2019年第十三屆全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 合肥工業(yè)大學(xué)作品 年產(chǎn)10萬(wàn)噸醋酸乙烯項(xiàng)目2-初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

年產(chǎn)1。萬(wàn)噸醋酸乙烯項(xiàng)目

初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

小組名稱(chēng)：合肥工業(yè)大學(xué)乙往酯前團(tuán)隊(duì)

程修龍池梓維龔瑞杰李俊達(dá)王強(qiáng)

目錄

目錄...........................................................................1

第一章總論......................................................................7

1.1項(xiàng)目概況................................................................7

1.2設(shè)計(jì)依據(jù)................................................................7

1.3編制原則................................................................8

1.4產(chǎn)品方案................................................................8

1.5生產(chǎn)規(guī)模................................................................8

1.7設(shè)備選型................................................................9

1.8物料及能量平衡表........................................................9

第二章化工工藝與系統(tǒng)..........................................................10

2.1總述...................................................................10

2.2設(shè)計(jì)范圍...............................................................10

2.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范...............................................................10

2.4工藝方案論證...........................................................10

2.5項(xiàng)目工藝路線介紹.......................................................13

2.6Aspen優(yōu)化模擬........................................................15

2.6.1產(chǎn)品塔模擬優(yōu)化.......................................................15

第三章總圖運(yùn)輸.................................................................17

3.1設(shè)計(jì)概述...............................................................17

3.2設(shè)計(jì)依據(jù)...............................................................17

3.2.1設(shè)計(jì)規(guī)范..............................................................17

3.2.2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料.........................................................17

3.3廠址選擇...............................................................17

3.4總圖布置...............................................................18

3.4.1總體布局概述..........................................................18

3.4.3平面布置..............................................................20

3.4.4豎向布置.............................................................22

3.4.5廠區(qū)運(yùn)輸.............................................................23

3.4.7總平面布置技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)...............................................24

第四章布置與配管..............................................................25

4.1設(shè)計(jì)依據(jù)...............................................................25

4.1.1設(shè)計(jì)規(guī)章..............................................................25

4.1.2基本資料..............................................................25

4.2設(shè)備布置...............................................................26

4.2.1車(chē)間設(shè)備布置的要求...................................................26

4.2.2單元設(shè)備布置方法.....................................................30

4.2.3本項(xiàng)目設(shè)備布置.......................................................35

4.3管道設(shè)計(jì)...............................................................41

4.3.1管道選型..............................................................41

4.3.2管路閥門(mén)和管件的選擇.................................................44

4.3.3管路絕熱設(shè)計(jì).........................................................45

4.3.4管道編號(hào).............................................................46

4.4管道布置...............................................................49

4.4.1管道布置原則.........................................................49

4.4.2管道連接..............................................................51

4.4.3坡度要求..............................................................51

4.4.4管道間凈距要求.......................................................52

4.4.5一般閥門(mén)的布置原則...................................................52

4.5管道布置典型設(shè)計(jì)......................................................53

4.5.1塔的配管..............................................................53

4.5.2換熱器的配管.........................................................55

4.5.3泵的配管..............................................................55

4.5.4壓縮機(jī)的配管.........................................................56

4.5.5管廊上的配管.........................................................57

4.5.6其他管道布置..........................................................57

4.5.7安全措施..............................................................58

4.6酉己管示例...............................................................58

第五章自動(dòng)控制及儀表..........................................................60

5.1項(xiàng)目設(shè)施簡(jiǎn)況及控制簡(jiǎn)述................................................60

5.2自動(dòng)化控制.............................................................60

5.2.1集散控制系統(tǒng)（DCS）............................................................................................60

5.2.2緊急停車(chē)系統(tǒng)（ESD）.............................................................................................61

5.2.3安全儀表系統(tǒng)（SIS）..............................................................................................61

5.3設(shè)備控制方案..........................................................62

5.3.1工藝流程簡(jiǎn)介.........................................................62

5.3.2塔設(shè)備的控制方案.....................................................62

5.3.3反應(yīng)器的控制方案.....................................................64

5.3.4換熱器的控制方案.....................................................65

5.3.5容器及儲(chǔ)罐的控制方案.................................................68

5.3,6泵的控制方案.........................................................68

5.4儀表選型..............................................................70

5.4.1儀表選型原則..........................................................70

5.4.2主要儀表選型.........................................................71

第六章供配電系統(tǒng)..............................................................74

6.1設(shè)計(jì)依據(jù)..............................................................74

