乙醛氧化制醋酸生产技术
乙醛氧化生产醋酸的原理
乙醛氧化生产醋酸的原理Acetaldehyde oxidation is a key process in the production of acetic acid, also known as vinegar. It involves the conversion of acetaldehyde, a volatile and flammable liquid, into acetic acid, which is commonly used as a condiment and preservative in food. This chemical reaction is essential in the production of vinegar, as it is the main component responsible for its sour taste and strong odor.乙醛氧化是醋酸生产中的一个关键过程,也被称为醋。
它涉及将乙醛,一种挥发性和易燃的液体,转化为醋酸,后者在食品中通常用作调味品和防腐剂。
这种化学反应在醋的生产中至关重要,因为它是赋予其酸味和强烈气味的主要组成部分。
The process of acetaldehyde oxidation involves the use of various catalysts, such as metal oxides or complex salts, to facilitate the conversion of acetaldehyde to acetic acid. The reaction typically takes place in the presence of oxygen, and it is often carried out at elevated temperatures to accelerate the rate of conversion. Additionally, specific reaction conditions, such as the pH andpressure of the reaction environment, are carefully controlled to ensure the efficiency of the oxidation process.乙醛氧化的过程涉及使用各种催化剂,如金属氧化物或复杂盐,以促进乙醛转化为醋酸。
乙醛氧化制醋酸生产技术
该过程通常在催化剂存在下进 行,以促进反应的进行
乙醛和氧气是反应的主要原料, 而醋酸是最终产物
乙醛氧化制醋酸是一种重要的 有机合成方法,广泛应用于化 工生产中
乙醛氧化制醋酸的重要性
乙醛氧化制醋酸是重要的化工生 产过程
乙醛氧化制醋酸对于提高产品质 量、降低成本具有重要意义
设备运行过程中要定期检查,及 时发现并处理潜在的安全隐患
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生产过程中要严格控制反应温度、 压力、流量等参数,确保反应稳 定进行
生产现场要保持整洁,严禁烟火, 防止意外事故发生
危险源识别与控制
危险源识别:对生产过程中可能存在的 危险源进行识别,包括乙醛、氧气、醋 酸等化学物质以及设备、管道等物理因 素
07
乙醛氧醋酸的市场需求 乙醛氧化制醋酸的市场规模 乙醛氧化制醋酸的市场增长趋势 乙醛氧化制醋酸的市场前景预测
竞争格局与发展趋势
乙醛氧化制醋酸的市场规模 竞争格局:主要生产商、市场份额、技术水平 发展趋势:政策法规、市场需求、技术创新、环保要求
反应条件
反应温度:通常 为100-150℃
反应压力:一般 为常压或微负压
催化剂:通常使 用酸性催化剂如 硫酸或磷酸
氧化剂:通常使 用氧气或空气作 为氧化剂
催化剂
种类:金属催化剂和非金属催化剂 作用:提高反应速率和选择性 选择依据:根据反应类型和目标产物 制备方法:沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法等
生产流程
冷凝器、冷却器等辅助设备:用于控 制反应温度和物料流动
吸收塔:用于吸收反应过程中产生的尾 气,防止污染环境
输送泵、阀门等管道设备:用于物料 的输送和管道控制
乙醛氧化制醋酸的基本原理
乙醛氧化制醋酸的基本原理1、乙醛氧化制醋酸基本原理一、反应方程式: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,生成二分子醋酸。
氧化反应是放热反应。
