乙酸乙酯的工艺设计
乙酸乙酯的工艺设计
乙酸乙酯的工艺设计乙酸乙酯是一种重要的工业原料,广泛应用于溶剂、涂料、胶水、合成纤维和制药等领域。
其工艺设计包括原料准备、反应过程、分离回收和产品精制等环节。
1.原料准备:2.反应过程:乙酸乙酯的合成反应一般采用酯化反应。
反应条件包括反应温度、反应时间、反应物配比和催化剂等。
常用的催化剂有强酸(如硫酸、磷酸)、酸性离子交换树脂和酶等。
在选择催化剂时需要考虑反应速率、产物选择性和催化剂的稳定性。
3.分离回收:酯化反应得到的反应物中除了乙酸乙酯外还包含未反应的乙醇和乙酸,以及产生的水和其它杂质。
分离回收过程的目标是提高乙酸乙酯的纯度和产率,同时回收未反应的乙醇和乙酸。
分离回收过程包括脱水、脱乙醇和脱酸等操作,常用的方法有蒸馏、萃取和吸附等。
4.产品精制:乙酸乙酯的纯度要求不同,可以通过后续的精制工艺进一步提高。
常用的方法包括深度脱水、脱色和除杂等操作。
脱水可以通过分子筛或添加干燥剂实现;脱色可以通过活性炭吸附或氧化还原反应去除有机色素;除杂可以通过软化水或高速旋转离心等方法去除微量杂质。
5.安全环保:乙酸乙酯的工艺设计需要考虑安全环保问题。
在操作过程中需要注意防止火灾爆炸和有害物质泄漏的风险。
可以采取措施包括增加安全设备、设立联锁控制和规范操作流程。
此外,工艺设计还需要考虑减少废物产生和减少废物排放,采用催化剂回收和反应废气处理等措施。
以上是乙酸乙酯工艺设计的主要环节,工艺的具体设计需要根据实际情况进行综合考虑。
在设计过程中,还需要进行反应动力学和热力学分析,优化反应条件和操作参数,确保工艺稳定可靠,产品质量达到要求。
乙酸乙酯生产工艺及设计
乙酸乙酯生产工艺及设计乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品,具有良好的溶解性、快干性和广泛的用途。
它是一种非常重要的有机化工原料和优良的工业溶剂,广泛用于生产醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯基树脂、醋酸纤维树脂、合成橡胶、涂料和油漆。
乙酸乙酯用途乙酸乙酯也是一种常见的工业溶剂。
它是一种速干溶剂,具有良好的溶解性,广泛用于生产粘合剂、药物、香水、增塑剂、稀释剂、油墨、人造革等诸多领域。
乙酸乙酯在纺织工业中可用作清洗剂,在电子工业中也可用作集成电路的清洗剂和脱脂剂。
在化学分析中,乙酸乙酯还可用作柱色谱的洗脱剂,分析试剂,色谱分析的标准物质和溶剂,铋、金、铁、汞、氧化剂和铂的测定,生化研究,蛋白质序列分析等。
乙酸乙酯主要用作溶剂和维生素E及一些医药中间体的合成。
如加替沙星的合成制备1、特立氟胺的制备2中有用到乙酸乙酯作溶剂。
在天然药物活性部位的提取中,乙酸乙酯常用于提取游离生物碱、有机酸、黄酮类、香豆素类等中性物质。
如将乙酸乙酯作为提取剂用于甘草黄酮的精细纯化、苦参总生物碱的提取纯化、狼尾草抗炎有效部位的制备提取等。
乙酸乙酯生产工艺1 醋酸酯化法醋酸酯化法是乙酸乙酯最常见的生产方法,乙酸乙酯分为间接法和连续法。
是在催化剂(通常为硫酸)存在下,醋酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,该方法适用于拥有大量低成本乙醇的地区。
传统的酯化法生产工艺技术成熟。
原料供应充足,生产工艺简单,投资少,在世界范围内,尤其是在美国和西欧地区被广泛采用。
由于酯化反应可逆,转化率只有约67%,为增加转化率,一般采用乙醇过量的方法,并在反应过程中不断分离出生成的水。
2 乙醛缩合法以乙醇铝为催化剂,用冷凝法将乙醛氧化缩合生成乙酸乙酯。
当采用这种工艺时,如果反应过程中有两种醛,就可以生成混合酯。
例如乙酸乙酯和乙酸丁酯。
乙醛制乙酸乙酯包括催化剂制备、反应、分离和精馏。
3 乙烯加成法反应在担载于金属载体上的杂多酸或杂多酸盐催化下于气相或液相中进行。
年产量6500吨乙酸乙酯生产的的工艺设计
一、生产工艺选择
1、乙酸乙酯的合成工艺选择
乙酸乙酯是立体异构体,合成其馏分比较困难,且其合成代谢本身存在较多种反应路线,目前流行的乙酸乙酯合成方法有双氧水-甲醛-乙醇反应法、甲醛-乙醇反应法、丙酮-乙醇反应法等,但由于反应热敏感性强,收率受到温度控制的限制,所以工艺相对繁琐。
本工程中主要采用双氧水-甲醛-乙醇反应法合成乙酸乙酯,该法的工艺流程主要包括以下几个步骤:首先将乙醇作为底物,添加双氧水和甲醛作为氧化剂,在低温和低压的条件下,受催化剂的作用,将乙醇氧化成乙酸乙酯;然后,乙酸乙酯的馏分比由精密全自动混合馏分机进行控制,最终将乙酸乙酯冷却,蒸馏出达到指定标准的产品。
2、乙酸乙酯生产设备选择
(1)馏分混合机
馏分混合机是乙酸乙酯合成反应和馏分生产过程中使用的一种设备,它采用全自动控制,具有自动调节馏分比、自动排料、自动停止等功能,可满足在不同工况下乙醇液的可靠馏分,由于其反应热性较强,采用双壁式结构,内外壁之间空间小,可有效抵消外界温度的变化,从而确保反应的连续性,并且具有很高的馏分比控制精度。
乙酸乙酯车间工艺设计
乙酸乙酯车间工艺设计1. 引言乙酸乙酯是一种常用的有机溶剂,广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂、塑料等行业。
乙酸乙酯的生产工艺是一个关键的环节,良好的车间工艺设计能够提高乙酸乙酯的生产效率,降低能耗,保证产品质量。
2. 工艺流程乙酸乙酯的工艺流程通常包括乙醇脱水、酸酯化反应和蒸馏分离等步骤。
2.1 乙醇脱水乙酸乙酯生产的第一步是乙醇脱水。
乙醇在脱水过程中需去除多余的水分,以满足后续酯化反应的要求。
乙醇脱水的主要工艺参数包括温度、压力和流速等。
在乙醇脱水过程中,应采用适当的脱水剂,如分子筛等,以提高脱水效果。
此外,还需要合理设计脱水设备的操作参数,如温度控制、压力控制和流速控制等,以确保乙醇的脱水效果达到预期。
2.2 酸酯化反应乙醇脱水后的乙烯醇与醋酸反应生成乙酸乙酯。
酸酯化反应是乙酸乙酯的关键步骤,其影响乙酸乙酯的产率和纯度。
在酸酯化反应中,需要选择合适的催化剂和反应条件。
常用的催化剂包括硫酸等,反应条件通常包括温度、压力和反应时间等。