6.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)..............................................................74

6.1.2設(shè)計(jì)原則..............................................................74

6.2電力負(fù)荷分級(jí)...........................................................75

6.2.1一級(jí)負(fù)荷..............................................................75

6.2.2二級(jí)負(fù)荷..............................................................75

6.2.3三級(jí)負(fù)荷.............................................................76

6.3項(xiàng)目各級(jí)負(fù)荷說(shuō)明......................................................76

6.4供電電源...............................................................76

6.5變電所和配電間........................................................76

6.5.1高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì).....................................................77

6.5.2總降壓變電所設(shè)計(jì).....................................................77

6.5.3繼電保護(hù)的選擇與整定.................................................77

6.5.4車(chē)間變電所設(shè)計(jì).......................................................78

6.5.5高壓配電系統(tǒng)設(shè)il..........................................................................................................78

6.6動(dòng)力和照明系統(tǒng)........................................................78

6.6.1照明設(shè)計(jì)原則..........................................................79

6.6.2照明方式..............................................................79

6.6.3照明種類(lèi)..............................................................79

6.6.4照度要求..............................................................79

6.6.5照明供電及控制.......................................................79

6.6.6光源選擇..............................................................79

6.6.7燈具選型..............................................................79

6.6.8線路敷設(shè)方式.........................................................80

6.6,9節(jié)能措施..............................................................80

6.7酉己電路線...............................................................80

6.8防雷與接地.............................................................80

6.8.1廠區(qū)建、構(gòu)筑物防雷措施...............................................80

6.0.2露天儲(chǔ)罐、氣罐及戶(hù)外架空管道防雷措施.................................01

6.8.3防靜電與接地保護(hù)......................................................82

第七章通信工程.................................................................83

7.1設(shè)計(jì)依據(jù)...............................................................83

7.2設(shè)計(jì)原貝IJ..............................................................................................................................83

7.3通信系統(tǒng)方案..........................................................83

7.3.1行政管理電話.........................................................84

7.3.2生產(chǎn)調(diào)度電話.........................................................84

7.3.3火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng).........................................................84

7.3.4無(wú)線通信..............................................................84

7.3.5廣播系統(tǒng).............................................................84

7.3.6綜合布線系統(tǒng).........................................................85

7.4項(xiàng)目電信網(wǎng)絡(luò)..........................................................85

第八章土建工程.................................................................86

8.1設(shè)計(jì)依據(jù)...............................................................86

8.2設(shè)計(jì)概述...............................................................86

8.3廠區(qū)自然條件..........................................................86

8.3.1氣象條件..............................................................86

8.3.2地形條件..............................................................87

8.4建筑工程...............................................................87

8.4.1設(shè)計(jì)原則..............................................................87

8.4.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)..............................................................88

8.4.3設(shè)計(jì)方案..............................................................88

8.5結(jié)構(gòu)工程...............................................................90

8.5.1設(shè)計(jì)原則..............................................................90

8.5.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)..............................................................90

8.5.3設(shè)計(jì)方案..............................................................91

8.6安全疏散...............................................................93

第九章給排水工程..............................................................95

9.1設(shè)計(jì)依據(jù)..............................................................95

9.1.1設(shè)II規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn).......................................................95

9.1.2廠區(qū)氣候、水文情況...................................................95

9.2給水系統(tǒng)..............................................................97

9.2.1總述..................................................................97

9.2.2生活給水系統(tǒng).........................................................98

9.2.3工藝用水系統(tǒng).........................................................98

9.2.4冷卻水系統(tǒng)...........................................................98

9.2.5消防用水系統(tǒng).........................................................99

9.2.6其他用水系統(tǒng).........................................................99

9.2.7給水匯總.............................................................100

第十章采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)....................................................101

10.1設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................101

10.2設(shè)計(jì)原則.............................................................101

10.3設(shè)計(jì)范圍.............................................................101

10.4設(shè)計(jì)目標(biāo).............................................................102

10.5采暖系統(tǒng).............................................................102

10.5.1制冷系統(tǒng)...........................................................102

10.5.2采暖系統(tǒng)...........................................................103

10.6通風(fēng)系統(tǒng).............................................................104