CH3CHO+O2CH3COOOH〔1〕CH3COOOH+CH3CHO2CH3COOH〔2〕在氧化塔内,还进行以下副反应:CH3COOOHCH3OH+CO2〔3〕CH3OH+O2HCOOH+H2O〔4〕CH3COOOH+CH3COOHCH3COOCH3+CO2+H2O〔5〕CH3OH+CH3COOHCH3COOCH3+H2O(6)CH3CHOCH4+CO(7)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H 5+H2O(8)CH3CH2OH+HCOOHHCOOC2H5+H2(9)3CH3CHO+3O2HCO2、OH+CH3COOH+CO2+H2O(10)2CH3CHO+5O24CO2+4H2O(11)3CH3CHO+O2CH3CH(OCOCH3) 2+H2O(12)2CH3COOHCH3COCH3+CO2+H2O(13)CH3COOHCH4+CO2(14)乙醛氧化制醋酸的反应机理一般认为可以用自由基的连锁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。
二、反应条件对化学反应的影响:1、物系相态:氧化过程可以在气相中进行,也可以在也相中进行。
在气相状态下,乙醛和氧气或空气相混合,氧化反应极易进行,而不必使用催化剂。
但是由于空气密度小、热容小、导热系数小,乙醛氧化反应放出的大量热量极难排出,系统温度难以掌握,造成恶性爆炸事故。
因此气相氧化过程没 3、有得到实际应用。
工业上实际使用的液相过程,向装有乙醛的醋酸溶液的氧化塔中通入氧气或空气,氧气首先扩大到液相,再被乙醛所吸收,借催化剂的作用使乙醛氧化为醋酸。
由于液体的密度较大,热容量也大,传热速率高,热量很简单通过冷却管由工业水带走,不易产生局部过热,反应温度能有效地加以掌握,确保安全生产。
乙醛氧化制醋酸工艺流程
乙醛氧化制醋酸工艺流程英文回答:Acetaldehyde Oxidation Process for Acetic Acid Production.The acetaldehyde oxidation process for acetic acid production involves the oxidation of acetaldehyde to acetic acid. This process is typically carried out in a liquid-phase reactor using a catalyst, such as a cobalt or manganese compound. The reaction proceeds via a radical mechanism, initiated by the formation of a free radical from the catalyst. The free radical then reacts with acetaldehyde to form an acetyl radical, which subsequently reacts with oxygen to form acetic acid.The overall reaction for the acetaldehyde oxidation process is:CH3CHO + O2 → CH3COOH.The rate of the reaction is influenced by several factors, including the temperature, pressure, and concentration of acetaldehyde and oxygen. The reaction is typically carried out at temperatures between 50 and100 °C and pressures between 1 and 10 atm. The concentration of acetaldehyde is typically in the range of 10-20 wt%, and the concentration of oxygen is typically in the range of 5-10 vol%.The acetaldehyde oxidation process is a relatively efficient process, with a conversion efficiency of typically over 95%. The product acetic acid is a valuable chemical commodity used in a wide variety of applications, including the production of polymers, solvents, and pharmaceuticals.中文回答:乙醛氧化制醋酸工艺流程。
醋酸菌生成醋酸的原理是
醋酸菌生成醋酸的原理是
醋酸菌是一种广泛存在于自然界中的细菌,具有将酒精转化为醋酸的能力。
醋酸菌能够在缺氧的环境下以酒精为唯一碳源,并利用氧气氧化酒精为醋酸。
醋酸菌通过内源性生物合成途径合成醋酸。
醋酸菌中的醋酸合成途径主要是乙醇的氧化途径。
在这个途径中,乙醇首先被氧化成乙醛,然后乙醛再被氧化成醋酸。
醋酸合成途径的反应过程如下:
乙醇+O2 鸟氧化酶醋醛+H2O2
醋醛+O2 醋酸合成酶醋酸+H2O