此外,还需要对反应物的质量比、反应物的进料速度、反应器的结构和搅拌方式等进行合理设计,以提高酯化反应的效果。
2.3 蒸馏分离酯化反应结束后,乙酸乙酯与未反应的乙醇、醋酸、水等混合物需要进行分离。
蒸馏分离是常用的分离方法之一。
在蒸馏分离过程中,需要根据乙酸乙酯、乙醇、醋酸、水等物质的沸点差异,选择适当的操作参数,如温度、压力、分馏塔的结构等,以分离出纯净的乙酸乙酯。
3. 设备选型和布局乙酸乙酯生产车间的设备选型和布局非常重要,它直接影响生产效率和工作环境的安全性。
3.1 设备选型根据乙酸乙酯的生产工艺要求,需要选用适当的脱水设备、酯化反应设备和蒸馏设备等。
对于乙醇脱水,可以选择具有高脱水效果的脱水剂,如分子筛等。
酸酯化反应可采用合适的反应釜,并选择合适的搅拌方式以提高反应效果。
蒸馏分离阶段可选择合适的分馏塔以实现混合物的分离。
3.2 车间布局车间的布局应考虑生产的流程性和安全性。
年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计
乙酸乙酯(ethyl acetate,简称EA)是一种常用的有机化工原料,广泛用于溶剂、涂料、胶粘剂、香精等行业中。
本文将为您介绍年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计。
1.原料准备本工艺设计中所需原料包括乙酸、乙醇和催化剂等。
乙酸和乙醇的纯度应达到工业级标准,催化剂选择的是硫酸。
原料的准备包括弃水、脱硫等处理。
2.乙酸乙酯的制备反应乙酸乙酯的制备反应是乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
反应的条件包括温度、压力和催化剂的选择。
在本工艺设计中,酯化反应采用连续流程进行。
首先,将经处理的乙酸和乙醇以一定的摩尔比例混合后进入反应器。
根据经验,酯化反应的摩尔比一般为2:1、然后,在适当的温度下(一般为50-60℃)加入适量的硫酸催化剂,促进反应的进行。
反应器中的乙酸乙酯生成后,通过蒸汽加热或外部加热方式升温。
随着温度的升高,乙酸乙酯以气态形式蒸发出反应器。
3.乙酸乙酯的分离净化乙酸乙酯的分离净化主要包括提纯和脱色两个过程。
提纯过程中,需将乙酸乙酯的气态产物进入一个冷凝器进行冷凝,将其转化为液态,然后通过过滤去除其中的悬浮物。
脱色过程中,将提纯后的液态乙酸乙酯通过活性炭等脱色剂进行脱色,以提高乙酸乙酯的纯度。
脱色后的乙酸乙酯经过过滤,得到清澈的乙酸乙酯产物。
4.乙酸乙酯的回收利用在乙酸乙酯制备反应过程中,有部分乙酸乙酯会以气体的形式带出反应器,在分离净化过程中被捕集并回收利用。
在回收过程中,将乙酸乙酯的气态产物与乙酸乙酯的液态产物进行冷凝,将其转化为液态,然后通过分离装置进行分离,将回收的乙酸乙酯重新加入到反应器中。
5.产品质量控制在乙酸乙酯的制备过程中,需要对产品质量进行严密的控制。
主要的质量指标包括乙酸乙酯的纯度、含水量和酸度等。
为了确保产品质量,需要定期对反应器和分离净化设备进行清洗和维护,以避免杂质的积累影响产品质量。
以上就是年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计。
通过合理的反应控制和分离净化过程,可以高效地制备乙酸乙酯产品,并确保产品质量。
年产××吨乙酸乙酯生产工艺毕业设计论文
化工工艺设计课程设计任务书
设计任务:年产××吨乙酸乙酯生产工艺设计
年产量:1200吨+ 10×学号后两位
生产时间:间歇生产,每年300天,每天8小时
产品规格:产品纯度99%
具体的生产方案选择及生产流程自行确定
设计要求:
1.编制设计说明书,其内容主要包括:
一概述:所设计的产品的性能、用途、在国民经济及人民生活中的重要性;产品的市场需求;产品生产方法、规格及特点
二生产方案和工艺流程确定
三生产流程简述:叙述生产过程,写出反应方程式,说明工艺操作条件,如温度、压力、流量等;说明原料的储存方式;说明流程中的控制方案等四工艺计算书:1.计算基准2. 物料衡算3.热量衡算
五设备的设计计算与选型:非标设备设计计算,标准设备计算选型
六车间布置
七参考文献
八附工程图纸
2.绘制物料流程图1张,A2图纸
3.绘制带控制点的工艺流程图1张,A2图纸。
(工艺技术)乙酸乙酯的工艺设计
(工艺技术)乙酸乙酯的工艺设计1、乙酸乙酯的概述乙酸乙酯是最重要的一类碳氢化合物醇酮类产品,对涂料,农药,香料,溶剂(内外墙基质),染料,等各行业都有着十分重要的作用。
其化学结构为C〇H〇C〇2〇;C〇H五C〇2三;它的含量达到99%以上,具有溶解度良好和低沸点的特性,物理性质稳定,抗氧化性能强,易燃易爆和有良好的环保性。
乙酸乙酯的生产关键技术是乙酸乙酯的水解和合成反应,主要包括乙酸乙酯的合成工艺、乙酸乙酯的水解反应和乙酸乙酯的还原工艺。
乙酸乙酯的合成反应指的是乙醇和乙醛通过热量加热反应,在经历加压温度的催化剂作用下,以乙醇和乙醛反应冰醋酸为原料,生成乙酸乙酯的过程。
一般采用空气加热气化技术,确保乙醛通过空气加热而不会爆炸。
乙醛采用油压强制加压蒸发,反应温度一般控制在115-120℃,催化剂为硅烷基氯化铝和硅烷基三氯乙烯。
(2)乙酸乙酯的水解反应乙酸乙酯的水解反应是将乙酸乙酯经过鞣酸进行水解,在水温60-70℃条件下,用于脱氢,从而是醋酸转变为乙醇的反应过程。
乙酸乙酯的水解反应通常采用高效离子交换树脂法,将乙酸乙酯水解成乙醇,再采用滤液冷却的方式将水解液冷却至可被水解的温度。
乙酸乙酯还原工艺是将乙酸乙酯经过电子取代反应或者还原反应,转变为无水乙酸乙酯Poolish的反应。
乙酸乙酯还原通常采用碱还原工艺,将乙酸乙酯在反应水温范围内,增加碱含量(碳酸钙或碳酸氢钠),使乙酸乙酯中水被还原,提升乙酸乙酯产品的洁净度。
3、总结乙酸乙酯是一类碳氢化合物,它具有良好的溶解度和低沸点,在各行业有着重要的应用。
乙酸乙酯的生产工艺设计主要包括乙酸乙酯的合成反应,乙酸乙酯的水解反应和乙酸乙酯的还原反应,乙酸乙酯的合成反应通常采用空气加热气化技术、催化剂为硅烷基氯化铝和硅烷基三氯乙烯;乙酸乙酯的水解反应通常采用高效离子交换树脂法,将乙酸乙酯水解成乙醇;乙酸乙酯的还原反应通常采用碱还原工艺,使乙酸乙酯中水被还原。