10.6.1車(chē)間空氣有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)...............................................104

10.6.2通風(fēng)要求...........................................................104

10.6.3通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).......................................................105

10.7空氣調(diào)節(jié)方案.........................................................106

第十一章維修.................................................................107

11.1設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................107

11.2TPM維修管理模式....................................................107

11.2.1TPM定義...........................................................107

11.2.2TPM特點(diǎn)...........................................................107

11.2.3TPM目標(biāo)...........................................................108

11.3維修體制.............................................................108

11.4設(shè)備維護(hù)與維修基本途徑..............................................109

11.4.1檢修前準(zhǔn)備........................................................109

11.4.2維護(hù)檢修..........................................................109

11.5安全檢修要求.........................................................110

11.6維修舉例.............................................................111

11.6.1換熱器維修主要內(nèi)容.................................................111

11.6.2塔設(shè)備維修主要內(nèi)容.................................................111

11.6,3泵設(shè)備維修主要內(nèi)容.................................................112

11.6.4儲(chǔ)罐維修主要內(nèi)容...................................................112

11.6.5壓力容器、管道維修主要內(nèi)容........................................113

11.7維修人員的管理.......................................................113

11.7.1維修人員的主要任務(wù).................................................113

11.7.2維修人員的基本要求.................................................113

11.7.3維修人員的管理要求................................................114

第十二章儲(chǔ)存與運(yùn)輸...........................................................115

12.1設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................115

12.2儲(chǔ)存.................................................................115

12.3運(yùn)輸.................................................................115

12.3.1物料運(yùn)輸...........................................................116

12.3.2運(yùn)輸方式...........................................................116

12.3.3運(yùn)輸要求...........................................................116

第十三章節(jié)能與能耗...........................................................117

13.1能源選擇合理性......................................................117

13.1.1熱電選擇合理性分析.................................................117

13.1.2冷卻水選擇合理性分析...............................................118

13.2節(jié)能措施.............................................................118

13.3換熱網(wǎng)絡(luò).............................................................118

13.3.1工藝流股提取.......................................................118

13.3.2換熱網(wǎng)絡(luò)合成.......................................................119

13.3.3換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.......................................................125

13.4能耗計(jì)算.............................................................127

13.4.1計(jì)算依據(jù)...........................................................127

13.4.2項(xiàng)目綜合能耗及計(jì)算表...............................................127

13.4.3每噸產(chǎn)品能耗及計(jì)算表...............................................127

13.4.4萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗及計(jì)算表...........................................128

第十四章環(huán)境保護(hù).............................................................129

14.1總述.................................................................129

14.2設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................129

14.3主要污染源和污染物..................................................129

14.4三廢總量.............................................................130

14.5三廢處理.............................................................130

14.5.1廢氣處理方案.......................................................130

14.5.2廢水處理方案.......................................................131

14.5.3固廢處理方案.......................................................131

14.6噪聲控制.............................................................131

第十五章消防.................................................................132

15.1設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................132

15.2工藝及物料危險(xiǎn)性分析................................................132

15.3事故發(fā)生可能及火災(zāi)危險(xiǎn)性分析........................................132

15.3.1危險(xiǎn)性.............................................................132

15.3.2燃燒爆炸的原因.....................................................133

15.4消防安全措施.........................................................133

15.4.1建筑物及設(shè)施防火防爆...............................................133

15.4.2廠區(qū)消防布置.......................................................134

15.4.3生產(chǎn)過(guò)程的防火防爆.................................................134

15.5消防系統(tǒng).............................................................134

15.5.1穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng).................................................134

15.5.2泡沫滅火系統(tǒng).......................................................135

15.5.3干粉滅火系統(tǒng).......................................................135

15.5.4其他滅火系統(tǒng)配置...................................................135

第十六章勞動(dòng)安全衛(wèi)生防護(hù)....................................................137

16.1設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................137

16.2職業(yè)安全.............................................................137

16.3重大危險(xiǎn)源分析及相應(yīng)措施............................................141

16.3.1重大危險(xiǎn)源物質(zhì)分析.................................................141

16.3.2重大危險(xiǎn)源分析.....................................................142

16.3.3HAZOP分析........................................................142

16.3.4安全措施...........................................................147

16.4工業(yè)衛(wèi)生.............................................................148

16.4.1車(chē)間衛(wèi)生特征分級(jí)...................................................148