醋酸菌所生成的醋酸是一种无色液体,在酸性和温度适宜的条件下具有很高的稳定性。
醋酸无毒、无臭,还具有一定的杀菌作用,因此被广泛应用于食品、医药、化工等行业。
醋酸菌生成醋酸的原理可以归结为:醋酸菌利用氧气氧化酒精,将酒精转化为醋酸。
这个过程依赖于醋酸菌代谢途径中的鸟氧化酶和醋酸合成酶。
鸟氧化酶是醋酸菌利用氧气氧化酒精的重要酶类,它能够将酒精氧化为乙醛。
醋酸合成酶是将醋醛进一步氧化为醋酸,这个过程中酶的活性也很重要。
此外,醋酸菌的生长也对其生成醋酸的影响很大。
醋酸菌较适宜在温度为25-32、pH值约为4.0的条件下生长。
在适宜的温度和pH值下,醋酸菌能够快速繁殖并优化其代谢途径,从而提高醋酸产量。
总的来说,醋酸菌生成醋酸的原理是通过将乙醇氧化为乙醛,再将乙醛氧化为醋酸。
这个过程依赖于醋酸菌代谢途径中的鸟氧化酶和醋酸合成酶。
醋酸菌的生长条件也对其生成醋酸的影响很大,适宜的温度和pH值等条件有利于醋酸产生的过程。
乙醛氧化法生产乙酸工艺流程
乙醛氧化法生产乙酸工艺流程乙酸的这种生产方法有着较畏久的历史,早年的乙琏主妾来白电石乙块.而现在就低界范国来说’乙餐的主耍来源是曲乙堀合成'即阿法.遠样由乙烯生卢乙皱将分聘步进荷,肯先.乙恍輒化生产乙曜,丽后乙隆氧化生产乙観u这个过程的裤珞流程、如曲2」所示。
Fig .2*1 Produchon of iK ciakkhydc from cthylei/c这种主产方法’自乙烯开始的总收率司达到対%议上。
而4反应象件(辰应谢哎、反理压力綁)比校温和B其不足之处布丁时热量的冋收比我困蒲.Hoechsi公祠止I乙匯生产Fig.2.± ^ixxlwtion of a^edc acid from acetaldehyde L一催此剂帰2—《(化曙:4、5、5-区慟塔2.2上海石化KT5.5万吨醋酸養置向2.2. L坡置撷况谨装輙厲设计公称生产能力为3力占地而5700m2,建筑両积1706rtl3.谍捷瓷完全依揉国内自己的H艺技术.设备材料.电器.仪表U及设计制趟能力、由上握崔箱工业设计院和上海石油化工总厂联合设if,上海设备安裝公司安裝,主要非定型设备由上裨化工机條总厂制進.2.22装置特点(一)外冷却武反应黙国内時酸工业生产所用的反应器,多采用冬节盘管内冷却立式结构-外冷却式反应器则是将冷却系统设计在反应器外*由立式反应饕空铛与列符式冷却器通过合成液循坏泵连结组成,设备结构简单,制作方使,列管冷却器可史型配套,楡條维护方便・(二)髙效的箱细系统采用合适的分离精制工艺,高效的浮闽塔结构,配以合理的操作条件,便諾酸成品纯度,冰点等指标达到国际戍尿水平,而杂威、甲酸、境金属含虽、色度等指标更优于田际水平.《三)双塔氣化反应器原设计的氧化反应器为单塔反应器,反应液含矚酸94%,水2%,乙醛珈公右。
改为双塔后"使反应液中的醋酸含最提局到97%以上・合水降至L5%Zc右,含乙醉0.Z %以下.由于反应液中杂质大幅度减少,为粕制和回收创造了区好的条件・ 2.23工艺流程乙醉在反应黯内溶于含0」%馆盐醋酸溶液屮,纯氧通过分如管分散在反应器中上部,反应在均相汽液彼泡悄况下进行,反应热由反应器外换热購移去.丁艺流稅如下:100单元氧化反应200-230单元闪蒸梢馆(一)100 m元氧化反应(1)反应机理主反应:-CCH/2HO + 轨":勢Y Hf OOH + 298.3kJ (2-1)副反应;Cfi^CHO十2O2 -> HCOOH十CO2 +H.OCU^CHO + <?2 -► CHftH + CO2CH^CHO + O2-»- CH^COOOtiCH'COQH十CH^COOOH -> CH&Ogg十Hp + CO2CH,CQOH + CH、OH -> CH^COOCH. + HQ MHjCHO + O: f CH、CH(CHQG6〉+ HQ 2CH&HO + 禺t 4CO2 + 4H Z OCH y CH(CH.COO\ t (CHg,O + CH,CHO(2)流程说明(见图2.3)(2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8) (2・9)Fi g.2.3 Ox idation zone in the production; of acetic aci d(3.5 X L04ton/ ycar)I 一氮代後冲繍;2—机气繼种罐;3、4 一氣化怖A、B; 5. 6—軌化液冷却劈:7、&一足代冷凝器:9一昆Y吸收烙两只容积为16n?的氧化培(A、B)串联.其中氧化塔A盛有含0.1%〜0.3%酪酸钛的浓歸酸约14t,先加入适星的乙醞混匀加热,而后乙醛与纯讯按淀比例连续通入筑化塔A进行汽液鼓泡反应,中那反应区温度75T,塔顶圧力0.15MPa,反应液遇过泵,输向氧化液冷却器进行热交换.氣化塔A上部溢出的含乙醪2~8%的氧化反应液. 依两塔间压差进入笫二个辄化塔B・该氣化塔盛适虽的确酸,塔顶压力维持在0.08〜0.1 M?a,达到-定的液位时开始通入讯气.并维持中部反应温度80-85*0之何,塔底液由泵强制循环,通过敏化裁冷如器进行热交换。
乙醛氧化醋酸实验报告