乙酸乙酯生产工艺1
2.4 乙烯与乙酸直接加成法该工艺由于直接利用了丰富的乙烯资源, 无须生产乙醇或乙醛作为中间体, 因而能明显降低产品生产成本, 具有明显的经济优势。
从资源利用方面看,一方面可以高效、充分地利用乙烯资源, 同时合成乙酸乙酯具有较高的产率和选择性, 产率可达90%以上,选择性大于95%但是该工艺依赖于大量的乙烯资源,只能在乙烯和乙酸资源相对比较丰富而廉价的地区才可以考虑工业化生产。
反应原料中乙烯:醋酸:水:氮体积组成为80:6.7:3:10.3。
反应系统由3个串联反应塔组成,反应塔中装填磷钨钥酸催化剂(担载于球状二氧化硅上) 。
反应塔设置了中间冷却,反应温度维持在140-180℃,反应塔压力控制在0.44-1MPa。
反应在担载于金属载体上的杂多酸或杂多酸盐催化下于气相或液相中进行。
在水蒸气存在条件下,乙烯将发生水合反应生成乙醇,然后生成的乙醇又继续与醋酸发生酯化反应生成醋酸乙酯产物。
而且,逆向的醋酸乙酯水解生成乙醇或乙酸的反应也可能发生。
该工艺醋酸的单程转化率为66%,以乙烯计,醋酸乙酯的选择性约为94%.四.工艺计算4.1. 物料衡算4.1.1设计任务(1)设计项目:醋酸和乙醇在催化剂浓硫酸存在下生产醋酸乙酯(假定70%的醋酸转化为醋酸乙酯)(2)产品名称:醋酸乙酯(3)产品规格:纯度99%(4)年生产能力:折算为100%醋酸乙酯1500吨/年4.1.2 酯化法主要生产步骤(1)等分子的冰醋酸和95%乙醇混合和少量的浓硫酸接触,进行酯化反应达到平衡状态,并加热至沸点。
(2)达到平衡状态的混合液通入精馏塔Ⅰ,由于不断移去难挥发的水分,在塔中反应趋于完全;由塔Ⅰ顶部出来的流出液组成为:醋酸乙酯20%(重量百分率,下同)水10%乙醇70%(3)由塔Ⅰ顶部出来的馏出液通入精馏塔Ⅱ进行蒸馏,由塔Ⅱ顶部出来的三组分恒沸液组成为:醋酸乙酯83%水8%乙醇9%由塔Ⅱ底部出来的残液组成为乙醇和水,重新送入塔Ⅰ作为第二进料。
制备乙酸乙酯的方法
制备乙酸乙酯的方法乙酸乙酯,化学式为C4H8O2,是一种广泛应用的有机溶剂和化学原料,常用于涂料、胶水、油墨、溶剂等领域。
其制备方法主要有热酸酯化反应、酯化脱水反应、醇酸酯化反应和乙酸酯化等多种方法。
下面将对其中的几种常见方法进行详细介绍。
1.热酸酯化反应:乙酸乙酯的热酸酯化反应是将乙酸和乙醇在酸催化条件下,加热反应制得。
反应方程式为:CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O反应中,可以选择使用无水硫酸、磷酸或甲基磺酸等酸性催化剂,常见的有硫酸-甲醇体系或硫酸-磷酸体系。
实验步骤如下:1)准备酸催化剂,在干燥条件下称取正确量的硫酸或磷酸,然后与足量的甲醇或乙醇混合,迅速搅拌,以求充分溶解。
2)在一个圆底烧瓶中,称取适量的乙酸和乙醇,加入先前制备好的酸催化剂,搅拌均匀。
3)将反应混合物置于沸水中加热,使反应温度保持在80-100℃之间,反应3-5小时。
4)反应完全后,用碱溶液中和酸催化剂,再用饱和氯化钠溶液洗涤,分离出有机相。
5)用脱水剂(如无水硫酸钠)处理有机相,去除其中的水分。
6)最后,经过过滤和蒸馏,可以得到纯净的乙酸乙酯。
2.酯化脱水反应:酯化脱水反应是将乙酸和乙醇在较低温度和空气中反应,生成乙酸乙酯。
反应方程为:2CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O具体实验操作如下:1)在一个圆底烧瓶中称取适量的乙酸和乙醇,加入少量的酸催化剂(如硫酸或磷酸)。
2)随后,加入酯化脱水剂(如氢氧化钠),混合均匀。
3)放入反应管,加入少量的铜丝促使其起火,用来加热反应。
4)在摄取器中接收生成的乙酸乙酯。
5)反应完全后,通过乙酸乙酯的沸点较低,进行简单的蒸馏分离,得到高纯度的乙酸乙酯。
3.醇酸酯化反应:醇酸酯化反应是将醇与酸在催化剂存在下,加热反应生成酯的一种方法。
乙酸乙酯的制备即可以通过乙醇与乙酸酯化反应得到。
反应方程式为:CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O实验步骤如下:1)在一个圆底烧瓶中称取适量的乙酸和乙醇,加入适量的催化剂(如硫酸铵)混合均匀。
乙酸乙酯生产工艺设计
乙酸乙酯生产工艺设计乙酸乙酯(也称乙酸乙酯)是一种非常常用的有机化学品,广泛应用于溶剂、涂料、油墨等工业领域。
本文将介绍乙酸乙酯的生产工艺设计,包括原料准备、反应条件、分离纯化和设备选型等方面。
1.原料准备乙酸乙酯的制备原料主要包括乙酸和乙醇。
乙酸可以通过天然气催化氧化法或乙烯碳氢化法等多种途径获取,而乙醇则可以通过乙烯水合反应、糖化发酵法等方法制得。
在工业生产过程中,选择乙烯气相氧化法和乙烯水合反应法较为常用。
2.反应过程乙酸乙酯的生产通常采用酯化反应。
酯化反应是乙酸和乙醇在酸性催化剂(如硫酸、磷酸等)存在下发生的反应,反应方程式为:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O反应条件:温度:一般在50-100℃之间,根据实际情况调整;压力:常压下进行反应,不需要额外增加压力;催化剂:可以选择硫酸、磷酸等酸性催化剂,需要在反应中添加适量的催化剂以促进反应进行。
3.分离纯化酯化反应后,乙酸乙酯与水混合,需要进行分离纯化。
一般采用蒸馏法进行,根据乙酸乙酯和水的沸点差异,将两者分离。
设备选型:可选择常压蒸馏、真空蒸馏或多效蒸馏等设备进行分离纯化。
4.废水处理在乙酸乙酯生产过程中,产生的废水中含有乙醇、乙酸等有机物,需要进行废水处理。
一般采用生化处理、物化处理或综合处理等方法。
如采用活性炭吸附、生物降解等方法进行废水处理,实现有机物的去除。
总结:乙酸乙酯的生产工艺设计包括原料准备、反应过程、分离纯化和废水处理等环节。
通过合理调控反应条件、选择合适的催化剂和设备,可以提高乙酸乙酯的产率和质量,同时减少对环境的污染。
在实际生产中,还需根据不同的工艺要求和资源条件进行具体的设计和改进。