16.4.2工作場(chǎng)所...........................................................148

16.5勞動(dòng)保護(hù)用品及衛(wèi)生安全管理..........................................149

16.6安全生產(chǎn)制度.........................................................150

第十七章概算.................................................................151

17.1概算依據(jù).............................................................151

17.2資金來(lái)源.............................................................152

17.3總概算...............................................................152

第一章總論

1.1項(xiàng)目概況

目前，醋酸乙烯生產(chǎn)所采用的工藝主要有石油乙烯法和電石乙煥法兩種不同

的工藝路線，而我國(guó)“貧油、少氣、富煤”的資源特點(diǎn)決定了電石乙快法合成醋

酸乙烯技術(shù)的廣泛應(yīng)用。電石乙快法合成醋酸乙烯具有技術(shù)簡(jiǎn)單，選擇性和收率

高，催化劑廉價(jià)易得，建廠費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。因此，電石乙快法合成醋酸乙烯在全

國(guó)特別是新疆等西部煤炭資源豐富的地區(qū)有著廣闊的發(fā)展前景。

本項(xiàng)目投資為25198.5萬(wàn)元，目標(biāo)為：建立年產(chǎn)10萬(wàn)噸醋酸乙烯的工廠,

使得項(xiàng)目在具有環(huán)保效益的同時(shí)具備良好的經(jīng)濟(jì)效益。

本項(xiàng)目采用電石乙煥法技術(shù)，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。此次設(shè)計(jì)醋酸乙

烯生產(chǎn)能力為10力噸/年，實(shí)際生產(chǎn)能力為8.8萬(wàn)噸/年。

此外，本項(xiàng)目未列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》（修正）中的

限制類(lèi)或淘汰類(lèi)，且符合《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016?2020年）》。因此，

評(píng)估認(rèn)為，本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及符合行業(yè)準(zhǔn)入的要求.

綜上，本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了醋酸乙烯的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）《化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定》（HG/T20688—2000）；

（2）《化工投資項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制辦法》（2012年修訂版）中石化

聯(lián)產(chǎn)發(fā)[2012]115號(hào)文；

（3）《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究投資估算編制辦法》，化工部；

（4）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)安全法》等

相關(guān)的國(guó)家法律法規(guī)；

（5）《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》（第三版）發(fā)改投資[2006]1325號(hào)；

（6）由東化學(xué)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃、當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政策及自然社會(huì)環(huán)境條件；

（7）?2019年“東華科技?恒逸石化杯”第十三屆全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)

賽指導(dǎo)書(shū)》；

（8）《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》（修正）；

1.3編制原則

（1）嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編制,

在建設(shè)中體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展性。同時(shí)合理安排建設(shè)周期，嚴(yán)格控制工程建設(shè)項(xiàng)目的

生產(chǎn)規(guī)模和建設(shè)投資。

（2）堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的生產(chǎn)方針，嚴(yán)格遵循現(xiàn)行消防、安全、

衛(wèi)生、勞動(dòng)保護(hù)等有關(guān)規(guī)定、規(guī)范，保障生產(chǎn)安全順利進(jìn)行和操作人員的安全。

（3）安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)并重，選用成熟可靠且清潔的生產(chǎn)工藝技術(shù)，在

提高生產(chǎn)效率、降低能耗的同時(shí)減少污染，盡力降低“三廢”排放，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)

中的“三廢”進(jìn)行處理，使排放達(dá)到國(guó)家和地區(qū)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

（4）堅(jiān)持“社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益并重”的原則，按照

國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，在項(xiàng)目調(diào)查、選擇中

對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)全面的論證。

（5）合理設(shè)置項(xiàng)目裝置組成及設(shè)備選型，保證裝置的正常運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量

的穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)項(xiàng)目裝置的競(jìng)爭(zhēng)力。

（6）貫徹工廠布置一體化、生產(chǎn)裝置露天化、公用工程社會(huì)化、引進(jìn)技術(shù)

與創(chuàng)新相結(jié)合的項(xiàng)目建設(shè)方針。

1.4產(chǎn)品方案

本項(xiàng)目的產(chǎn)品方案以醋酸乙烯生產(chǎn)能力為基礎(chǔ)，再根據(jù)國(guó)家的行業(yè)政策和行

業(yè)的發(fā)展規(guī)劃講行確定，同時(shí)充分考慮國(guó)內(nèi)國(guó)際的市場(chǎng)前景和市場(chǎng)容量。因此,