一、实验目的1. 掌握乙醛氧化制醋酸的反应原理及实验操作方法;2. 了解乙醛氧化制醋酸过程中的影响因素;3. 学习如何从实验结果中得出结论。
二、实验原理乙醛氧化制醋酸是一种有机合成反应,其主要反应式如下:CH3CHO + 1/2O2 → CH3COOH在催化剂(如醋酸锰)的作用下,乙醛与氧气反应生成醋酸。
本实验采用常压下加热的方法,通过控制反应条件,使乙醛充分氧化生成醋酸。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:反应瓶、冷凝管、锥形瓶、烧杯、温度计、搅拌器、酒精灯、秒表等;2. 试剂:乙醛、氧气、醋酸锰、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备实验装置:将反应瓶、冷凝管、锥形瓶等连接好,并检查装置的密封性;2. 配制反应溶液:将乙醛、醋酸锰和蒸馏水按一定比例混合,搅拌均匀;3. 加入氧气:开启氧气瓶,将氧气缓缓通入反应瓶中,保持一定的流速;4. 加热反应:开启酒精灯,对反应瓶进行加热,控制温度在适宜范围内;5. 观察反应现象:在反应过程中,注意观察溶液的颜色变化、气味等;6. 收集产物:反应结束后,关闭氧气瓶,停止加热,将反应瓶中的溶液倒入锥形瓶中;7. 分离产物:将锥形瓶中的溶液进行蒸馏,收集醋酸;8. 测定产物含量:采用气相色谱法或滴定法测定醋酸含量。
五、实验结果与分析1. 反应现象:在实验过程中,观察到溶液颜色由无色逐渐变为浅黄色,有刺激性气味产生;2. 产物收集:蒸馏后收集到一定量的液体,经检测为醋酸;3. 产物含量:根据气相色谱法或滴定法测定,产物中醋酸含量为95%。
六、结论1. 本实验成功实现了乙醛氧化制醋酸的反应,产物中醋酸含量较高;2. 通过控制反应条件,可以优化乙醛氧化制醋酸的反应过程,提高产物的纯度和收率;3. 乙醛氧化制醋酸实验操作简单,适合在实验室进行。
七、实验讨论1. 反应温度对乙醛氧化制醋酸反应的影响:实验结果表明,在一定范围内,提高反应温度有利于提高产物的收率和纯度;2. 反应时间对乙醛氧化制醋酸反应的影响:实验结果表明,在一定时间内,延长反应时间有利于提高产物的收率和纯度;3. 催化剂对乙醛氧化制醋酸反应的影响:实验结果表明,加入适量的催化剂可以提高产物的收率和纯度。
乙醛氧化法生产醋酸工艺流程
乙醛氧化法生产醋酸工艺流程一、乙醛氧化法生产醋酸的基本原理1.1 这乙醛氧化啊,就像是一场奇妙的化学变身秀。
乙醛,那可是个活跃的小分子,它和氧气一接触,就像干柴遇烈火一样,在特定的条件下开始发生反应。
这个反应不是简单的一加一等于二,而是经过一系列复杂的化学步骤,最终变成了醋酸。
1.2 从化学方程式看,就是2CH₃CHO + O₂→ 2CH₃COOH,这式子看起来简单,可实际过程那是相当复杂的。
就好比看着菜谱做菜,知道原料和成品,但做菜过程中的火候、调味等细节才是关键。
二、工艺流程的主要步骤2.1 原料准备阶段首先得有高质量的乙醛原料,这就像盖房子得有好砖头一样。
乙醛的纯度啊,那是相当重要的,如果乙醛不纯,就像在好米里掺了沙子,后续反应肯定会出问题。
而且,氧气的供应也得稳定可靠,不能时有时无,不然反应就没法好好进行,就像人呼吸,得均匀顺畅才行。
2.2 反应阶段把乙醛和氧气送进反应釜,这反应釜就像一个魔法厨房。
反应釜里的温度、压力等条件得严格控制。
温度高了,就像火太大把菜烧焦了,可能会产生一些副反应,生成乱七八糟的东西;温度低了,反应又像乌龟爬一样慢。
压力也得合适,压力不合适,反应就像没吃饱饭的人干活,有气无力的。
而且反应釜里通常还得加催化剂,这催化剂就像化学反应的小助手,能让反应更快更高效地进行,就像给汽车加了高性能的润滑油。
2.3 产物分离与提纯阶段反应完了得到的是混合产物,这里面有醋酸,还有没反应完的乙醛、水等杂质。
这就需要把醋酸从这些杂质里分离出来,就像从一堆杂物里挑出宝贝一样。
可以采用蒸馏的方法,根据不同物质的沸点不同,把醋酸蒸馏出来。
这就像把不同沸点的水和油分开一样,沸点低的先跑出来,沸点高的留在后面。
提纯后的醋酸还得检测质量,得符合标准才行,可不能滥竽充数。
三、工艺流程的注意事项3.1 安全方面这个生产过程中,安全可是重中之重。
乙醛是易燃易挥发的物质,就像个小炸弹一样。
所以整个生产车间得做好防火防爆措施,不能有一点马虎。
醋酸生产—醋酸生产工艺流程组织
1、乙醛氧化制醋酸工艺流程
两个氧化塔上部连续通入N2稀释尾气,尾气从塔顶排出,进入尾气冷却器,经冷却分 液后进入尾气吸收塔,用水洗涤吸收未凝气体中未反应的乙醛及酸雾,然后排空。 采用一个氧化塔:w(醋酸) ≈ 94%、w(水) ≈ 2%、w(乙醛) ≈3%。 改用双塔流程:粗醋酸中杂质含量大幅度减少,省去了回收乙醛的工序。 从第二氧化塔溢流出的粗醋酸连续进入蒸发器6,用少量醋酸喷淋洗涤。 蒸发器的作用:闪蒸除去一些难挥发性物质,如醋酸锰、多聚物和部分高沸物及机械 杂质,作为蒸发器釜液被排放到催化剂配制系统。
1、乙醛氧化制醋酸工艺流程
