醋酸的工藝設(shè)計(jì)

12 5摘要 12 13 14 16 17第二章醋酸的生產(chǎn)方法及選擇 17 18二機(jī)前冷凝器 20四全凝器 22五低沸系統(tǒng) 24 26 27第三章工藝流程設(shè)計(jì) 27一進(jìn)料、塔釜、塔頂溫度的計(jì)算 28二全塔相對(duì)揮發(fā)度 32 33 33 35第四章工藝流程優(yōu)化 3 37 38 38 40 41七流量計(jì)算 42 704醋酸工廠投產(chǎn)成功，證明經(jīng)濟(jì)上有壓倒優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已取代乙烯路線而占領(lǐng)先地位。低壓羰基化制醋酸的工藝路線正積極研究?？梢钥隙ㄟ@些將會(huì)使我國(guó)的醋酸生5合后的總體積變小，密度增加。分子比為1:1,進(jìn)一步稀釋，不再發(fā)生上述體(三)醋酸的化學(xué)性質(zhì)(25℃),濃度為1mol/L的醋酸溶液(類似于家用醋的濃度)的pH為2.4,也2CH?COOH+Cu(OHCHCOOCu乙酸的晶體結(jié)構(gòu)顯，分子間通過(guò)氫鍵結(jié)合為二聚體(亦稱二締結(jié)物),二聚6對(duì)于許多金屬，乙酸是有腐蝕性的，例如鐵、鎂和鋅，反應(yīng)生成氫氣和金小蘇打與醋的反應(yīng)。除了醋酸鉻，幾乎所有的醋酸鹽能溶于水。3乙酸可以通過(guò)其氣味進(jìn)行鑒別。若加入氯化鐵，生成產(chǎn)物為深紅色并且會(huì)甲砷，通過(guò)產(chǎn)物的惡臭可以鑒別乙酸。78CHOH+O=CHCOOH+HO9得乙酸的一種方法，也是主要的乙酸合成方法[7]。2CHCHCHCH+5O=4CHCOOH+2HO（一）工藝原理CHCOOH→CH0H+COCH0H+0→HCOOH+H0CHCOOH+CH0H→CHCOOCH+H0過(guò)氧醋酸能使催化劑醋酸鹽中的Mn2+氧化為Mn3+-33332氧氣的通入速率受到經(jīng)濟(jì)性和安全性的制約，存在一適宜值。2．乙醛氧化速率的影響因素并易被帶入成品醋酸中，影響產(chǎn)品質(zhì)量，故要求原料乙醛中三聚乙醛含量②能有效移走反應(yīng)熱；③設(shè)備材質(zhì)必須耐腐蝕；④確保安全生產(chǎn)防爆；⑤流動(dòng)形態(tài)要滿足反應(yīng)要求(全混型)。(四)工藝流程乙醛氧化生產(chǎn)醋酸的工藝流程如圖2所示，采用以重金屬醋酸鹽為催化劑，乙醛在常壓下與氧氣進(jìn)行液相氧化反應(yīng)生成醋酸的工藝生產(chǎn)方法。該流程采用了兩個(gè)外冷卻型氧化塔串聯(lián)的合成醋酸工藝。在第一氧化塔1中盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.3%醋酸錳的濃醋酸，先加入適量的乙醛，混勻加熱，而后乙醛和純氧按一定比例連續(xù)通入第一氧化塔進(jìn)行氣液鼓泡反應(yīng)。中部反應(yīng)區(qū)控制反應(yīng)溫度為348K左右，塔頂壓力為0.15MPa,在此去了單塔操作時(shí)回收乙醛的工序從第二氧化塔溢流出的粗醋酸連續(xù)進(jìn)入蒸發(fā)器醋酸生產(chǎn)消耗定額見(jiàn)表1名稱單耗(每噸醋酸)乙醛氧氣冷卻水醋酸錳醋酸年產(chǎn)量：10萬(wàn)噸選擇年開(kāi)工時(shí)間：8000小時(shí)(二)氧化塔物料衡算①每小時(shí)通入氧化塔的乙醛量為10000kg/h②氧化過(guò)程中乙醛總轉(zhuǎn)化率為99.3%③氧化過(guò)程中氧的利用率為98.4%④氧化塔塔頂補(bǔ)充的工業(yè)氮使其濃度達(dá)到45%⑤未轉(zhuǎn)化的乙醛在氣液相中的分配率(體積%)氣相：34%液相：⑥催化劑中醋酸錳用量為氧化塔進(jìn)料乙醛重量的0.08%⑦原料組成見(jiàn)表2表2原料組成原料乙醛%(質(zhì)量)工業(yè)氧%(質(zhì)量)工業(yè)氮%(質(zhì)量)催化劑溶液%(質(zhì)量)三聚乙醛0.1⑧氧化過(guò)程中乙醛的分配率(2)反應(yīng)式衡算①主反應(yīng)CH→CHCOOH96%④副反應(yīng)則所需工業(yè)氧氣量4001.18kg(3)催化劑用量(4)保安氮用量含量(%)含量(%)質(zhì)量(kg)乙醛醋酸水三聚乙醛氧化液醋酸醋酸甲酯水亞乙基二醋酸甲酸氧氣氮?dú)?乙醛三聚乙醛醋酸錳氮?dú)庋鯕?醋酸水醋酸錳放空廢氣二氧化碳氮?dú)庋鯕庖胰┛傆?jì)(三)蒸發(fā)器物料衡算xx1=0.07%(進(jìn)料中醋酸錳含量)=8.0%(完成液中醋酸錳含量)圖3蒸發(fā)器進(jìn)出物料圖已知數(shù)據(jù)：(1)進(jìn)料流量13245.68kg/h(2)醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.968,水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.0154(3)餾出液中醋酸含量3%,釜液中醋酸的回收率為98%(4)醋酸和水的摩爾質(zhì)量分別為60kg/kmol和18kg/kmol低沸塔進(jìn)出物料圖見(jiàn)圖4圖4低沸塔進(jìn)出物料圖mhhDhW=12798.6kg/h已知數(shù)據(jù)：(1)進(jìn)料流量F=12825.92kg/h(2)進(jìn)料醋酸含量98%,釜?dú)堃捍姿岷?0%,成品醋酸含量99.8%高沸塔進(jìn)出物料圖見(jiàn)圖5F已知數(shù)據(jù)：(1)進(jìn)料流量F=419.76+257.09=676.85kg/h(2)經(jīng)回收后得到粗醋酸含量65%以上(按65%計(jì)算)(3)從精餾塔出來(lái)的醋酸含量20%,副產(chǎn)物中含5%的醋酸醋酸回收塔進(jìn)出物料圖見(jiàn)圖6F.F圖6醋酸回收塔進(jìn)出物料圖