本項(xiàng)目的產(chǎn)品方案及規(guī)格為：

醋酸乙烯的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家優(yōu)等品要求，設(shè)計(jì)年產(chǎn)為10萬(wàn)噸，實(shí)際年產(chǎn)

達(dá)8.8萬(wàn)噸/年。

1.5生產(chǎn)規(guī)模

醋酸乙烯：100000噸/年；

300噸/天；

12.5噸/小時(shí);

年操作時(shí)間：8000小時(shí)

1.6原料的主要物化性質(zhì)

1.6.1醋酸

醋酸20℃時(shí)比重為1.0495,沸點(diǎn)為118.1℃,熔點(diǎn)為16.6℃,,醋酸的竣基

在某種狀況下能活化鄰近的甲基，從而使之能發(fā)生特殊的加成與取代反應(yīng)。由于

分子間氫氣作用，在溫度0~300℃范圍內(nèi)，醋酸蒸氣由不同比例的醋酸分子

和二締合體分子組成，存在著締合和解離的平衡：

(CH;,C00H)zfCUCOOHA%=70于焦/摩

解離平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：

Igkp=11.5309-3513.10/T—1.117619T—3.58*10-,T—6.75*10-8T2

平衡時(shí)醋酸的解離分率為一摩爾醋酸蒸氣中醋酸分子所具有的摩爾數(shù)，解離

分率稱(chēng)為醋酸的解離度。

1.6.2乙快

乙快是具有三鍵的不飽和經(jīng)，化學(xué)性質(zhì)非常活潑，可與氯化氫、氫氟酸、甲

醇等許多帶活潑氫的物質(zhì)進(jìn)行加成反應(yīng)，使乙塊中的三鏈變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的各

種基衍生物，乙煥易分解，并放出大量熱，常溫常壓下乙煥不會(huì)自動(dòng)分解，需外

加引發(fā)能源，乙快與銅或氧化銅反應(yīng)生成具有爆炸性的乙快銅，所以接觸乙快的

設(shè)備，不能用含有銅量超過(guò)70%的銅合金制造。

1.7設(shè)備選型

詳見(jiàn)《4.1?設(shè)備選型與設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)》及《4.2?設(shè)備選型一覽表》。

1.8物料及能量平衡表

詳見(jiàn)《2-附1物料衡算：物料平衡計(jì)算書(shū)》及《2?附2能量衡算：能量平

衡計(jì)算書(shū)》。

第二章化工工藝與系統(tǒng)

2.1總述

本項(xiàng)目對(duì)年產(chǎn)10萬(wàn)噸醋酸乙烯工程進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，進(jìn)料為乙塊和醋酸蒸汽。

從原料進(jìn)入到產(chǎn)品輸出，本項(xiàng)目主要工藝路線可分為如下：

（1）原料氣的凈化

（2）氣相催化合成

（3）產(chǎn)品精制

2.2設(shè)計(jì)范圍

本項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)包括原料氣的凈化、氣相催化合成、產(chǎn)品精制,包括塔設(shè)備、

分離設(shè)備、換熱器、壓縮機(jī)、泵等設(shè)備的設(shè)計(jì)與選用。設(shè)備、物料、能量具體內(nèi)

容見(jiàn)《4.1-設(shè)備選型與設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)》、《4.2■設(shè)備選型一覽表》、《2■附1

物料衡算：物料平衡計(jì)算書(shū)》、《2?附2能量衡算：能量平衡計(jì)算書(shū)》。

2.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

（1）《化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定》（2000年版）及有關(guān)專(zhuān)業(yè)國(guó)

家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定》（2012年修訂版）

及有關(guān)專(zhuān)業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（3）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)安全法》等

相關(guān)的國(guó)家法律、法規(guī)。

（4）由東化學(xué)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃、當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政策，當(dāng)?shù)刈匀簧鐣?huì)環(huán)境條件。

（5）《2019年“東華科技?恒逸石化杯”第十三屆全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)

計(jì)任務(wù)書(shū)》。

2.4工藝方案論證

目前工業(yè)上使用的生產(chǎn)醋酸乙烯的方法主要有兩種，即乙煥法和乙烯氣相法,

表「1」給出了兩種生產(chǎn)方法的主要技術(shù)參數(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)比較。