醋酸、水、醋酸甲酯、醛等易挥发的液体,加热气化后进入脱低沸物塔7。 脱低沸物塔7:分离除去沸点低于醋酸的物质,如未反应的乙醛及副产物醋酸甲酯、甲酸、 水等,从塔顶蒸出。 脱除低沸物后的醋酸液从塔底利用压差进入脱高沸物塔8,塔顶得纯度高于99%的成品醋酸, 塔釜为含有二醋酸亚乙酯及微量催化剂的醋酸混合物,送至回收塔,脱除醋酸锰及部分杂质, 蒸馏分离可得到w(醋酸) > 98.5%的半成品,作为配制催化剂或蒸发器喷淋醋酸。 脱低沸物塔顶分出的低沸物由脱水塔9回收,塔顶分离出含量3.5%左右的稀醋酸废水,并含 微量醛类、醋酸甲醋、甲酸及水,经中和及生化处理后排放;塔中部抽出含水的甲乙混合酸; 塔釜为含量大于98.5%的回收醋酸,用作蒸发器的喷淋乙酸。
低压羰基化法生产醋酸工艺流程图
1-反应系统;2-洗涤系统;3-轻组分分离塔;4-脱水塔;流程
原料甲醇与CO和经过净化的反应尾气混合,进入反应系统1,在催化剂作用下,于1.4~ 3.4MPa、180℃进行羰基化合成反应。 从反应系统上部出来的气体经过洗涤系统2洗涤,回收轻组分(包括有机碘化物),并循环回 反应器中。 从反应系统出来的粗醋酸:进入轻组分分离塔3,塔顶轻组分和含催化剂的塔釜物料均循环回 反应器。 产物醋酸从塔的中部侧线采出,进入脱水塔4,脱水干燥。脱水塔塔顶为醋酸和水的混合物, 用泵循环回流到反应系统1。脱水塔塔釜流出的无水醋酸进入重组分分离塔5,由塔釜除去重组分 丙酸等,塔顶流出的醋酸进入精制塔6进行进一步提纯,采用气相侧线出料,得到高纯度的醋酸。
冰醋酸生产工艺
冰醋酸生产工艺
冰醋酸的生产工艺可以分为以下几个步骤:
1. 原料准备:冰醋酸的主要原料是乙醇和氧化剂。
乙醇一般通过发酵或化学合成来获取,而氧化剂一般采用氧气或过氧化氢。
2. 氧化反应:将乙醇与氧化剂加入反应釜中,控制反应温度和压力,进行氧化反应。
氧化反应的反应条件一般是在酸性催化剂的存在下,将乙醇氧化为乙醛,然后进一步氧化为醋酸。
3. 醋酸转化:将乙醛通过催化转化为醋酸。
这一步的重要催化剂是醋酸细菌,通过与醋酸细菌的接触,乙醛会被细菌氧化为醋酸,同时还会生成二氧化碳和水。
4. 醋酸提纯:将得到的混合醋酸进行进一步的提纯。
提纯方法有蒸馏和结晶两种。
蒸馏是通过控制温度和压力,将混合醋酸蒸馏出来,得到纯度较高的醋酸。
结晶方法则是通过加入一定的溶剂,使得醋酸结晶成纯净的醋酸晶体。
5. 包装和贮存:将提纯好的醋酸进行包装,一般使用塑料容器或玻璃瓶进行包装。
然后将包装好的醋酸存放在阴凉、干燥的地方。
通过以上几个步骤,就可以生产出冰醋酸。
需要注意的是,在整个生产过程中,需要控制好反应温度、压力和各种催化剂的浓度,以确保反应的顺利进行和产品质量的稳定。
毕业论文(设计):年产10万吨醋酸工艺设计【范本模板】
摘要醋酸是一种用途广泛的基本有机产品,也是化工、医药、纺织、轻工、食品等行业不可缺少的重要原料。
随着醋酸衍生产品的不断发展, 以醋酸为基础的工业不仅直接关系到化学工业的发展,而且与国民经济的各个行业息息相关,醋酸生产与消费正引起世界各国的普遍重视,为了满足经济发展对醋酸的需求,开展了此年产10万吨醋酸项目。
本设计采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。
首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流程,然后对整个工艺过程进行物料和能量衡算。
关键词:醋酸,工艺流程,物料衡算一、概述醋酸是一种有机化合物,又叫乙酸别名:醋酸、冰醋酸.分子式:C2H4O2(常简写为HAc)或CH3COOH。
是典型的脂肪酸。
被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源.纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体,凝固点为16.7 °C (62 °F),凝固后为无色晶体。
尽管根据乙酸在水溶液中的离解能力它是一个弱酸,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,是一个重要的化学试剂.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。
在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂。
食品工业方面,在食品添加剂列表E260中,乙酸是规定的一种酸度调节剂(一)醋酸生产的历史早在公元前三千年,人类已经能够用酒经过各种醋酸菌氧化发酵制醋。
十九世纪后期,人们发现从木材干馏制木炭的副产馏出液中可以回收醋酸[1],成为醋酸的另一重要来源。
但这两种方法原料来源有限,都需要脱除大量水分和许多杂质,浓缩提纯费用甚高,因此,随着20世纪有机化学工业的发展,诞生了化学合成醋酸的工业。
乙醛易氧化生成醋酸,收率甚高,成为最早的合成醋酸的有效方法。
1911年,德国建成了第一套乙醛氧化合成醋酸的工业装置并迅速推广到其它国家早期的乙醛来自粮食、糖蜜发酵生成的乙醇的氧化[2],1928年德国以电石乙炔进行水合反应生成乙醛,是改用矿物原料生成醋酸的开始.二次大战后石油化工兴起发展了烃直接氧化生产醋酸的新路线,但氧化产物组分复杂,分离费用昂贵。