乙酸乙酯车间工艺设计
乙酸乙酯车间工艺设计乙酸乙酯(ethyl acetate)是一种具有较高挥发性和低毒性的有机化合物,广泛应用于溶剂、溶解剂和涂料等方面。
乙酸乙酯的工艺设计是车间建设和生产流程中的关键部分,涉及到设备选择、工艺流程、安全措施等方面。
以下是一份关于乙酸乙酯车间工艺设计的详细报告,共计1200字以上。
1.工艺流程乙酸乙酯的生产主要经历以下几个步骤:原料处理、酯化反应、分离、蒸馏和精制。
1.1原料处理:乙醇和乙酸通过预处理设备进行脱水处理,以确保进入酯化反应器的原料纯度和质量。
1.2酯化反应:将处理后的乙醇和乙酸在酯化反应器中进行酯化反应。
在反应过程中,需要加入催化剂并控制适宜的温度和压力条件。
1.3分离:酯化反应后,乙酸乙酯与副产物乙酸和水进行分离。
通常采用分离设备如分离器和萃取器进行分离。
1.4蒸馏:对分离后的乙酸乙酯进行粗馏和精馏处理,以获得高纯度的乙酸乙酯产品。
可以采用常压或减压蒸馏等方式进行。
1.5精制:对蒸馏得到的乙酸乙酯进行精制处理,去除杂质和不纯物质,以提高产品的质量。
2.设备选择2.1酯化反应器:酯化反应器应选择材质耐腐蚀、具有良好热传导性能、能够适应高温高压环境的设备。
常见的选择有不锈钢反应釜和钛合金反应釜等。
2.2分离设备:分离设备应具备较高的分离效率和操作灵活性。
常用的分离设备有分离器、萃取器和膜分离设备等。
2.3蒸馏设备:蒸馏设备应选择适应乙酸乙酯蒸馏工艺要求的设备,如塔式蒸馏系统和精馏塔等。
2.4精制设备:精制设备应选用符合要求的吸附剂和过滤器等设备,以去除杂质和提高产品质量。
3.安全措施3.1防火安全:乙酸乙酯为易燃液体,在储存和使用过程中需要采取相应的措施,如保持车间通风良好、设立消防设备和配备防火器材等。
3.2操作安全:操作人员需要接受相关的培训,了解乙酸乙酯的危害性和操作要点。
同时需要配备个人防护用具,如呼吸器、防护服和防眩晕装置等。
3.3废物处理:车间应设立废物处理系统,对产生的废酸废碱、废水和废气进行规范处理,以防止对环境造成污染。
乙醛缩合法制乙酸乙酯工艺设计
乙醛缩合法制乙酸乙酯工艺设计
1. 原料准备
所需原料为甲醛、乙醛、氢气、氮气、乙酸、乙酸钠、稀硫酸、乙酰氯、乙酯、乙醇等。
2. 反应装置
选择高压反应釜作为缩合反应装置,反应釜分为预热器、反应釜、冷却器三部分。
预热器中加入乙醛、甲醛、氢气,经加热后进入反应釜,与氮气一起进入反应釜,进行缩合反应。
反应产物在冷却器中冷却,得到初步的乙醇/乙酸乙酯混合物,再进行分离、纯化。
3. 反应条件
乙醛缩合反应需在高压下进行,反应温度为30-80℃,反应时间约为2-4小时,反应釜内压力大约为7.0-10.0MPa。
4. 反应机理
乙醛缩合反应是以甲醛为缩合试剂,通过氢转移反应将乙醛缩合为乙醇/乙酸乙酯。
反应釜内的氢气与乙醛、甲醛通过催化剂的协同作用,使催化剂表面形成了
活性的吸附态乙醛,进一步发生氢转移反应,生成乙醇/乙酸乙酯等产物。
反应产物需要经过分离、洗涤、蒸馏等纯化步骤,得到乙酸乙酯产品。
5. 工艺流程
原料处理→反应釜预热→反应釜缩合反应→反应产物冷却→分离、洗涤、蒸馏等纯化处理→乙酸乙酯产品。
6. 工艺优点
乙醛缩合法制乙酸乙酯的工艺具有反应条件温和、操作简便、产品纯度高等优点。
此外,乙醛缩合反应产物的选择性较好,产量较高,可减少工艺步骤,降低生产成本。
注:本文仅供参考,具体操作请参考相关标准操作流程。
乙酸乙酯生产工艺设计
乙酸乙酯生产工艺设计乙酸乙酯是一种常用的有机溶剂,广泛用于涂料、涂胶、染料、清漆、胶水、香水等行业。
下面是一种乙酸乙酯的生产工艺设计。
1. 原料准备:乙酸乙酯的主要原料是乙酸和乙醇。
乙酸可以通过氧化乙烯得到,乙醇可以通过粮食、蔗糖、淀粉等生物质原料发酵得到。
确保原料的纯度和储存条件。
2. 反应装置:乙酸乙酯的生产通常采用催化剂反应。
常见的反应装置是固定床催化剂反应器。
反应器选用不锈钢材料,具备耐腐蚀性。
反应器内设置催化剂床层,以提高催化剂的利用效率。
3. 生产工艺步骤:(1) 预热:将乙醇和乙酸分别在换热器中预热至适宜的反应温度。
预热温度一般在70-90摄氏度之间。
(2) 合流:将预热后的乙醇和乙酸经过泵送,以适当的比例合流到反应器中。
(3) 催化反应:在反应器内,乙醇和乙酸与催化剂发生酯化反应,生成乙酸乙酯。
反应温度一般在100-130摄氏度之间,压力为常压或略高于常压。
(4) 分离和精馏:将反应器中的混合物进一步分离,并通过精馏塔进行精馏,获得纯净的乙酸乙酯。
4. 催化剂选择:乙酸乙酯的合成反应通常采用硫酸锌作为催化剂,其具有高效、稳定、选择性好的特点。
5. 安全措施:乙酸乙酯属于易燃品,生产时应采取必要的安全措施,如喷淋系统、防火设备、通风设施等,确保生产过程的安全性。
上述乙酸乙酯的生产工艺设计仅供参考,具体的生产工艺还需要根据实际情况进行调整和优化。
在实际生产中,还需注意原料的纯度、储存条件、反应温度、压力和催化剂的选择等因素,以确保生产的乙酸乙酯质量和产量达到预期要求。
乙酸乙酯车间工艺的设计说明
目录一、设计任务 (3)二、概述 (3)1.乙酸乙酯性质及用途 (3)2.乙酸乙酯发展状况 (4)三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 (5)1、酯化法 (5)2. 乙醇脱氢歧化法 (6)3、乙醛缩合法 (7)4、乙烯、乙酸直接加成法 (8)5、确定工艺方案及流程 (9)四.工艺计算 (10)4.1. 物料衡算 (10)4.2 初步物料衡算 (12)五. 设备设计 (19)5.1 精馏塔Ⅱ的设计 (19)5.2最小回流比的估算 (22)5.3 逐板计算 (24)5.4 逐板计算的结果及讨论 (25)六. 热量衡算 (26)6.1 热力学数据收集 (26)6.2 热量计算,水汽消耗,热交换面积 (29)6.3 校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ) (32)表10校正后的热量计算汇总表 (41)乙酸乙酯车间工艺设计一、设计任务1.设计任务:乙酸乙酯车间2.产品名称:乙酸乙酯3.产品规格:纯度99%4.年生产能力:折算为100%乙酸乙酯1880吨/年5.产品用途:作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料;用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸;作为溶剂广泛应用于各种工业中;食品工业中作为芳香剂等。
