羰基合成醋酐联产醋酸工艺研究
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考甲醇低压羰基合成醋酸是一种重要的工业化学工艺，具有高效能、高选择性和环境友好等优点。
在对该工艺进行思考时，我认为以下几点是值得关注和深入研究的：1. 催化剂的选择：目前常用的催化剂是钴和碘化物的复合体。
由于催化剂具有直接影响反应效率和选择性的特性，因此选择合适的催化剂是很重要的。
未来可以考虑开发新型催化剂，以提高反应效率和选择性。
2. 变工艺条件以改进反应效率：醋酸甲酯氧化和羰基亲核加成反应是甲醇低压羰基合成醋酸的两个主要步骤。
通过改变工艺条件，如温度、压力和反应物配比等，可以提高反应效率。
还可以考虑引入辅助催化剂或添加助剂，以增加反应速率和产物选择性。
3. 应用新型反应器：传统的甲醇低压羰基合成醋酸的反应器主要是管式反应器和固定床反应器。
未来可以考虑采用新型反应器，如流经式反应器、催化膜反应器等，以提高反应效率和产物选择性。
4. 应对副产物产生：在甲醇低压羰基合成醋酸的过程中，常常会产生副产物，如一醋酸乙烯酯和二甲醚等。
这些副产物不仅降低了反应的效率，还增加了废物处理的难度。
可以研究如何减少或回收这些副产物，以提高产物纯度和减少物料损失。
5. 节能减排和环保性：甲醇低压羰基合成醋酸需要较高的温度和压力条件，导致能耗较高。
可以引入新的能源节约技术，如换热器、催化剂再生和废热利用等，以降低能耗。
还可以研究如何减少或处理废气和废水，以提高工艺的环保性。
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考包括催化剂的选择、工艺条件的改进、新型反应器的应用、副产物产生的应对和节能减排与环保性等方面。
通过对这些关键问题的探索和研究，可以进一步提高该工艺的效率和环境友好性。
醋酸甲酯羰基法合成醋酐法设计说明书
4万t/a 醋酐生产工艺设计摘要醋酐是重要的有机化工原料，涉及各个领域并对社会的发展起着重要的作用，因此制备醋酐成了工业生产的重要工作，目前工业上生产醋酐主要有三种方法：乙醛氧化联产法、乙烯酮法和醋酸甲酯羰基合成法。
虽然醋酐的应用广，实用强，但是如不适当处理及储存就会对环境有危害，对水体造成污染，严重时可危机人的生命。
通过对醋酐生产的研究，目前较适合推广及环保的生产是醋酸甲酯羰基化合成法，该方法不仅符合未来的发展趋势，在成本方面也大大降低了投资，是目前生产醋酐最具前景的方法。
考虑到生产醋酐的意义及应用前景，进而提出了生产醋酐的具体工艺流程和设备的选型。
关键词：物料衡算能量衡算热量衡算装置布置With an Annual Output of 40 Thousand t/a AceticAnhydride Production Process DesignAbstractAcetic anhydride is the important organic chemical raw materials, involving various fields and on social development plays a important role, therefore of preparation of acetic anhydride into the important work of industrial production, the industrial production of acetic anhydride are three main methods: oxidation of acetaldehyde generation method, ethylene ketone method and acetic acid methyl ester carbonyl synthesis method. Although the wide application of acetic anhydride, practical strong, but if not properly handle and store it is harmful to the environment, the water pollution caused by serious crisis of human life.Through the study of acetic anhydride production. It is suitable for promotion and environment-friendly production is acetic acid methyl ester carbonyl compound method, this method not only conforms to the trend of development in the future, in terms of cost is also greatly reduced the investment, the acetic anhydride production the most promising method. Considering the production of acetic anhydride significance and application prospect, and puts forward the specific selection of acetic anhydride production process and equipment.Keywords: environmental protection methyl acetate carbonylationacetic anhydride目录前言 (1)第1章绪论 (2)第1.1节设计依据、指导思想及设计原则 (2)第1.2节设计地区的自然条件 (4)第1.3节厂址的选择 (4)第1.4节车间（装置）布置及生产制度 (4)第1.5节节能与环境保护 (6)第1.6节安全技术和安全防火 (7)第2章工艺论证 (8)第2.1节工艺原理 (8)第2.2节工艺流程简图 (8)第2.3节原料规格、产品规格 (9)第2.4节产品的物理化学性质、结构和性能及用途 (9)第2.5节产品的合成工艺路线 (10)第2.6节“三废“及其处理 (11)第2.7节安全生产 (11)第2.8节经济技术分析 (11)第3章工艺流程设计 (14)第3.1节工作任务及管理范围 (14)第3.2节工艺流程 (14)第4章物料衡算 (15)第4.1节物料衡算的基本方法 (15)第4.2节物料衡算的质量守恒 (15)第4.3节醋酐工艺流程概述 (15)第4.4节有关物料衡算和热量衡算的知识 (16)第4.5节各工段的物料衡算 (17)第5章热量衡算.......................... 错误!未定义书签。
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考甲醇低压羰基合成醋酸工艺是一种重要的化工生产工艺，广泛应用于醋酸等化工产品的生产。
在这篇文章中，将对甲醇低压羰基合成醋酸工艺进行几点思考与讨论。
甲醇低压羰基合成醋酸工艺是一种重要的化学反应工艺。
在这个工艺中，甲醇和一定量的一氧化碳在催化剂的作用下发生羰基化反应，生成醋酸。
这个反应具有很高的产率和化学转化率，可以高效地将甲醇转化为醋酸。
这种工艺对于醋酸等化工产品的生产具有非常重要的意义，因此对这个工艺进行深入的思考和研究是非常有必要的。
甲醇低压羰基合成醋酸工艺的关键技术主要包括催化剂的研制和反应条件的控制。
催化剂是这个工艺中最关键的部分，直接影响了反应的效率和产率。
对于催化剂的研究与开发是非常重要的。
控制反应条件也是至关重要的，包括温度、压力、反应时间等参数的控制都会直接影响到反应的进行。
在对这个工艺进行思考与讨论的过程中，要着重考虑这些关键技术，研究如何提高催化剂的活性和稳定性，以及如何优化反应条件，提高反应的效率和产率。
甲醇低压羰基合成醋酸工艺还需要考虑如何解决副产物的问题。
在这个反应中，除了生成醋酸之外，还会生成一些副产物，包括甲酸、乙醇等。
这些副产物不仅会降低醋酸的产率，还会对催化剂和设备产生不利的影响。
如何降低副产物的生成，或者将其有效地利用起来，是这个工艺需要思考与解决的问题之一。
安全环保也是甲醇低压羰基合成醋酸工艺需要重点思考的问题。
在这个工艺中，使用的催化剂和原料都具有一定的毒性和腐蚀性，同时反应中还会生成一些有害的气体和液体。
如何确保生产过程的安全性和环保性，是这个工艺需要解决的一个重要问题。
甲醇羰基化合成醋酸技术新进展及我国现状
甲醇羰基化合成醋酸技术新进展及我国现状化学工业的主要原料是煤、石油、天然气等能源资源，我国的煤炭资源十分丰富，全国的煤炭保有储量达1万亿吨。
从可持续发展战略的观点出发，新世纪将是以一碳化学为基础的新一代煤化工发展新时期。
发展新一代煤化工具有最大竞争力的是含氧化合物类产品，其中最具代表性的是用途广、产量大的有机酸棗醋酸。
醋酸广泛用于化工、轻工、纺织、农药、医药、电子、食品等工业部门，醋酸下游产品很多，其衍生化学品多达数百种。
自70年代美国孟山都公司首创低压羰基合成醋酸工艺以后，该方法已成为当今世界生产醋酸的主要方法。
甲醇低压羰基合成醋酸工艺确立了一碳化学含氧化合物的产业优势，从此，醋酸及其衍生物的工艺和技术创新一直成为世人追求的发展目标。
1.甲醇羰基化合成醋酸技术发展概况近年来甲醇羰基化法工业化生产醋酸技术的主要进展包括：BP公司的Cativa工艺、Celanese公司开发出的Celanese低水含量工艺、UOP/Chiyoda开发出UOP/Chiyoda Acetica工艺、Haldor Topsoe的合成气经甲醇/二甲醚生产醋酸新工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程。
以上新技术有的已用于工业化生产装置的改进，有的正在准备用于工业装置的建设或改造。
1.1BP公司的Cativa工艺1986年，BP化学公司从孟山都购买了基于铑系催化剂的甲醇羰基化法制醋酸技术，在此后的多年中该公司一直在寻求对这项技术进行改进。
到1996年，终于宣布开发成功了基于甲醇羰基化的CATIVA醋酸新工艺。
Cativa工艺以金属铱作主要催化剂，并可加入一部分铼、钌和锇等作助催化剂。
新催化剂的制备由羰基铱[Ir(CO)12]、氢碘酸和醋酸水溶液于120℃回流反应而成。
与传统的孟山都/BP技术相比，Cativa工艺具有以下优势：由于铱的价格明显低于铑，所以在经济上更具竞争力；铱催化体系活性高于铑催化体系；反应副产物少；可在较低含水量条件下操作（Cativa工艺不到8%，而孟山都工艺为14%～15%）。
多组分羰基合成醋酐联产醋酸技术的开题报告
多组分羰基合成醋酐联产醋酸技术的开题报告一.选题背景及意义醋酐（Acetic anhydride）是一种具有强烈刺激性气味和有毒性的化学品，广泛用于有机合成、医药等生产领域。
以有机烷基酸为原料，通过加热脱水制得。
目前，醋酐的生产主要采用丙烯酸酯法和甲醇法，但这两种方法都存在一定的问题：丙烯酸酯法需要大量的丙烯酸酯，而甲醇法则存在甲醇脱氢对环境的污染问题。
近年来，研究人员发现，多组分羰基化合物在特定反应条件下可以高效地合成醋酐。
一方面，这种方法能够降低丙烯酸酯和甲醇的使用量；另一方面，它也能提高醋酸的利用率和产品质量。
因此，开发多组分羰基合成醋酐联产醋酸技术具有重要意义。
二.研究内容本研究旨在开发一种多组分羰基合成醋酐联产醋酸技术，其中包括以下内容：1.多组分羰基合成醋酐反应机理的理论研究。
通过模拟计算和实验验证，探究多组分羰基化合物在一定反应条件下产生醋酐的机理和原理。
2.优化多组分羰基合成醋酐的反应条件。
