乙醛氧化制醋酸精致工段

乙醛氧化制醋酸精制工段

第一章概述

大庆醋酸装置是大庆三十万吨乙烯一期工程的组成部分。此装置是依靠国内技术力量，参考上海石油化工总厂的实际生产情况，由上海医药设计院设计。大庆醋酸装置是西德引进乙醛装置的配套工程，起始原料为乙烯，乙烯氧化生成乙醛，再由乙醛为原料氧化生成醋酸。

醋酸装置设计年生产能力为成品醋酸7万吨/年。同时生产副产品混酸700吨/年，醋酸甲酯650吨/年。1997年10月改扩建，年生产能力为10万吨。

第二章生产方法及工艺路线

一生产方法及反应机理。

乙醛首先氧化成过氧醋酸，而过氧醋酸很不稳定，在醋酸锰的催化下发生分解，同时使另一分子的乙醛氧化，生成二分子乙酸。氧化反应是放热反应。

CH3CHO+O2→CH3COOOH

CH3COOOH+CH3CHO→2CH3COOH

在氧化塔内，还有一系列的氧化反应。

乙醛氧化制醋酸的反应机理一般认为可以用自由基的链接反应机理来进行解释，常温下乙醛就可以自动地以很慢的速度吸收空气中的氧而被氧化生成过氧醋酸：过氧醋酸以很慢的速度分解生成自由基。

自由基引发一系列的反应生成醋酸。但过氧醋酸是一个极不安定的化合物，积累到一定程度就会分解而引起爆炸。因此，该反应必须在催化剂存在下才能顺利进行。催化剂的作用是将乙醛氧化时生成的过氧醋酸及时分解成醋酸，而防止过氧醋酸的积累、分解和爆炸。

二工艺流程简述。

1、装置流程简述

本装置反应系统采用双塔串联氧化流程，乙醛和氧气首先在全返混型的反应器——第一氧化塔T-101中反应（催化剂溶液直接进入T-101内）然后到第二氧化塔T-102中再加氧气进一步反应，不再加催化剂。一塔反应热由外冷却器移走，二塔反应热由内冷却器移除，反应系统生成的粗醋酸进入蒸馏回收系统，制取成品醋酸。

蒸馏采用先脱高沸物，后脱低沸物的流程。

粗醋酸经氧化液蒸发器E-201脱除催化剂，在脱高沸塔T-201中脱除高沸物，然后在脱低沸塔T-202中脱除低沸物，再经过成品蒸发器E-206脱除铁等金属离子，得到产品醋酸。从低沸塔T-202顶出来的低沸物去脱水塔T-203回收醋酸，含量99%的醋酸又返回精馏系统，塔T-203中部抽出副产物混酸，T-203塔顶出料去甲酯塔T-204。甲酯塔塔顶产出甲酯，塔釜排出废水去中和池处理。

2、精馏(精制)系统流程简述

从氧化塔来的氧化液进人氧化液蒸发器(E—201)，醋酸等以气相去高沸塔（T-

201)，蒸发温度120—130C。蒸发器上部装有四块大孔筛板，用回收醋酸喷淋，减少蒸发气体中夹带催化剂和胶状聚合物等，以免堵塞管道和蒸馏塔塔板。醋酸

锰和多聚物等不挥发物质留在蒸发器底部，定期排人高沸物贮罐(V-202)，目前一部分去催化剂系统循环使用。

高沸塔常压蒸馏，塔釜液为含醋酸90x10ֿ2以上的高沸物混合物，排人高沸物贮罐，去回收塔(T-205)。塔顶蒸出醋酸和全部低沸点组分(乙醛，酯类、水，甲酸等)。回流比为1：1，醋酸和低沸物去低沸塔(T-202)分离。低沸塔也常压蒸馏，回流比15：1，塔顶蒸出低沸物和部分醋酸，含酸约70～80％，去脱水塔(T-203)。

低沸塔釜的醋酸已经分离了高沸物和低沸物，为避免铁离子和其他杂质影响质量。在成品蒸发器(E-206)中再进行一次蒸发，经冷却后成为成品，送进成品贮罐(V-402)。

脱水塔同样常压蒸馏，回流比20：1，塔顶蒸出水和酸、醛、酯类，其中含酸<5x10ˉ2，去甲酯回收塔(T-204)回收甲酯。塔中部甲酸的浓集区侧线抽出甲酸、醋酸和水的混合酸，由侧线液泵(P-206)送至混酸贮罐(V-405)。塔釜为回收酸，进入回收贮罐(V—209)。

脱水塔顶蒸出的水和酸、醛、酯进入甲酯塔回收甲酯，甲酯塔常压蒸馏，回流比8．4：1。塔顶蒸出含86．2x10ˉ2(wt)的醋酸甲酯，由P-207泵送往甲酯罐(V-404)塔底。含酸废水放人中和池，然后去污水处理场。现正常情况下进一回收罐，装桶外送。

含大量酸的高沸物由高沸物输送泵(P-202)送至高沸物回收塔(T-205)回收醋酸，常压操作，回流比1：1。回收醋酸由泵(P-211)送至脱高沸塔T-201，部分回流到(T—205)，塔釜留下的残渣排人高沸物贮罐(V-406)装桶外销。

第三章工艺参数运行指标

第四章岗位操作法。

一冷态开车

1. 引公用工程

2.

3.

4.

5. N2吹扫、置换气密系统水运试车酸洗反应系统精馏系统开车

（1）进酸前各台换热器均投入循环水；

C开始由V102向氧化液蒸发器E201进酸，当︒（2）开各塔加热蒸汽，预热到45

E201液位达30%时，开大加热蒸汽，出料到高沸塔T201；

（3）当T201液位达30%时，开大加热蒸汽，当高沸塔凝液罐V201液位达30%时

启动高沸塔回流泵P201建立回流，稳定各控制参数并向低沸塔T202出料；

（4）当T202液位达30%时，开大加热蒸汽，当低沸塔凝液罐V203液位达30%时

启动低沸物回流泵P203建立回流，并适当向脱水塔T203出料；

（5）当T202塔各操作指标稳定后，向成品醋酸蒸发器E206出料，开大加热蒸汽，

当醋酸储罐V204液位达30%时启动成品醋酸泵P204建立E206喷淋，产品合格后向罐区出料；

（6）当T203液位达30%后，开大加热蒸汽，当脱水塔凝液罐V205液位达30%时

C时取样分析出料。︒2±C时向外出料。侧线在110︒2±启动脱水塔回流泵P205全回流操作，关闭侧线采出及出料。塔顶要在82

6. 全系统大循环和精馏系统闭路循环

（1）氧化系统酸洗合格后，要进行全系统大循环：

V402 T101 T102 E201 T201

T202 T203 V209