由于本设计为假定设计,因此有关设计任务书中的其他项目如:进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源,与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
二、概述1.乙酸乙酯性质及用途乙酸乙酯又名乙酸乙酯,乙酸醚,英文名称Ethyl Acetate或Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体,其沸点为77℃,熔点为-83.6℃,密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。
乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂,它是许多树脂的高效溶剂,广泛应用于油墨、人造革、胶粘剂的生产中,也是清漆的组份。
年产十万吨乙酸乙酯生产工艺设计的总结
年产十万吨乙酸乙酯生产工艺设计的总结乙酸乙酯啊,那可是个相当重要的化工产品呢!咱就来说说这年产十万吨乙酸乙酯的生产工艺设计。
你想想看,要弄出这么多乙酸乙酯,那可不是一件简单的事儿啊!就好比要盖一座超级大的房子,从打地基开始,每一步都得精心设计、仔细考量。
先说原料吧,乙醇和乙酸,这俩可是主角呀!就像做菜的食材,得新鲜、得合适。
然后呢,就是反应这一关键环节啦,得让乙醇和乙酸在合适的条件下相遇、反应,就像一场浪漫的邂逅,得有合适的氛围和时机呢。
反应条件很重要哦!温度啦、压力啦,都得拿捏得死死的,不然这反应可就不顺畅啦。
温度高了不行,低了也不行,这不就跟人一样嘛,太烫了受不了,太冷了也不舒服呀。
压力也是,得刚刚好,才能让反应愉快地进行。
还有催化剂呢,这可是个神奇的东西,就像化学反应里的小精灵,能让一切变得更顺利、更高效。
选对了催化剂,那效果可真是立竿见影。
接着就是分离提纯啦,这就像是从一堆沙子里淘出金子来,得把乙酸乙酯从其他东西里精准地分离出来,让它干干净净、纯纯粹粹的。
这可需要各种巧妙的技术和设备呢,可不是随随便便就能搞定的。
设备的选择也很关键呀!就像战士手里的武器,得趁手、得好用。
质量好的设备,能让生产过程顺顺利利,要是设备不靠谱,那可就麻烦大啦。
生产工艺的设计还得考虑环保呢!不能光顾着生产,把环境给破坏了呀,那可不行。
咱得让生产和环保两手抓,既要金山银山,也要绿水青山。
这么一整套下来,才能生产出高质量的乙酸乙酯。
你说这容易吗?当然不容易啦!但只要每一步都做到位,每一个细节都考虑周全,那就能成功呀!这年产十万吨乙酸乙酯的目标就能实现啦!咱中国人做事,不就是讲究个认真、负责嘛!这生产工艺设计也一样,得用心、得下功夫。
只有这样,才能在化工领域闯出一片天,为国家的发展做出贡献呀!你说是不是这个理儿?原创不易,请尊重原创,谢谢!。
年产一万吨醋酸乙酯的生产工艺设计
年产一万吨醋酸乙酯的生产工艺设计生产一万吨醋酸乙酯的生产工艺设计如下:1. 原料准备:- 乙醇:采用纯度高于99%的乙醇作为原料。
- 醋酸:采用纯度高于99%的醋酸作为原料。
- 催化剂:采用硫酸作为催化剂。
2. 反应过程:- 反应釜:使用一台大型反应釜进行反应。
- 反应温度:将反应温度控制在140-150℃。
- 反应时间:根据实验数据确定最佳反应时间。
- 反应物配比:根据化学方程式,将乙醇和醋酸按一定比例加入反应釜中。
- 催化剂加入:将适量的硫酸加入反应釜中作为催化剂。
3. 分离过程:- 分离塔:使用分离塔进行乙酸乙酯和副产物的分离。
- 分离温度:将分离温度控制在80-90℃。
- 分离压力:根据实验数据确定最佳分离压力。
- 分离时间:根据实验数据确定最佳分离时间。
- 分离物收集:将分离得到的醋酸乙酯收集起来。
4. 精馏过程:- 精馏塔:使用精馏塔进行醋酸乙酯的精馏。
- 精馏温度:将精馏温度控制在70-80℃。
- 精馏压力:根据实验数据确定最佳精馏压力。
- 精馏时间:根据实验数据确定最佳精馏时间。
- 醋酸乙酯收集:将精馏得到的纯度高的醋酸乙酯收集起来。
5. 后处理:- 产品检测:对生产得到的醋酸乙酯进行质量检测,确保其符合相关标准。
- 包装和储存:将醋酸乙酯进行包装,并存放在适当的储存条件下,以确保产品质量的稳定性和安全性。
以上是生产一万吨醋酸乙酯的基本工艺设计,具体的操作参数和设备选择还需要根据实际情况进行优化和调整。
在实际生产中,还需要注意安全操作规程和环境保护要求,确保生产过程的安全和环保。
乙酸乙酯车间工艺设计PPT课件
消费现状
• 近年来我国乙酸乙酯的供需情况 单位:万吨/ 年
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3、 厂址选择
1 原料来源方便 2 地理位置优越
3 交通发达
4 社会经济效益
5 基础设施建设齐全
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4、工艺设计
O2
酯化法
在国内,乙酸乙酯的 生产大都采用酯化法。
乙醇脱氢法
乙醛缩合法
乙烯加成法
反应温和,各种反 应条件变化弹性很 大,工艺简单,容 易操作
混合
塔顶三元恒沸物,送人比 例混合器,与等体积的水 混合,混合后在倾析器倾 析。
倾析
酯化反应
含水乙醇则送回醋化反 应塔的下部,经气化后再 参与酯化反应。
气化
少量乙醇和酯的较 重的水层,返回分 离塔的下部,经分 离,酯重新以三元 恒沸物的形式分出。
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分离