根据反应过程中不同机理和反应物的特性，调整反应条件，寻求最优化的反应参数，包括反应温度、反应时间、反应物浓度、催化剂配合物等，以提高醋酐的产率和纯度。
3.联产醋酸的技术研究。
基于多组分羰基化合物反应产生的中间体，采用一系列物理化学方法，探索产生醋酸的有效途径，以达到醋酐联产醋酸的目的。
4.生产工艺设计与实现。
在理论基础的支持下，设计优化多组分羰基合成醋酐联产醋酸的大规模工业生产工艺，进行实验验证和生产示范。
三.研究思路和方法本研究以多组分羰基化合物为原料，采用理论计算和实验分析相结合的方法，通过不断优化反应条件，探寻合成醋酐和联产醋酸的最适反应途径。
具体研究方法包括以下几点：1.多组分羰基化合物反应的催化机理研究。
借助红外光谱、核磁共振等仪器设备，以及密度泛函理论计算，探究反应机理，并确定催化剂的选择。
2.实验条件优化。
以一系列多组分羰基化合物反应为基础，通过单因素试验和正交试验等方法，系统优化反应条件，并进行中间体的分离、纯化与结构分析。
羰基合成醋酐联产醋酸工艺研究
2 实验部分 2. 1 原料及试剂
甲醇, 醋酸甲酯, 一氧化碳 ( 高纯 ) ; 均相羰基催 化剂, 自 制, 催 化剂 基 础原 料 组分 由 A lfa Aesar a JohnsonM atthey Com pany和 A crosO rganicsG ee l Be l gium New Jersey USA 提供。 2. 2 实验装置及操作
∃ 92∃
化学工程 2010年第 38卷第 5期
要反应式如下:
Rh
M eOH + CO AcOH
( 1)
CH 3 I
Rh
M eOA c+
CO
CH3
A
I
c2
O
( 2)
Rh
M eOH + M eOA c+ CO CH 3 I A cOH + A c2 O ( 3)
式 ( 1)是甲醇通过羰基合 成反应生成醋酸, 式 ( 2) 是醋酸甲酯羰基化反应生成醋酐, 式 ( 3) 为总反
( 9)
H I+ M eOA c& ∋ A cOH + M eI
( 10)
H I+ L iOA c& ∋ A cOH + L iI
( 11)
A cI+ L iOA c& ∋ A c2O + L iI
( 12)
L iI+ M eOA c& ∋ L iOA c+ M eI
醋酸甲酯羰基合成醋酐的工艺进展
所谓羰基合成醋酐就是指醋酸甲酯与CO进行羰基合成过程。
根据羰基合成所处的状态可分为液相法和气相法，反应的起始原料可以是甲醇（直接法），也可以是醋酸甲酯（间接法）。
以甲醇为原料生产醋酐有两条路线，一是甲醇与醋酸先酯化，然后醋酸甲酯羰基化生产醋酐；二是醋酸甲酯羰基化生产醋酐，部分醋酐产品与甲醇反应提供原料醋酸甲酯。
液相羰化法依斯曼柯达公司采用反应蒸馏工艺制造醋酐。
醋酸（含水量小于0．5％）与甲醇在塔式反应器内进行酯化反应，生成的醋酸甲酯产品直接由塔顶蒸出，用硫酸作催化剂。
自羰化工序循环的醋酸进入反应蒸馏塔的上部，新鲜的由塔底部进入，两种反应物料逆向流动，酯化反应蒸发在每块板上进行。
由于反应蒸馏在每个塔板上蒸发除去醋酸甲酯，这就大大促进了酯化反应，提高了转化率。
原料甲醇和酯化反应生成的水与产物醋酸甲酯形成共沸物，如醋酸甲酯95％与水5％；醋酸甲酯81％与水19％（均为质量分数）。
原料醋酸也是萃取剂，又可以把剩余的共沸物中的甲醇反应掉。
因此产品很容易提纯。
这种反应蒸馏技术要比其它类型酯化技术先进合理，国内也有很多单位在研究。
在反应区塔盘上的停留时间的选择是很重要的参数，它直接影响到萃取的效率，这些逆流塔盘可以是高效的金属丝网、泡罩塔和逆流的槽式塔盘，均具有较长的停留时间，可达到24h。
产品纯度非常之高，转换率也很高，反应产物与反应物分子比较接近化学当量。
反应段的温度控制在65～85℃之间、塔的操作压力为大气压，催化剂硫酸浓度为95％～98％（质量分数），在塔的萃取蒸馏段的底部进入，与醋酸的质量比为0．01，反应物的停留时间随硫酸浓度增加而增加。
由于反应物是高腐蚀性的，所以塔的再沸器需要特种材料。
反应蒸馏的塔顶冷凝器采用部分冷凝，冷凝液回流进塔，未冷凝的气相醋酸甲酯供给羰基化反应工序。
回流比控制在1．5～1．7，回流比超过2．0时转化率会迅速下降。
反应产物与H2／CO物质的量比有密切相关，氢的比例增大，羰化产率也增大。
羰基合成醋酐联产醋酸工艺研究
化
学
工
程
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ５ １３ ． Ｍａ ２ ０ ｖ ０１
Ｃ Ｅ Ｃ ＬＥ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｈ Ｎ Ｈ ＭＩＡ Ｎ ＩＥ Ｒ Ｎ ｆ ＩＡ） Ｃ
羰 基 合 成 醋酐 联 产 醋 酸工 艺 研 究
张
陕西 西安
蕾 ．，曹 ，一
７０ ５ ） １０ ４
摘 要 ： 确定 选 用 均 相 铑 系 催 化 剂 后 ， 了进 一 步研 究 中 试放 大 ， 对 羰 基 合 成 小 试 工 艺 进 行 研 究 。 实 验 采 用 贵 金 在 为 需
属铑为主催化剂 ， 碘甲烷为助催 化剂 ， 以醋 酸甲酯 、 甲醇和一氧化碳为原料 ， 选用锆材 高压釜 ， 均相羰 基化合成 醋酐 并联产醋酸。在温度 １０ ０ ８ —２ ０℃下 ， 压力 ３ Ｏ ． ａ 催化剂质 量分数 ７ ０×１ － １００×１ ～， 甲烷质 量 ． —６ ０ＭＰ ， ０ ０ － ０ ０ 碘
彬 ，唐应 吉 ，杨 燕红 ，马 晓迅 ． 一
７０ ６ １０９；２ 陕 北 能 源 先 进 化 工 利 用 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 ， ．
（ ．西 北 大 学 化 工 学 院 ，陕 西 西 安 １
７ ０６ ；３ １０ ９ ．陕西煤业化工技术开发 中心有 限ห้องสมุดไป่ตู้任公 司 ，陕西 西安