乙煥氣相法乙烯法

反應(yīng)條件

液相法氣相法

溫度180-200-0110?130c150?200c

壓力常氏30?40大氣壓5-10大氣壓

氣體組成乙快/‘醋酸=2?4氧氣/乙烯=0.05氧氣/醋酸/乙烯=1/4/8

空間速度10()?250150()?1()00

反應(yīng)熱90.4千焦/摩爾210千焦/摩爾252干焦/摩爾

反應(yīng)形式固定床、流化床氣液相反應(yīng)固定床

空時(shí)收率1噸/'立方米?天2.1噸/立方米?天3?5噸/立方米?天

醋酸20?30%氧氣60?70%、醋酸20%、

轉(zhuǎn)化率醋酸30?60%

乙烯2?3%乙烯10%

催化劑活性碳-醋酸鋅PbCl-CuCl-LiOAc載體-鉗-醋酸鉀

反應(yīng)選擇件95%（乙塊）VAC+ACH90%(C,H4)85%以上（心乩）、95%以上

（醋酸乙烯）98%（醋酸）95%以上(HAc)(IIAc)

乙醛多量、COM2?5%）乙幡0.5%、二氧化碳

副產(chǎn)物乙醛、巴旦醛

甲酸、醋酸卬酯等5?15%、醋酸甲酯等

建設(shè)費(fèi)用低反應(yīng)熱容易移去副產(chǎn)物少，催化劑生產(chǎn)能

1兒M

副產(chǎn)物少原料醋酸可以自給力高，腐蝕問(wèn)題容易解決

原料乙快不易得設(shè)備腐蝕大，副產(chǎn)物多催化劑費(fèi)用大

觸占

價(jià)格貴建設(shè)費(fèi)用最大反應(yīng)熱難移去

2.4.1乙煥氣相法

目前有兩大類(lèi)，乙烯法和乙煥法。而其下主要方法為乙熄氣相法，乙烯氣相

法，乙烯液相法。

（1）乙快氣相法

乙塊氣相法比液相法有很大優(yōu)勢(shì)。其工藝特點(diǎn)有：（a）由于是連續(xù)反應(yīng)，長(zhǎng)

期穩(wěn)定的運(yùn)行便于工藝控制自動(dòng)化；（b）催化劑由廉價(jià)的鋅制得；（c）逐步副反應(yīng)受

控制，等副產(chǎn)物量少；（d）醋酸乙烯選擇性大幅度提高，單體質(zhì)量好。

乙烘氣相法合成醋酸乙烯是以乙塊和醋酸蒸汽為原料,在活性碳催化劑的作

用下完成的，具有催化劑選擇性高、反應(yīng)控制簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，在1928年以后的30年

間占了主導(dǎo)地位。前期多使用固定床催化方式，使用列管式固定床反應(yīng)器，或者使

用箱式固定床反應(yīng)器。前者以公司技術(shù)為代表,后者以Hoechst公司技術(shù)為代表。

1956年以后開(kāi)發(fā)出流化床催化方式的乙煥氣相法生產(chǎn)技術(shù)。

乙煥氣相法醋酸乙烯生產(chǎn)工藝可以分為三個(gè)部分原料氣的凈化、氣相催化合

成和產(chǎn)品精制。乙烘氣相法反應(yīng)溫度一般為180~220c壓力為0.03~0.04MPa,

空速為300~400hL催化劑的壽命約半年。以乙烘和醋酸為基準(zhǔn)的單程轉(zhuǎn)化率分

別為60%和80%,選擇性分別為95%和97%o在電石及天然氣資源豐富的地區(qū),

乙快氣相法工藝的使用比較普遍。

（2）乙烯氣相法

乙烯氣相法工藝是使乙烯、氧氣和醋酸蒸汽在把（Pd）、金（Au）或伯

（Pt）/SiO2（或AI2O3）貴金屬負(fù)載形催化劑的作用下，在100~200℃、0.6—1.1MPa

條件下發(fā)生氣相氧化而合成醋酸乙烯，反應(yīng)方程式如下：

CH3coOH+CH2=CH2+1/2O2-CH3coOHCH=CH2+H2O

CH2=CH2+2O2f2co2+2H20

乙烯氣相法醋酸乙烯生產(chǎn)分為合成和回收精制兩部分,