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仅适宜于乙醛资源丰富的 地区,催化剂乙醇铝无法 回收
催化体系对设备腐蚀严重, 投资成本高
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流程简介
乙酸、过量乙 醇与少量的硫 酸混合后经预 热进入酯化反 应塔。
预热
塔顶的反应混合物一部 分回流,一部分在80℃ 左右进入分离塔,进入 分离塔的反应混合物中 一般含有约70%的乙醇、 20%的酯和10%的水 (乙酸完全消耗掉)
年产5万吨乙酸乙酯生产工艺毕业设计
毕业设计(论文)设计(论文)题目:5万吨/年乙酸乙酯生产工艺设计学院名称:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:07-1摘要乙酸乙酯是一种重要的化工溶剂。
乙酸乙酯在涂料、粘合剂、制药和油墨等领域的应用十分广泛,其合成过程也受到广泛重视。
传统的乙酸乙酯合成工艺为酯化法,即乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下直接合成乙酸乙酯。
乙醛缩合法、乙醇脱氢法、醋酸∕乙烯加成法等是近年来开发的新技术[1],相对于传统的合成工艺,乙醛缩合法、乙醇脱氢法、醋酸∕乙烯加成法因其热力学上的有利性和经济上的合理性,被许多中外企业所采用。
但基于国情及各方面的因素考虑,本论文采用乙醇脱氢法生产乙酸乙酯,并用了ASPEN模拟进行了物料和热量衡算。
关键词:乙酸乙酯;乙醇脱氢法;工艺设计;ASPEN模拟;衡算ABSTRACTEthyl acetate (EA) is an important chemical solvent. EA is widly used in applications of coatings, adhesives, pharmaceuticals and printing ink and its synthesis meyhod has get a lot of interests. The traditional synthesis method of EA is esterification, in which EA was made by direct esterification of ethanol and acetic acid with a sulphuric acid catalyst.Aldehyde condensation, dehydrogenation of ethanol and acetate/ethylene addition reaction are the new technologies developed in recent years. Compared with the traditional synthesis, these new methods have adopted by many Chinese and foreign enterprises because of its favorable thermodynamic and economic rationality. However,based on national conditions and taking into consideration various aspects, this thesis used Ethanol dehydrogenation was to produce ethyl acetate. ASPEN simulation is carried out to calculate the material and heat balance.Key Words:Ethyl acetateReactive Ethanol dehydrogenation was; Process design; ASPEN simulation; Balance calculation目录1 项目总论 (1)1.1项目意义 (1)1.2建设规模 (1)1.3厂区及生产概况 (2)2 市场分析 (3)2.1产品的性质与用途 (3)2.1.1 物化特性 (3)2.1.2 主要用途 (3)2.2国、内外产业状况 (4)2.2.1 国外生产状况及发展动向 (4)2.2.2 国内生产状况及发展动向 (5)2.3产品的市场需求预测 (7)2.3.1 进出口情况 (7)2.3.2 消费现状及发展前景 (9)3 厂址的选择及布置 (10)3.1厂址选择原则 (10)3.2选择原因 (10)3.2.1 原料来源方便 (10)3.2.2 地理位置优越 (10)3.2.3 交通发达 (11)3.2.4 社会经济效益 (11)3.3厂区概况 (11)3.3.2 厂址地区的自然条件 (12)3.3.3 厂址地区的交通运输条件 (13)3.3.4 基础设施建设 (14)3.4厂址布置 (15)3.4.1 厂区概况 (15)4 工艺设计方案 (16)4.1概述 (16)4.1.1 生产规模 (16)4.1.2 原料 (16)4.1.3 产品规格 (16)4.2工艺设计方案 (16)4.2.1原料路线确定的原则和依据 (16)4.3工艺方案设计及说明 (19)4.3.1流程简介 (19)4.4物料衡算 (20)4.4.1 衡算原理 (20)4.5热量衡算 (25)4.5.1衡算原理 (25)4.6典型设备设计及选型 (27)4.6.1换热器计算说明书 (27)4.6.2 脱氢缩合反应器参数说明 (31)4.6.3 设备一览表 (32)5 公用工程和辅助设施方案 (34)5.1总图运输 (34)5.1.1 总平面布置 (34)1、总平面布置原则 (34)5.1.2工厂运输 (35)5.1.3工厂绿化 (35)5.1.4 排渣 (35)5.2给排水 (35)5.2.1 概述 (35)5.2.2 工厂给水 (36)5.2.3 工厂排水 (36)5.2.4 污水处理 (36)5.3供电与电讯 (36)5.3.1 供电 (36)5.3.2 电信 (37)5.4通风及空气调节 (37)5.4.1 通风及空调设置的原则 (37)5.4.2 采暖、通风及空调方案 (38)5.5化验室 (38)5.6维修 (38)5.6.1 机修 (38)5.6.2 电修 (38)5.6.3 仪表修理 (38)5.7仓库 (38)5.8土建 (39)6 总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1 项目总论1.1项目意义本项目为年产5万吨的乙酸乙酯工厂,利用来自宁波化工园区提供的乙醇来生产乙酸乙酯产品。