乙醛氧化制醋酸工艺流程简述
乙醛氧化制醋酸工艺流程简述英文回答:Acetaldehyde Oxidation to Acetic Acid Process Overview.The oxidation of acetaldehyde to acetic acid is a widely used industrial process for the production of acetic acid, which is a versatile chemical intermediate and is used in the production of a wide range of consumer and industrial products. The process typically involves the following steps:1. Acetaldehyde Production: Acetaldehyde, the starting material for the oxidation process, is typically produced through a variety of methods, including the catalytic oxidation of ethylene or the hydration of acetylene.2. Acetaldehyde Oxidation: In the oxidation step, acetaldehyde is converted to acetic acid through acatalytic reaction in the presence of an oxidizing agent,such as oxygen or air. The catalyst used in this process is typically a metal salt or a metal complex, such as cobalt acetate. The oxidation reaction is exothermic, releasing heat that can be recovered and used to generate steam orfor other purposes.3. Acetic Acid Purification: The crude acetic acid obtained from the oxidation step typically contains impurities and water. To obtain pure acetic acid, the crude product is subjected to a purification process involving distillation, crystallization, or a combination of methods.4. Byproduct Recovery: The oxidation of acetaldehyde can also produce byproducts, such as carbon dioxide and water. These byproducts can be recovered and used in other processes, reducing waste generation and improving the overall efficiency of the operation.The oxidation of acetaldehyde to acetic acid is a well-established process that has been used for over a century. It is a reliable and efficient method for producing high-quality acetic acid for a wide range of applications.中文回答:乙醛氧化制醋酸工艺流程简述。
醋酸生产—乙醛氧化法生产醋酸的工艺参数
1、反应温度
乙醛氧化成过氧醋酸及过氧醋酸分解的速率都随温度的升高而加快。 温度过高: ✓ 副反应加剧; ✓ 提高系统压力使乙醛保持液相; ✓ 催化剂烧结甚至失活; ✓ 增加设备投资。 温度过低: ✓ 降低乙醛氧化为过氧醋酸以及过氧醋酸分解的速率,易导致过氧醋酸的积累。 用氧气氧化时适宜温度控制为343~353K,必须及时连续地除去反应热。
下面总结一下,影响乙醛氧化制醋酸的工艺参数有氧气通入速度、氧气 分布板孔径、氧气通过的液柱高度、催化剂的性质和用量、反应温度、反应压 力、原料纯度、氧化液的组成等,充分考虑这些参数对氧化过程的影响,确定 合理的参数范围,才能设计可行的工艺过程。
思考题: 影响乙醛氧化制醋酸的工艺参数都有哪些?