分数 １ ％一 １％和停 留时间 ７ —９ ｉ ０ ５ ０ ０ｍ ｎ的工 艺条 件下 ， 按一氧化碳计醋 酐选择性 为 ９ ．％ ， Ｏ转 化率 为 ９ ． ％ ， ５４ Ｃ ７４ 羰基产物醋酐收率为 ９ ．％ ； 化剂的时空收率 （ ２９ 催 按醋酐计 ） ３ ７ ．８ｇ （ ｏ ・ ） 为 ８６ １２ ／ ｍ ｌ ｈ 。此工艺参数 的提 出可 以初
BP公司Cativa羰基合成醋酸技术研究
BP公司Cativa羰基合成醋酸技术研究摘要：本文概述了bp公司的cativa醋酸生产技术的机理、关键操作数据及工艺特点。
abstract： the paper presents the mechanism， key operation data and process characteristics of cativa acetic acid production technology of bp company.关键词：羰基合成； cativa工艺；铱催化剂；铑催化剂；技术经济key words： carbonyl synthesis；process of cativa；iridium catalyst；rhodium catalyst；technical economy中图分类号：q946.81+2 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）13-0278-02————————————作者简介：张龙华（1969-），男，黑龙江大庆人，助理工程师，研究方向为生产运行管理。
1 cativa醋酸工艺概述英国bp公司于1986年从monsanto公司购买醋酸专利后，在赫尔市经过3年研究开发成功的，目前，cativa醋酸技术已在10个国家注册专利。
与现有铑基催化剂相比，cativa具有以下优点：同一规模的投资费用节省10%-30%；公用工程费用降低20%-40%。
ir-ru催化体系稳定，可以在低水含量4-5%系统中存在。
2 cativa醋酸工艺介绍2.1 反应机理 ir基催化剂催化甲醇羰基化的机理要比rh催化剂的复杂得多。
ir基催化体系中存在的主要化合物是[meir（co）2i3]-和[ir（co）2i4]-，都是三价的ir，但前者有活性而后者不具活性，在进一步参与甲醇羰基化反应之前，后者需要被还原为[ir（co）2i2]-。
2.2 铱基催化剂与铑基催化剂催化机理区别 ir基和rh基体系催化机理的主要差别在于决速步骤。
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程论文
诚信声明本人声明：我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程学院：专业：工业分析与检验班级：学生：指导教师：1．设计（论文）的主要任务及目标(1) 醋酸的性质(2) 乙酸的性质(3) 物料衡算2．设计（论文）的基本要求和内容(1) 概述(2) 工艺条件(3) 性质3．主要参考文献[1] 李东风,李炳奇.有机化工工艺学[M].华中科技大学出版社,2007.8[2] 现代化工. 2010(30)2:78[3] 佟项军．乙醛氧化法合成醋酸[M]．吉林：吉林化工出版社，1990.年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程摘要本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。
特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。
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;综述目录目录 (IV)前言 (1)第1章参考文献 (2)第1节概述 (2)第2章醋酸的性质 (3)第1节醋酸的物理性质 (3)第2节醋酸的化学性质 (4)2.1醋酸 (4)乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。
甲醇羰基化生产醋酸联合装置工艺流程说明1
甲醇羰基化生产醋酸联合装置工艺流程说明甲醇羰基化生产醋酸的生产过程主要由合成工序、精馏工序、吸收工序三部分组成。
1、合成工序合成工序是用一氧化碳与甲醇在催化剂二典二羰基铑的催化作用下和助催化剂碘甲烷的促进下液相合成醋酸。
由一氧化碳制备车间或一氧化碳提纯装置提供的一氧化碳，经分析、计量后，进入反应釜1，与甲醇反应生成醋酸。
未反应的一氧化碳与饱和有机蒸气一起由反应釜顶部排出，进入转化釜2，与来自反应釜1未反应完的甲醇、醋酸甲脂继续反应生成醋酸，二典二羰基铑转化为多碘羰基铑。
在转化釜2中未反应完的一氧化碳与饱和有机蒸气从转化釜2顶部排出，进入转化釜冷凝器3，冷凝成50℃的气液混合物。
气液一并进入分离器4进行气、液分离。
气相由高压分离器顶部排出，送往吸收工序高压吸收塔32。
液体分成两相，主要成分为碘甲烷和醋酸的重相，经调节阀返回反应釜1；主要成分为水醋酸的轻相返回转化釜2。
甲醇分为新鲜甲醇和吸收甲醇富液。
新鲜甲醇由中间罐5，经甲醇加料泵6，送入本工序。
经计量、分析后与来自吸收工序吸收甲醇富液泵37的吸收甲醇副业混合，进入反应釜1，与溶解在反应液中的一氧化碳反应生成醋酸。
反应液由反应釜1中上部排出，经分析后进入反应釜2。
反应液中未反应的甲醇、醋酸甲脂与一氧化碳继续反应生成醋酸。
在转化釜中反应后的反应液由转化釜2中上部排出，经调节阀进入蒸发器9。
为了控制反应液温度，带出反应热，设置一外循环系统。
外循环系统由外循环泵7、外循环换热器8组成。
反应釜1出来的反应液由外循环泵7升压后，进入外循环换热器8冷却后，重新返回反应釜1。
转化釜2排出的反应液经分析、减压后进入蒸发器9。
在此反应液化气减压、闪蒸，部分有机物蒸发成蒸气，与反应液解吸出来的无机气体一道由顶部排出。
如果由顶部排出的气体中醋酸流量未达到要求时，则通入蒸气进入蒸发器加热段，对液体进行加热。