年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计
年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计摘要乙酸乙酯是重要的精细化工原料。
它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂,已广泛应用于生产中。
目前,乙酸乙酯的工业生产方法已趋于成熟,而乙醛缩合法因其具有原料来源广泛、绿色、环保等优点在众多生产方法中脱颖而出最具发展前景。
本设计采用乙醛缩合法,对工艺中的主要设备进行物料与能量衡算,并对乙酸乙酯的精馏塔、反应器进行了设计选型。
根据设计要求对设备进行选型。
就脱乙醇塔而言,塔体压力为常压,回流比取3,操作条件:X D=99%、X W=0.01。
计算出塔板数为46块,塔高22.4m。
对塔体的主要尺寸设计:精馏段:算得堰长为0.72m,出口堰高为0.045m,堰宽为0.106m,降液管底隙高度为0.028m;提馏段:算得堰长为1.2,出口堰高为0.049m,堰宽为0.176m,降液管底隙高度为0.027m。
对于反应器选择连续型搅拌反应釜:算得筒体高度4.8m,筒体和封头直径3m,内筒筒体厚度为10mm。
设计中,首先根据工艺操作的要求和特点,参照相关工艺的资料,绘制工艺流程图,然后根据工艺计算结构设计的最终数据画出主要设备图。
设计满足安全生产要求,而且经济合理。
关键词:乙酸乙酯,乙醛缩合法,物料衡算,精馏塔,工艺流程图PRODUCTION DESIGN WITH AN ANNUALOUTPUT OF 300 THOUSANDS TONS OFETHYL ACETATEABSTRACTEthyl acetate is an important fine chemical raw material. It is a kind of excellent solubility and fast-drying solvent, has been widely used in production. At present, the industrial production of ethyl acetate have been more and more mature, and the condensation of acetaldehyde because of its wide raw material sources, green, environmental protection and other advantages stand out from many production methods in the most development prospect.The condensation of acetaldehyde had been used in the design, material and energy balance calculation of the main process equipment, and distillation tower, reactor for ethyl acetate were design selection. According to the design requirements, we selected the suitable equipment. As far as alcohol tower, the tower body was at atmospheric pressure, reflux ratio was 3, the operating conditions: X D=99%, X W=0.01. We could calculate that the plate number was 46, the height of the tower was 22.4m. The main dimensions design of tower body: rectifying section: the length of the weir was 0.72m, the outlet height of the weir was 0.045m, the width was 0.106m, the down comer height of the bottom clearance was 0.028m; stripping section: the length of weir was 1.2mr, the outlet height of the weir was 0.049m, the width was 0.176m, the down comer height of the bottom clearance was 0.027m. The reactor was selected continuous stirred tank reactor: the height of cylinder was 4.8m by calculation, the diameter of cylinder and head was 3m, the thickness of the inner cylinder was 10mm. In the design, according to the process requirements and characteristics, reference to the related process