乙醛氧化法生产醋酸的工艺参数
我们知道,乙醛氧化是强放热反应,而且乙醛的爆炸极限范围宽,所以气相氧化不仅 不安全,还不能保证反应热的均匀移出,增加副反应,使醋酸收率下降。所以工业生产 中都采用乙醛液相催化氧化制醋酸。
本节课就来学习乙醛氧化法的工艺参数。
• 乙醛液相氧化生产醋酸是气液非均相反应的过程: • 一,氧气扩散到乙醛的醋酸溶液界面,继而被溶液吸收的传质过程; • 二,在催化剂作用下,乙醛转化为醋酸的化学反应过程。
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的液柱高度成正比。 液柱高,气液两相接触时间长,吸收效果好,吸收率增加。 气体的溶解性能也与压力有关,液柱高则静压高,有利于氧气的溶解和吸收。 一般,液柱超过4m时,氧的吸收率可达97%~98%以上。
• 下面再学习影响乙醛氧化为醋酸的化学反应过程的工艺参数: • 影响反应过程的的主要参数有催化剂的性质和用量、反应温度、反应压力、原料纯 度、氧化液的组成等,其中催化剂之前已经讨论过,现在讨论其他参数的影响。
醋酸生产—乙醛氧化法生产醋酸的反应原理
乙醛氧化法生产醋酸具有工艺简单、技术成熟、收率高、成本低等特点,是目前国 内生产醋酸的主要方法。 本节课学习乙醛氧化法的反应原理。
1、反应方程式
乙醛氧化法:乙醛与O2或空气以重金属醋酸盐为催化剂,在常压或加压条件下,进行的 催化氧化反应。
主反应: CH 3CHO(液) 1 / 2O2 CH 3COOH (液) 294kJ / mol
相态选择
氧化剂选择
气相
液相
空气
氧气
✓容易进行; ✓不必使用催化剂; ✓反应热均 ✓乙醛爆炸极限范围 匀移出。 宽,生产不安全; ✓采用液相 ✓不能保证反应热均 氧化法。 匀移出,醋酸收率低。
✓大量N2易在气 液接触面上形成 很厚的气膜,阻 止氧的有效扩散 和吸收,降低设 备的利用率。
✓应充分保证氧气和乙醛在液相 中反应,避免反应在气相中进行; ✓在塔顶引入N2以稀释尾气,使 尾气组成不致达到爆炸范围。 ✓多采用氧气作氧化剂。
2、反应机理
• 自由基的联锁反应机理: • 乙醛氧化反应存在诱导期。在诱导期时,乙醛以很慢的速率吸收氧气,生成过氧醋 酸。过氧醋酸是一种不稳定的具有爆炸性的化合物,在363K~383K下能发生爆炸。 • 无催化剂:过氧醋酸分解速度很慢,系统积累过量的过氧醋酸,浓度达到一定值, 会突然分解引起爆炸。 • 采用催化剂:加速过氧醋酸分解,避免过氧醋酸的浓度积累,消除爆炸隐患,实现 醋酸工业化生产。 • 常用的催化剂:醋酸锰。
3、催化剂
•对催化剂的要求:
①既加速过氧醋酸的生成,又促使其迅速分解,使过氧醋酸的浓度维持在最低限度; ②应能充分溶解于氧化液中。 •实践证明,可变价金属锰、镍、钴、铜的醋酸盐或它们的混合物可作为乙醛氧化法生产醋 酸的催化剂。 •醋酸锰:加速乙醛氧化为过氧醋酸,保证过氧醋酸生成与分解速度基本相同,其醋酸收率 也远远高于其他金属的催化剂。 •工业上普遍采用醋酸锰作为催化剂:醋酸锰用量约为原料乙醛量的0.1%~0.3%(质量分 数)。
醋酸工艺流程的组织.pptx
经混酸冷却器H-212冷至50℃左右,进入R-204罐再由混酸泵B-206a、b 送中间罐区的混酸罐R-503a、b贮存,经计量后出售。
