醋酸生產(chǎn)工藝分析及探討畢業(yè)論文

（優(yōu)選）醋酸生產(chǎn)工藝分析及探討畢業(yè)論文當前第1頁\共有26頁\編于星期六\11點第一節(jié)乙酸的概述O官能團—羧基：—C—OH（或—COOH）結(jié)構(gòu)簡式：CH3COOH分子式：C2H4O2相對分子質(zhì)量:60.05當前第2頁\共有26頁\編于星期六\11點一、物理性質(zhì)沸點：117.90C、熔點：16.60C，易結(jié)成冰一樣的晶體。（冰醋酸由此得名）常溫下為無色有強烈刺激性氣味的液體與水、酒精以任意比互溶當前第3頁\共有26頁\編于星期六\11點二、化學性質(zhì)

<1>與醇類酯化反應：<2>與不飽和烴的酯化反應

<3>分解反應當前第4頁\共有26頁\編于星期六\11點<4>酸性能直接與一些金屬氧化物和氫化物反應生成乙酸鹽.<5>氧化反應<6>醋酸胺化反應當前第5頁\共有26頁\編于星期六\11點第二節(jié)醋酸的應用在醫(yī)藥行業(yè),醋酸作為溶劑和醫(yī)藥合成原料.主要用來生成青霉素G鉀,普魯卡因青霉素,退熱水等.在天然橡膠方面,作為凝固劑/在照相中,作為顯影的配方在染料紡織印染中,主要應用于分散和還原染料的生產(chǎn).當前第6頁\共有26頁\編于星期六\11點第二章醋酸的合成工藝第一節(jié)乙醛氧化生成乙酸第二節(jié)甲醇低壓羰化生產(chǎn)乙酸第三節(jié)乙烯直接氧化法第四節(jié)輕烴液相氧化法第五節(jié)煤制醋酸第六節(jié)其他工藝第七節(jié)討論當前第7頁\共有26頁\編于星期六\11點第一節(jié)乙醛氧化生成乙酸一、反應原理二、工藝條件

乙醛液相氧化生成乙酸是通入反應器的氧,先擴散到乙醛溶液中然后被吸收,借助催化作用,使乙醛氧化成醋酸,所以,影響乙醛氧化的主要因素有以下幾個:當前第8頁\共有26頁\編于星期六\11點影響乙醛氧化成乙酸的工藝的條件1.氧的通入速度2.氧化通過液柱的高度3,催化劑的用量4.氧化液的組成5.乙醛與氧的配比6.原料純度7.反應溫度8.反應壓力當前第9頁\共有26頁\編于星期六\11點三、工藝流程簡述工藝過程為:將含5%～10%乙醛的醋酸液通入空氣或氧氣氧化,催化劑為醋酸錳或醋酸鈷,反應溫度50～80℃,反應壓力0.1～1.0MPa。除主產(chǎn)物醋酸外,還有甲醛和甲酸等副產(chǎn)物生成。乙醛轉(zhuǎn)化率90%以上,醋酸選擇性大于94%。當前第10頁\共有26頁\編于星期六\11點當前第11頁\共有26頁\編于星期六\11點第二節(jié)甲醇低壓羰化生產(chǎn)乙酸一、反應原理副反應:當前第12頁\共有26頁\編于星期六\11點此外,尚有甲烷、丙酸(由原料甲醇中含有的乙醇羰基化生成)等副產(chǎn)物。由上列副反應知,生成醋酸甲酯和二甲醚的反應是一個可逆反應。因此,在生產(chǎn)上可將它們返回反應器,以增產(chǎn)醋酸。反應中有部分CO因副反應轉(zhuǎn)化為CO２,故以一氧化碳為基準,生成醋酸的選擇性僅為90%當前第13頁\共有26頁\編于星期六\11點二、流程概述此合成工藝流程由三部分組成：①反應②精制③輕組分回收