加热产生的醋酸蒸气同闪蒸产生的蒸汽，一并从顶部排出，送往精馏工序脱轻塔10做进一步处理。
醋酸酐生产工艺及检测毕业设计论文
毕业设计（论文）题目酸酐生产工艺及检测学部化学工程系专业高分子材料成型技术与物流管理毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考
对甲醇低压羰基合成醋酸工艺的几点思考甲醇低压羰基合成醋酸是一种重要的化工工艺，广泛应用于化工领域。
在工艺设计和生产实践中，有以下几点思考值得我们关注和探讨：一、催化剂选择催化剂是甲醇低压羰基合成醋酸工艺中至关重要的组成部分，它直接影响着反应的速率和选择性。
传统上，这一过程中常使用钴醋酸盐作为催化剂，但随着工艺技术的不断发展，对催化剂的选择也在不断拓展。
目前，一些新型催化剂如基于金属有机框架（MOF）的催化剂、贵金属催化剂等也逐渐得到应用。
这些新型催化剂具有较高的催化活性和选择性，能够提高醋酸的产率，减少催化剂的用量，降低生产成本，因此催化剂选择是一个需要不断思考和探索的问题。
二、反应条件控制反应条件的控制直接关系到甲醇低压羰基合成醋酸的反应效率和产品品质。
在实际生产中，需要考虑的条件包括反应温度、压力、催化剂浓度等。
传统的工艺条件为160-200℃的反应温度和8-10 MPa的反应压力，但在实际操作中，可能还需要根据具体的生产情况和原料特性进行调整和优化，以获得更好的反应效果和产品质量。
还需要充分考虑能源消耗、安全环保等方面的因素，以实现可持续生产。
三、废气处理甲醇低压羰基合成醋酸过程中会产生大量的废气，其中含有一定量的甲醛、醋酸蒸汽等有毒有害物质，直接排放会对环境和人体健康造成不良影响。
废气处理是该工艺中需要认真思考和解决的问题之一。
目前，一些先进的废气处理技术如活性炭吸附、催化氧化、等离子体处理等已经得到应用，并取得了很好的效果。
在工艺设计和实际生产中，需要充分考虑废气处理的技术和设备选择，以确保废气排放达标，实现环保生产。
四、产品纯度和回收利用在甲醇低压羰基合成醋酸工艺中，产品的纯度和回收利用是一个重要的经济和环保问题。
产品的纯度直接影响着其市场价值和应用领域，因此需要通过合理的生产工艺和产品分离技术来保证产品的高纯度。
对反应产物中未反应的原料和副产物的回收利用也是一个需要认真考虑和解决的问题。
非均相催化剂羰基合成醋酐工艺研究、
（ １ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｍａ ｌ ｌ— Ｓ Ｃ ａ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈａ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
合成 醋酐 ，为进一步研究 中试 放大 ，对羰基合成小试 工艺进行研究 。对小试提供 的最佳 工艺条件进行 研究考核 ，结 果表 明 ：在 温
度 １ ９ ０～ ２ ０ ０℃ 下 ，压 力 ５～ ５ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ，催 化 剂 质 量 分 数 ２ ０ ％ ～２ ５ ％， 碘 甲烷 浓 度 ３ ｍｏ ｌ ／ Ｌ ，醋 酸 锂 浓 度 １ ｍｏ ｌ ／ Ｌ ，反 应 时 间 ８ Ｏ一 １ ０ ０ ｍｉ ｎ的工艺条件 下 ，按醋酐选择性为 ９ ６ ％ ，Ｃ Ｏ转化率 为 ９ ７ ％ ，羰基 产物醋酐 收率为 ９ ４ ％ ，醋 酐的时空 收率 为 ４ ６ ０ ｍ ｏ ｌ Ａ ｃ Ｏ ／
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｓ ｍａ ｌ ｌ— ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｎ ｏ —ｈ ｏ ｍｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｙ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｗ ａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｏ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｉｄ ｒ ｅ ，ｆ ｏ ｒ ｗｈ ｉ ｃ ｈ
甲醇羰化法直接生产醋酸项目可行性研究报告
目录目录 (1)一、醋酸的性质、用途及市场概况 (2)1．名称 (2)2．物理化学性质 (2)3．主要用途 (2)4．市场 (3)5.国内主要生产厂家 (3)二、醋酐的性质、用途及市场概况 (3)1.名称 (4)2.物理化学性质 (4)3.主要用途 (4)4．市场 (5)5．国内主要生产厂家 (6)三、醋酸乙烯的性质、用途及市场概况 (6)1．名称 (6)2．物理化学性质 (7)3．主要用途 (7)4．市场 (8)5．国内主要生产厂家（见表15） (9)四、醋酸、醋酐和醋酸乙烯的工艺技术 (9)1．醋酸工艺路线简介 (9)2.醋酐工艺简介 (12)3.醋酸乙烯工艺简介 (12)五、推荐的工艺及装置规模 (13)1.甲醇羰基化法制醋酸 (13)2.醋酐工艺 (14)3.醋酸乙烯工艺 (16)六、原材料的规格、来源和产品标准 (17)1．原料规格 (17)2．产品标准 (18)七、环保及污染防治 (19)1．醋酸、醋酐和醋酸乙烯联合装置排放的废气如表17所示 (19)2．废液排放及处理方式 (19)3．废渣处理 (20)4．噪声 (20)八、技术经济 (20)1．综合生产概略流程和产品规模确定如下： (20)2．各种产品的原料消耗 (20)3．各种产品的公用工程消耗（装置规模同上） (21)4．成本、投资估算及经济效益（1992年价） (23)九、结论 (23)一、醋酸的性质、用途及市场概况1．名称学 名：乙酸。