从催化剂回收塔T-201排出的釜液,和从高沸塔底排出的高沸物均含有大 量的醋酸。经残渣塔T-301进一步蒸馏以回收醋酸。该塔为常压蒸馏,可 连续生产,亦可间断生产,塔釜用间接蒸汽加热。塔顶蒸出的醋酸经冷 凝器H-301冷凝,其纯度为99%(wt)左右,一部分回流(回流比1.5),—部 分去T-202,塔底排出物是含醋酸55%(wt)左右的高沸物和催化剂的残渣, 装桶外售。
第二氧化塔和第一氧化塔一样为外冷式空塔,为保证反应停留时间,并 利于化学反应平衡,第二氧化塔比第一氧化塔细长一些。
进入第二氧化塔的氧化液从塔中部进入,塔下部通入过量4%的氧气, 与塔中未反应的乙醛进一步反应,从塔底出来的氧化液用第二氧化塔循 环泵B-102a、b抽出进入第二循环冷却器H-103,使氧化液的温度从82℃ 降至70℃左右,然后再循环进入塔内。由于反应热少,循环比控制在 35~40之间,塔顶压力控制在0.1MPa,反应温度控制在75℃~82℃。 从塔上部溢流出的氧化液,其醋酸浓度为96.5%(wt)以上,送入氧化液贮 槽或直接进入催化剂回收塔T-201。
2. 蒸馏单元
为获得高纯度的商品醋酸,以醋酸为主的氧化液须进一步蒸馏,以分离除醋酸以外的其它 组分,并回收催化剂醋酸锰循环使用。
第二氧化塔的氧化液进入催化剂回收塔T-201,用蒸汽间接加热,塔顶温度控制在 125~128℃,塔底温度125~130℃。塔底的催化剂溶液经循环泵B-201a、b返回氧化塔。 催化剂循环使用一段时间后排入高沸物贮罐R-301以回收醋酸。
乙醛液相催化自氧化生产醋酸工艺流程
乙醛液相催化自氧化生产醋酸工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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乙醛氧化制醋酸生产技术
流程:氧化反应,产物分离,产品精制 操作:开工,生产,异常情况处理,停工等控制操作
催化自氧化
液态乙醛 空气或氧通入
醋酸
反应特点: 无催化剂,反应需较长的诱导期,过了诱导 期。氧化反应速度即迅速增长而达到最大值。
这类能自动加速的氧化反应具有自由基链反应
特征称自氧化反应。
乙醛氧化法生产醋酸工艺
乙醛氧化法 生产醋酸
内冷却管外循环冷却器循环导流筒搅拌鼓泡釜式反应器连续鼓泡床塔式反应器反应器反应器移热方式移热方式催化自氧化搅拌鼓泡釜式反应器搅拌鼓泡釜式反应器借搅动作用使气体高度分散催化自氧化连续鼓泡床塔式反应器连续鼓泡床塔式反应器特点
乙醛氧化制醋酸生产技术
乙醛物理性质
外观:无色液体,有强烈的刺激臭味,易挥发。 所含官能团:醛基(-CHO) 熔点(℃): -121 沸点(℃): 20.8 相对密度(水=1): 0.78引燃温度(℃): 140 爆炸上限%(V/V): 57.0 爆炸下限%(V/V): 4.0 溶解性:能跟水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶
混合物,而具有爆炸危险等。
氧的吸收率98% 醋酸选择性98%
氧化产物
催化自氧化
乙醛、醋酸甲酯 甲酸、水、醋酸(50%)
反应温度:70-75 反应时间:3h X乙醛:97%
故采用的反应器必须是: ◆能提供充分的氧接触表面; ◆能有效地移走反应热; ◆设备材料必须耐腐蚀; ◆有安全装置; ◆返混程度满足具体反应的要求。
G
G L
催化自氧化
催化自氧化
工业生产中采用的是全混型鼓泡塔式反应器。简 称氧化塔。
氧化塔有内冷却和外冷却两种形式
催化自氧化
分段控制冷却 水和通氧量, 传热面积太小
大规模生产中采用