當前第14頁\共有26頁\編于星期六\11點當前第15頁\共有26頁\編于星期六\11點第三節(jié)乙烯直接氧化法一、工藝原理

乙烯氣相直接氧化生成醋酸的反應式為：

主要的副反應有乙烯氧化生成乙醛和燃燒反應生成二氧化碳。

當前第16頁\共有26頁\編于星期六\11點二、催化劑

催化劑體系中除以Pd為主活性組分外，還添加另兩種活性組分：①雜多酸及其鹽；②從元素周期表第一周期B族元素、第四周期B族元素、第五周期B族元素、第六周期B族元素的金屬元素中選擇一種金屬。當前第17頁\共有26頁\編于星期六\11點三、工藝流程來自界區(qū)外的新鮮乙烯、氧氣、氮氣和水一起送進循環(huán)壓縮機排出側(cè)的循環(huán)氣流中，經(jīng)反應器進、出料反應器熱交換器加熱后，進入填充有催化劑的氣相列管反應器中進行反應.反應器為固定床副產(chǎn)蒸汽形式，送入反應器殼側(cè)的鍋爐給水移走反應放出的熱量并產(chǎn)生水蒸氣，在這種反應條件下，醋酸的選擇性為86.4﹪，乙醛的選擇性8.1﹪，二氧化碳選擇性5.1﹪；乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為7.4﹪。當前第18頁\共有26頁\編于星期六\11點反應生成物在進、出料熱交換器內(nèi)被熱交換器內(nèi)被冷卻到100℃，并進一步冷卻到50℃，進入閃蒸塔，冷凝出大部分的醋酸、水和約25﹪的乙醛。氣相物料依次進入醋酸洗滌塔和水吸收塔，吸收其余殘余的醋酸和乙醛。洗滌塔塔頂氣體含的乙烯、氧氣、氮氣、二氧化碳和水，被循環(huán)回反應器。當二氧化碳質(zhì)量分數(shù)達到5﹪時，需要抽取約占總量25％的氣體，進入二氧化碳脫除系統(tǒng)。由于該氣體的氧含量高，可采用一種質(zhì)量分數(shù)組成為25％

4%和1%的釩酸鹽、硼酸

當前第19頁\共有26頁\編于星期六\11點鹽溶液吸收二氧化碳，貧二氧化碳氣體回入循環(huán)氣流中，富碳酸溶液經(jīng)水蒸氣加熱解吸二氧化碳而得到再生。

閃蒸塔河醋酸洗滌塔的釜液合在一起，進入醋酸塔，從塔頂蒸出乙醛和部分水分，塔釜為醋酸溶液。由于該工藝中副產(chǎn)的乙醛量較大（8.1％選擇性）決定使用乙醛塔回收富產(chǎn)乙醛。乙醛塔釜液是醋酸稀溶液，與醋酸塔釜液匯合后送入醋酸回收系統(tǒng)。從醋酸溶液中回收醋酸，通常使用一種低當前第20頁\共有26頁\編于星期六\11點

沸點溶劑進行液-液萃取，該工藝選用二異丙醚（DIPE）為萃取溶劑，醋酸水溶液先冷卻到20℃，在醋酸萃取塔內(nèi)與循環(huán)萃取劑逆流接觸。從塔頂流出的萃取液，被送去溶劑再生塔，塔底流出的萃余液被送至溶劑回收塔。當前第21頁\共有26頁\編于星期六\11點第四節(jié)輕烴液相氧化法一、工藝原理正丁烷或石腦油在液相中氧化主反應為：副反應過程機理較復雜，一般認為是自由基反應，在此不予討論。當前第22頁\共有26頁\編于星期六\11點二、工藝流程空氣從噴射式連續(xù)塔底部噴出，與丁烷進行液相反應。出塔后在冷卻器冷卻，部分未反應烴及反應產(chǎn)物經(jīng)冷凝后在氣液分離器中進行分離，氣體減壓降溫后進一步回收烴，然后放空。液相含有醋酸、水、烴及其他中間產(chǎn)物，在分離器中進行分離，上層油相主要是烴，返回反應塔；下層水相中的烴進一步在分離系統(tǒng)中回收，返回循環(huán)。當前第23頁\共有26頁\編于星期六\11點脫烴后的產(chǎn)物中含有低沸點醛、酮、酯、醇、酸、水以及一些高沸點物質(zhì)。低沸點產(chǎn)物可以單獨分離或者作為混合物分離，大多數(shù)成分可以氧化成醋酸。2-丁酮一般分出作為產(chǎn)品出售。一般加入醚作共沸劑以分離水。脫水后的餾分通過精餾進行甲酸分離，然后精餾脫去其他雜質(zhì)，精餾塔底殘渣進行焚燒。當前第24頁\共有26頁\編于星期六\11點第五節(jié)煤制醋酸

隨著煤化工在國內(nèi)的發(fā)展，以煤為原料制合成氣，在從合成氣中提取CO，剩余的合成氣去合成甲醇，生成的甲醇再與CO反應生成醋酸。這就是目前國內(nèi)大家比較關(guān)注的煤制醋酸工藝路線。煤制醋酸工藝路線可以有中壓法和低壓法兩種，兩種方法區(qū)別在于煤氣化上，而醋酸合成、變壓吸附、氫目的是一樣的。同時也可以采用低溫精餾的方