醋酸工业生产
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三:反应压力的确定
提高反应压力,即可以促进氧向液 体界面扩散,又有利于氧被反应液吸收, 使乙醛沸点升高,减少乙醛的挥发。压 力升高会增加设备投资和操作费用。所 以一般在0.15MPa左右。
四:原料纯度
凡是能夺取反应链中自由基的杂质, 成为阻化剂。阻化剂的存在会使反应速 率下降。所以原料应该保持较高纯度 (乙醛>99.7%、水<0.03%)
2:氧气分布板的孔径:
为防止局部过热,生产中采取氧气分段
通入氧化塔,各段氧气通入出还设置氧 气分布板,使氧气均匀的分布成适当大 小的气泡,加快氧的吸收与扩散。氧气 分布板的孔径与氧的吸收率呈反比,孔 径小可增加气泡数量和两相接触面积, 但孔径过小会造成液体流动阻力增加, 使氧气输送压力增高。 孔径过大会造成气液接触面积降低,加 剧液相物料的带出。
压力65~70MPa,羰基钴与碘组成 催化体系)
任务六:醋酸生产异常及故障排除
一:醋酸的贮存和运输 注意货物温度保持在20-35℃,即货物 温度要大于其凝固点16.7℃防止冻结。装 卸货完毕时要尽量排尽管系中的残液。 醋酸应用不锈钢或铝制槽运输,也可以塑 料储罐、钢塑复合储罐。 灭火方法: 用雾状水、干粉、抗醇泡沫、二氧化碳、 灭火。用水保持火场中容器冷却。用雾状 水驱散蒸气,赶走泄漏液体,使稀释成为 不燃性混合物。并用水喷淋去堵漏的人员。
任务三:醋酸生产工艺参数的确定
一:氧的吸收和扩散 1:氧的通入速率 通入氧气的
速率越快,气液接触面积越大, 氧气的吸收率越高,设备的生产能力也就 会增大.通入氧气的速率超过一定值后,氧 气的吸收率反而会降低,氧气的损耗也会 相应的加大,甚至把大量醋酸与乙醛料液 带出。另外,氧气的吸收不完全会导致尾 气中氧的浓度增加,加大安全隐患。
3:氧气通过的液柱高度
在一定的通氧速率条件下,氧 的吸收率与其通过液柱高度成正比。 液柱高,接触时间长,吸收效果好, 吸收率增加。液柱高则压力越高, 有利于氧气的溶解与吸收。一般液 柱高4m时最佳。
二:反应温度的确定
温度升高可以加快过氧醋酸的分解,
但过高会使副反应加剧。 温度也不宜过低,温度太低会导致 过氧醋酸的分解降低,导致过氧醋 酸的积累,存在不安全性。(控制 在345k~353k,并及时连续地出去 反应热)
醋酸工业概貌检索 醋酸生产工艺路线分析与选择 醋酸生产工艺参数确定 典型设备的选择 醋酸生产工艺流程组织 醋酸生产异常现象及故障排除
醋酸的理化性质与用途
用途:醋酸是重要的有机酸之一,主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纤维、
醋酸酐、醋酸酯、金属醋酸盐及卤代醋酸等。也是制药、染料、农药及 其他有机合成的重要原料。此外,在照像药品制造、醋酸纤维素、织物 印染以及橡胶工业等方面也有广泛的用途。
醋酸的性质
乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化学式CH3COOH,是一种有 机一元酸,为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水 乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.7℃ (62℉),凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液 中的解离能力它是一种弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的, 其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。 乙酸是一种简单的羧酸,由一个甲基一个羧基组成,是一 种重要的化学试剂。在化学工业中,它被用来制造聚对苯 二甲酸乙二酯,后者即饮料瓶的主要部分。乙酸也被用来 制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚 乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。家庭中,乙酸稀 溶液常被用作除垢剂。食品工业方面,,乙酸是规定的一 种酸度调节剂。 每年世界范围内的乙酸需求量在650万吨左右。其中大约 150万吨是循环再利用的,剩下的500万吨是通过石化原 料直接制取或通过生物发酵制取。
醋酸的安全生产
①:醋酸生产防火防爆; ②:人身防护。
醋酸生产异常情况 液位波动 氧气吸收不好 塔压升高
塔液面波动大
塔内温度波动大 出料不顺畅
任务二:醋酸生产工艺路线分析 与选择
醋酸的生产方法:
ຫໍສະໝຸດ Baidu
①:甲醇羰基合成法
②:乙醛氧化法 ③:丁烷液相氧化法
①:甲醇低压羰基合成法工艺
羰基合成法是目前重要的醋酸生产方法之一。 羰基合成法有低压法和高压法两种技术。前 者投资高、能耗大已被后者取代,甲醇低压 羰化制醋酸优越性很大。 特点:甲醇和一氧化碳来源广泛,价格低, 反应条件缓和,反应选择性高,几乎无副产 物,产品收率高,纯度高。 反应以铑化合物为主催化剂,碘化物为辅催 化剂,二者溶于溶剂中,成为均相液体。 CH3OH+CO→CH3COOH
③:丁烷液相氧化法生产醋酸
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丁烷液相氧化法是用空气和氧气做氧化剂,在 催化剂存在和加压条件下,是丁烷在液相中进 行氧化生产醋酸的方法。 主反应:2C4H1O+5O2→4CH3COOH+2H2O 副反应: C4H1O→CH3CHO C4H10→CH3CH2CH2C00H C4H10→CH3COCH3 在一定压力下,温度越高,醋酸理论产率越低, 在一定温度下,压力越高,醋酸理论产率越高。
②:乙醛氧化法
以重金属醋酸盐为催化剂,乙醛在常温或加压下与空
气或氧气进行液相氧化反应生成醋酸。
2CH3CHO+O2→2CH3COO 乙醛氧化法工艺简单,技术成熟,收率高,成本低的 特点,是主要的生产方法。 常温下乙醛就可以自动的吸收空气中的氧气而生成过 氧乙酸;过氧乙酸以很慢的速度分解为自由基。自由 基引发一系列 反应生成乙酸。过氧乙酸不稳定,浓 度过高会引起爆炸。催化剂的作用是将乙醛氧化时生 成的过氧乙酸及时分解,防止过氧乙酸的积累、分解 和爆炸。(变价金属的醋酸盐或他们的混合物均可作 为催化剂。用醋酸锰做催化剂,不仅能使反应加速进 行,而且能保证过氧乙酸生成与分解的速率基本相同, 醋酸的收率也远远高于其他金属。)
五:氧化液组成
在一定条件下,乙醛液相氧化所得
的反应也称为氧化液。主要成分有 醋酸锰、醋酸酯、乙醛、氧、过氧 醋酸,此外还有原料带入的水分及 副产物反应生成的醋酸甲酯、甲酸、 二氧化碳等。 在一般流出的氧化液中,乙醛含量 不应该超过2%
任务五:醋酸生产工艺流程组织
一:羰基合成法生成醋酸
①高压羰基合成法(210℃~250℃,