又名：醋酸英文名：Ethanoic Acid ， Acetic Acid分子式：C 2H 4O 2，结构式：CH 3 — 2．物理化学性质（1）物理性质无色透明液体，有刺激气味，与水、乙醇、甘油和乙醚互溶，不溶于二硫化碳。
其主要物性如下：比 重（d 204℃） 1.04928 临界温度：℃ 321.6 凝固点：℃ 16.63 临界压力：MPa 57.87 沸 点：℃ 117.87 临界密度：g/ml 0.351 粘 度：(20℃)厘泊 1.22 表面张力：N/m(20℃) 0.2757 闪 点：℃ 57 介电常数（固态，-10℃） 2.665 折射率： (n 20D ) 1.3715 （液态，20℃） 6.170 自燃点：℃ 465（2）化学性质乙酸是典型的一价弱酸，k A =1.75×10-5。
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计..
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计学院：专业：姓名：指导老师：化学工程与工艺学号：职称：二○一四年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计摘要醋酸是一种重要的基本有机化工原料产品，在各行各业中有广泛的应用。
本设计介绍了醋酸的一些物理性质、化学性质，用途，现状和发展状况并且对比了各种合成方法，还对工艺流程进行了简述。
本设计采用甲醇为原料，铑为催化剂，低压羰基化流程工艺。
本工艺简单，原料来源广泛，污染少，安全可靠，转化率和选择率高，产品质量高。
本工艺的设计重点是合成工序和精馏工序的物料衡算、热量衡算、主要设备计算和选型。
同时绘制了工艺流程图和主要设备装置图。
并且对于工艺进行车间布置和三废处理。
关键词: 甲醇低压羰基化物料衡算热量衡算With an annual output of 100000 tons of low-pressure methanolcarbonylation acetic acid refining process designAbstractAcetic acid is an important basic organic chemical raw material products, have been widely applied in all walks of life. This design introduces some physical properties, chemical properties, application status and development of acetic acid, and comparison of various synthetic methods, but also on the process are described.This design uses methanol as raw materials, rhodium catalyst, low-pressure carbonylation process. This simple process, wide material source, less pollution, safe and reliable, high conversion and selectivity, high product quality. The design key of this process is a material balance synthesis process and distillation process calculation, heat balance calculation, calculation and selection of main equipment. At the same time, rendering the process flow diagram and main equipment installation diagram. And workshop layout and waste treatment for process.Keywords: Methanol；Low-pressure carbonylation；material balance；heat balance目录1 前言 (1)1.1世界醋酸生产概况 (1)1.2国内生产状况 (2)1.3醋酸的用途 (2)1.4醋酸的物理性质 (2)1.5醋酸的化学性质 (2)1.5.1与不饱和烃的酯化反应 (3)1.5.2醇醛缩合反应 (3)1.5.3与金属氧化物或碳酸盐反应 (3)1.5.4分解反应 (4)1.5.5酸碱性 (4)1.6醋酸合成方法 (4)1.6.1轻烃液相氧化法 (4)1.6.2乙醛氧化法 (5)1.6.3乙烯直接氧化法 (5)1.6.4甲醇羰基化合成法（MC） (5)1.6.5乙烷选择性催化氧化 (6)1.6.6甲醇羰基化制备醋酸 (6)2物料衡算 (10)2.1合成塔的计算 (10)2.1.1合成塔的物料衡算 (10)2.2轻组分塔的物料衡算 (11)2.3脱水塔的物料衡算 (12)2.4重组分塔的物料衡算 (13)3塔设备的计算 (15)3.1脱水塔（常压精馏塔）的计算 (15)3.1.1进料组成 (15)3.1.2平均摩尔质量 (15)3.2塔板数的确定 (16)3.2.1相对挥发度 (16)3.2.2最小回流比和操作操作比 (17)3.2.3精馏段和提馏段操作方程 (17)3.2.4塔板数计算 (18)3.2.5全塔效率的确定 (19)3.2.6确定实际塔板数 (19)3.3精馏塔物性参数计算 (20)3.3.1操作压力计算 (20)3.3.2操作温度 (20)3.3.3平均摩尔质量 (20)3.3.4平均密度的计算 (21)3.3.5液面的表面张力 (22)3.3.6体积流率的计算 (23)3.