與水、醇、酯和氯仿等有機(jī)溶劑以任何比例相混合。任何比例相混合。 乙酸除用作溶劑外，還有廣泛用途，乙酸乙酸除用作溶劑外，還有廣泛用途，乙酸在食品工業(yè)作防腐劑；在有機(jī)化工生產(chǎn)中，在食品工業(yè)作防腐劑；在有機(jī)化工生產(chǎn)中，乙酸裂解可制得乙酸酐，而乙酸酐是制取乙酸裂解可制得乙酸酐，而乙酸酐是制取乙酸纖維的原料；乙酸纖維的原料； 另外，由乙酸制得聚酯類，可作為油另外，由乙酸制得聚酯類，可作為油漆的溶劑和增塑劑；漆的溶劑和增塑劑；催化自

5、氧化催化自氧化乙乙酸酸生生產(chǎn)產(chǎn)概概 述述反應(yīng)原理反應(yīng)原理工藝流程工藝流程物理性質(zhì)：液體，物理性質(zhì)：液體，Tb=391.3K，溶于水、苯、醇類有機(jī)溶劑，溶于水、苯、醇類有機(jī)溶劑化學(xué)性質(zhì)：可進(jìn)行酯化等反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)：可進(jìn)行酯化等反應(yīng)用途：生產(chǎn)醋酸乙烯酯、醋酸纖維素、酸酐、醋酸酯等用途：生產(chǎn)醋酸乙烯酯、醋酸纖維素、酸酐、醋酸酯等生產(chǎn)方法：丁烷或輕油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化生產(chǎn)方法：丁烷或輕油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化反應(yīng)：反應(yīng)：主反應(yīng)：乙醛主反應(yīng)：乙醛+氧氣氧氣乙酸乙酸 副反應(yīng)：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等副反應(yīng)：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等催化劑：可變價(jià)金屬（催化劑：可變價(jià)金屬（Mn，

6、Ni，Co，Cu等）的醋酸鹽等）的醋酸鹽熱動(dòng)力學(xué)：熱動(dòng)力學(xué)：熱力學(xué)：放熱反應(yīng)熱力學(xué)：放熱反應(yīng) 動(dòng)力學(xué)：初期速度慢，后期速度快動(dòng)力學(xué)：初期速度慢，后期速度快影響因素：影響因素：原料配比及純度：對(duì)反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量影響原料配比及純度：對(duì)反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量影響 催化劑組成：影響原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品收率催化劑組成：影響原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品收率 工藝條件：溫度，壓力，反應(yīng)時(shí)間工藝條件：溫度，壓力，反應(yīng)時(shí)間 設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能：主要從傳質(zhì)和傳熱進(jìn)行考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能：主要從傳質(zhì)和傳熱進(jìn)行考慮流程：氧化反應(yīng)，產(chǎn)物分離，產(chǎn)品精制流程：氧化反應(yīng)，產(chǎn)物分離，產(chǎn)品精制操作：開工，生產(chǎn)，異常情況處理，停工等控制操作操作：開工，生

7、產(chǎn)，異常情況處理，停工等控制操作催化自氧化催化自氧化 這類能自動(dòng)加速的氧化反應(yīng)具有自由基鏈反應(yīng)這類能自動(dòng)加速的氧化反應(yīng)具有自由基鏈反應(yīng)特征稱特征稱。催化自氧化催化自氧化液態(tài)乙醛液態(tài)乙醛空氣或氧通入空氣或氧通入醋酸醋酸: : 無(wú)催化劑無(wú)催化劑, ,反應(yīng)需較長(zhǎng)的誘導(dǎo)期反應(yīng)需較長(zhǎng)的誘導(dǎo)期, ,過(guò)了誘過(guò)了誘導(dǎo)期。氧化反應(yīng)速度即迅速增長(zhǎng)而達(dá)到最大值。導(dǎo)期。氧化反應(yīng)速度即迅速增長(zhǎng)而達(dá)到最大值。乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝乙醛氧化法乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸生產(chǎn)醋酸(1). 反應(yīng)原反應(yīng)原理理(2).工藝條工藝條件件(3).反應(yīng)器反應(yīng)器及工藝流程及工藝流程催化自氧化催化自氧化1.1.生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理主

8、反應(yīng)主反應(yīng)乙醛氧化生產(chǎn)乙酸是一個(gè)放熱反應(yīng)，其主反應(yīng)為：乙醛氧化生產(chǎn)乙酸是一個(gè)放熱反應(yīng)，其主反應(yīng)為：副反應(yīng)主要有：副反應(yīng)主要有：主要副產(chǎn)物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等主要副產(chǎn)物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等催化自氧化催化自氧化催化自氧化催化自氧化3.3.反應(yīng)器及工藝流程反應(yīng)器及工藝流程液相自氧化具有以下特點(diǎn)：液相自氧化具有以下特點(diǎn)：氣液相反應(yīng)，氧的傳遞過(guò)程對(duì)氧化反應(yīng)速度起著氣液相反應(yīng)，氧的傳遞過(guò)程對(duì)氧化反應(yīng)速度起著 重要的作用；重要的作用；強(qiáng)放熱反應(yīng)；強(qiáng)放熱反應(yīng)；介質(zhì)往往具有強(qiáng)腐蝕性；介質(zhì)往往具有強(qiáng)腐蝕性；原料中間產(chǎn)物或產(chǎn)物與空氣或氧能形成爆炸原料中間產(chǎn)物或產(chǎn)物與空氣或氧能形成爆炸 混

9、合物，而具有爆炸危險(xiǎn)等?；旌衔铮哂斜ㄎｋU(xiǎn)等。催化自氧化催化自氧化反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：70-7570-75反應(yīng)時(shí)間：反應(yīng)時(shí)間：3h3hX X乙醛：乙醛：97%97%催化自氧化催化自氧化氧的吸收率氧的吸收率98%醋酸選擇性醋酸選擇性98%氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物乙醛、醋酸甲酯乙醛、醋酸甲酯甲酸、水、甲酸、水、醋酸（醋酸（50%） 故采用的反應(yīng)器必須是：故采用的反應(yīng)器必須是：能提供充分的氧接觸表面；能提供充分的氧接觸表面；能有效地移走反應(yīng)熱；能有效地移走反應(yīng)熱；設(shè)備材料必須耐腐蝕；設(shè)備材料必須耐腐蝕；有安全裝置；有安全裝置；返混程度滿足具體反應(yīng)的要求。返混程度滿足具體反應(yīng)的要求。內(nèi)冷卻管內(nèi)冷卻管外循環(huán)冷卻器外循環(huán)冷卻器循環(huán)導(dǎo)流筒循環(huán)導(dǎo)流筒攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器催化自氧化催化自氧化借攪動(dòng)作用使借攪動(dòng)作用使氣體高度分散氣體高度分散催化自氧化催化自氧化LLGG特點(diǎn)特點(diǎn): :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有極高的儲(chǔ)液結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有極高的儲(chǔ)液量，所以特別適宜于慢反應(yīng)和放量，所以特別適宜于慢反