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (24)3.4.1塔径和高度的计算 (24)3.4.2溢流装置计算 (26)3.4.3塔板的布置 (27)3.5浮阀塔流体力学验算 (29)3.5.1气体通过浮阀塔板的压降 (29)3.5.2液泛 (31)3.5.3物沫夹带 (32)3.6负荷性能图 (33)3.6.1物沫夹带线 (33)3.6.2液泛线 (34)3.6.3液相负荷上限 (34)3.6.4漏液线 (35)3.6.5液相负荷下限 (35)4热量衡算 (38)4.1脱水塔的热量计算 (38)4.2塔顶冷凝器热负荷及冷却水的用量 (39)4.3塔底再沸器热负荷及水蒸气的用量 (40)5附属设备的计算及接管的选取 (42)5.1接管的选取 (42)5.1.1进料管 (42)5.1.2回流管 (42)5.1.3塔底出料管 (42)5.1.4塔顶蒸汽出料管 (43)5.2塔高度的计算 (43)5.2.1塔顶空间高度 (43)5.2.2封头 (43)5.2.3裙座 (43)5.2.4塔底空间高度 (44)5.2.5人孔 (44)5.2.6塔的总高度 (44)6车间布置设计 (45)6.1 车间布置设计重要性 (45)6.2车间生产要求 (45)6.3 车间安全要求 (45)6.4 车间发展要求 (45)7三废”处理和安全事项 (46)7.1 废水 (46)7.2 废气 (46)7.3 废渣 (46)7.4安全事项 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 ................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
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A c2O 为醋酐, M eOA c为醋酸甲酯, L iOA c为醋酸锂。
图 1 实验装置流程图 Fig. 1 Flow chart of experim en tal apparatu s
2. 3 分析方法 反应 产物采用日本岛津 GC 14型气 相色谱仪
( F ID )进行分析检测。
3 实验结果与讨论 3. 1 反应温度对羰基化反应的影响
随着国民经济的蓬勃发展, 醋酐、醋酸是医药、 农药、染料等行业的重要有机化工原料中间体。醋
酸主要用于制取醋酸乙烯单体 ( VAM )、醋酸纤维、 对苯二甲酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。醋
酐主要用作醋酸纤维素, 其主要用作香烟过滤嘴、胶 卷胶片、纺织纤维和赛路珞塑料; 在医药上主要用作 氯霉素、维生素 E、乙酰水杨酸的重要中间体; 在染 料行业用于硫化嫩黄、分散深蓝等中间体; 香料行业 用作香 豆 素、苯 乙 酮、乙 酰 水 杨 酸 甲 酯、肉 桂 酸 等 [ 1 2] 。目前, 国内每年需求醋酐在 15. 5万 t左右,
摘要: 在确定选用均相铑系催化剂后, 为了进一步研究中试放大, 需对羰基合成 小试工艺进 行研究。实 验采用贵金
属铑为主催化剂, 碘甲烷为助催化剂, 以醋酸甲酯、甲醇和一氧化碳为原料, 选用锆材 高压釜, 均相羰基 化合成醋酐 并联产醋酸。在温度 180! 200 ∀ 下, 压力 3. 0! 6. 0 M P a, 催化 剂质量分数 700 # 10- 6 ! 1 000 # 10- 6, 碘甲烷质量
图 2 羰基化产物产率 S 随温度 t的变化 F ig. 2 Cu rves of carbonylat ion p roduction rate S vs tem perature t
从图 2中可以看出, 羰基化产物的产率随着温度 的升高开始缓慢增加, 当温度增加到 190 ∀ 时产率出 现突越, 尤 其是醋酐的产 率明显增加, 最高 达到了 42. 36% , 当温度继续升高后, 羰基化产物产率增加趋 于平缓, 在温度 210 ∀ 以上, 羰基化产物产率急剧下 降。分析原因是由于温度过高导致副产物丙酮和焦 油的生成, 从而破坏催化剂体系, 使催化活性明显下 降, 最终导致羰基化产物醋酐和醋酸的产率下降。 3. 2 反应压力对羰基化反应的影响
Abstract: A fter determ ining to use the hom ogeneous rhod ium cata lys,t it is necessary to do research on the sm all test dev ice fo r further study on the p ilo t plan.t By selecting prec iousm etals rhod ium as the m a in catalyst and m ethy l iod ide as prom oter, using m ethy l acetate, m e thano l and CO as feedstock, and choosing zircon ium autoclave, the acetic anhydr ide and co product ace tic acid w ere synthesized through hom ogeneous carbony lation. U nder the reaction conditions of 180 200 ∀ , pressure 3. 0 6. 0M Pa, cata lyst m ass fraction 700 # 10- 6 1 000 # 10- 6, m ethy l iod ide 10% 15% and residence tim e 70 90 m in, the selectiv ity of acetic anhydride is 95. 4% ( as CO ), the conversion ra te of CO is 97. 4% and the acetic anhydride product y ield is 92. 9% ; the space tim e y ie ld of cata lyst is 38 671. 28 g / ( m o l∃ h) ( as acetic anhydride) . T he param eters o f such process can prelim inary gu ide the p ilot and prov ide the basic data for industria lizat ion. K ey w ord s: hom ogeneous carbony lation; acet ic anhydride; acet ic acid; rhodium cata lyst
Eng ineering Research C enter o f the M inistry o f Education for advanced use techno logy o f Shanbei Energy, X i%an 710069, Shaanx i P rov ince, Ch ina; 3. Shaanx i Coa l and Industry T echno logy Developm ent Co. , L td. , X i%an 710054, Shaanx i P rovince, Ch ina)
羰基合成醋酐小试装置选用 Z rCQF 03锆材高 压釜, 流程图如图 1所示。实验过程: 将配好的原料 液及催化剂由计量泵计量输送进入高压釜, 经过一 氧化碳气置换后关闭高压釜气体出口阀, 开始升温 升压, 同时开启冷却水及搅拌器, 反应过程中记录压 力和一氧化碳流量变化值, 待反应完毕后, 取样分析 各组分含量。反应器温度控制系统误差为 0. 5 ∀ , 计量泵误差为 0. 01 mL /m in, 实验过程整体误差满 足工艺要求。
基金项目: 陕西省 13115 科技创新工程 ( 2007ZDKG 37) ; 陕西省洁净煤转化工 程技术研究中心 ( 2008ZDG C 13 ) ; 西北大学研 究生创新基 金 ( 09Y ZZ52)
作者简介: 张蕾 ( 1982! ) , 男, 博士研究生, 从事碳 一化工领 域研 究, E m ai:l oas ism etallica@ qq. com; 马晓迅 ( 1957! ) , 男, 教授, 博 士生导 师, 通讯联系人, 电话: ( 029) 88302633, E m ai:l m axym@ nwu. edu. cn。
M eR h( CO ) 2 I-3 & ∋ A cR h( CO ) I-3
( 6)
A cRh( CO ) I3- + CO & ∋ A cRh( CO ) 2 I3- ( 7)
A cR h( CO ) 2 I3- & ∋ R h( CO ) 2 I-2 + A cI ( 8)
A cI+ A cOH & ∋ A c2O + H I
∃ 92∃
化学工程 2010年第 38卷第 5期
要反应式如下:
Rh
M eOH + CO AcOH
( 1)
CH 3 I
Rh
M eOA c+
CO
CH3
A
I
c2
O
( 2)
Rh
M eOH + M eOA c+ CO CH 3 I A cOH + A c2 O ( 3)
式 ( 1)是甲醇通过羰基合 成反应生成醋酸, 式 ( 2) 是醋酸甲酯羰基化反应生成醋酐, 式 ( 3) 为总反
但实际生产量为 9万 t左右, 且生产工艺有待完善, 尚未形成生产规模, 主要依赖进口。
鉴于以上原因, 本文在前人研究的基础上, 以醋 酸甲酯、甲醇为原 料, 采用均 相羰基合成法 合成醋 酐, 探索小试工艺条件, 为中试放大提供基础数据。
1 羰基合成机理 1. 1 反应历程
本文以醋酸甲酯、甲醇为原料, 在均相铑系催化 剂作用下, 在锆材高压釜内进行羰基合成醋酐, 其主
羰基化过程中, 压力对反应的影响是不容忽视 的。为此固定其他工艺条件, 考察压力对羰基化产 物产率的影响, 其结果如图 3所示。反应条件: 温度
张 蕾等 羰基合成醋酐联产醋酸工艺研究
∃ 93∃
190 ∀ , 催化剂质量分数 900 # 10- 6, 碘甲烷质量分 数 15% , 停留时间 90 m in。
ZHANG L ei1, 2, 3, CAO B in1, 2, TANG Y ing ji3, Y ang Y an hong1, 2, MA X iao xun1, 2 ( 1. Co llege of Chem ical Eng ineering, Northwest Un iversity, X i%an 710069, Shaanx i P rov ince, Ch ina; 2. Chem ical
剂, 它的质量分数对羰基化过程的影响是显而易见 的, 无论从催化活性还是在反应速率上, 考察了碘甲 烷对整个羰基过程的影响, 结果见图 5。反应条件: 温度 190 ∀ , 压力 5. 0 MP a, 催化剂质量分数 900 # 10- 6, 停留时间 90 m in。
第 38卷 第 5期 2010年 5月
化学工程 CH EM ICA L ENG IN EER ING ( CH INA )
V o.l 38 N o. 5 M ay 2010
羰基合成醋酐联产醋酸工艺研究
张 蕾 1, 2, 3, 曹 彬 1, 2, 唐应吉3, 杨燕红 1, 2, 马晓迅 1, 2
( 1. 西北大学 化工学院, 陕西 西安 710069; 2. 陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心, 陕西 西安 710069; 3. 陕西煤业化工技术开发中心有限责任公 司, 陕西 西安 710054)