data, wecould draw a process flow diagram, then according to the process of structure design and calculation of the final data to draw the main equipment. The design satisfied the requirement of safe production, and reasonable in economy.KEY WORDS: ethyl acetate, acetaldehyde, material balance, distillation, process flow diagram符号说明符号意义单位A 传热面积m2弓形降液管面积m2Af塔截面积m2ATC 气体负荷系数m/s定压比热容kJ/(kg·℃) CPD 精馏塔直径md阀孔直径m 0E 液流收缩系数全塔效率ETe雾沫夹带量kg液/kg气vF 原料液流量kmol/hH 塔高m塔底空间高度mHBH塔顶空间高度m D降液管内清液层高度mHd进料板处高度mHF干板阻力m液柱hc板上充气液层阻力m液柱hl气相通过浮阀塔板的压降m液柱hph w出口堰高mh o w堰上液层高度mK0传热系数W/(m2·℃) L 精馏塔液相流量kmol/hl w堰长mM A A物质的分子量N 实际塔板数块P 操作压力KPaΔP p单层塔板压降Pat 物料温度℃t∆平均温度差℃mu 速度m/s V 精馏塔气相流量kmol/h W d弓形降液管宽度m Ws 破沫区宽度mx馏出液中易挥发组分摩尔分数dx原料液中易挥发组分摩尔分数fx釜残液中易挥发组分摩尔分数Wα相对挥发度θ液体在降液管中停留时间sρL液相密度kg/m3ρv气相密度kg/m3t 孔心距mμl粘度Pa s⋅目录摘要 (I)前言 (9)第1章工艺流程的确定 (16)§1.1 本课题设计的内容和要求 (16)§1.1.1 设计要求 (16)§1.1.2 具体设计内容 (16)§1.2 设计方案的确定 (16)§1.2.1 设计原理 (17)§1.2.2 工艺流程 (18)第2章物料衡算 (20)§2.1 数据采集 (20)§2.1.1 全流程的工艺数据 (20)§2.1.2 催化剂的配方 (20)§2.1.3 操作条件 (20)§2.1.4 原料和产品的控制指标 (21)§2.2 一步缩合反应釜的物料衡算 (22)§2.3 二步缩合反应釜的物料衡算 (23)§2.4 单效蒸发器的物料衡算 (24)§2.5 脱乙醛塔的物料衡算 (26)§2.6 脱乙醇塔的物料衡算 (27)§2.7 脱重组分塔物料衡算 (28)第3章热量衡算 (30)§3.1 基本数据 (30)§3.2 一步缩合反应釜的热量衡算 (31)§3.3 二步缩合釜热量衡算 (32)§3.4 单效蒸发器的热量衡算 (32)§3.5 冷凝器的热量衡算 (34)§3.6 脱乙醛塔的热量衡算 (35)§3.6.1 再沸器的热负荷 (35)§3.6.2 冷凝器的冷凝量 (36)§3.7 脱乙醇塔的热量衡算 (36)§3.7.1 再沸器的热负荷 (36)§3.7.2 冷凝器的冷凝量 (37)§3.8 脱重组分精馏塔的热量衡算 (37)§3.8.1 再沸器的热负荷 (37)§3.8.2 冷凝器的冷凝量 (38)第4章设备选型及车间布置经济核算 (39)§4.1 缩合釜的设计 (39)§4.1.1 缩合釜体的设计 (39)§4.1.2 搅拌装置的设计 (41)§4.2 单效蒸发器的设计与选型 (42)§4.2.1 蒸发器的选择理由 (42)§4.2.2 蒸发器计算与设计 (42)§4.3 脱乙醛塔的设计与计算 (44)§4.3.1 基础数据 (45)§4.3.2 塔径的确定 (48)§4.3.3 塔板结构设计 (49)§4.3.4 塔板布置 (51)§4.3.5 流体力学验算 (52)§4.3.6 塔高的确定 (54)§4.4 脱乙醇塔的设计 (55)§4.4.1 基础数据 (55)§4.4.2 塔径的确定 (59)§4.4.3 塔板结构设计 (60)§4.4.4 塔板布置 (61)§4.4.5 流体力学验算 (63)§4.4.6 塔高的确定 (65)§4.5 脱重组分塔的选型与计算 (66)§4.5.1 相关计算 (66)§4.5.2 塔体结构 (67)§4.6 辅助设备的选型 (68)§4.6.1 泵的选型 (68)§4.6.2 再沸器的选型 (68)§4.6.3 冷凝器选型 (69)§4.6.4 工艺设备一览表 (69)§4.7 车间布置的基本原则和要求 (70)§4.7.1 车间布置的基本原则 (70)§4.7.2 车间布置的要求 (71)§4.8 本设计的生产车间布置 (74)§4.9 建设项目投资 (74)§4.9.1固定资产投资估算 (75)§4.9.2 建设期贷款利息 (75)§4.9.3 流动资金估算 (75)§4.10 生产成本估算 (76)§4.10.1 直接材料费 (76)§4.10.2 生产人员工资及福利 (76)§4.10.3 制造费用 (76)§4.11 经济效益 (77)§4.12 投资回收年限 (78)§4.13 核算总结 (78)第5章总结 (79)§5.1 乙酸乙酯的生产流程 (79)§5.2 生产设备设计 (79)参考文献 (80)致谢 (82)附录 (83)外文资料译文及原文 (84)前言乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,英文名称:Ethyl acetate。
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乙酸乙酯的工艺设计南京工业大学《化工设计》专业课程设计设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯学生姓名胡曦班级、学号化工091017指导教师姓名任晓乾课程设计时刻20 12年5月12日-20 12年6月1日课程设计成绩指导教师签字名目一、设计任务4二、概述42.1乙酸乙酯性质及用途42.2乙酸乙酯进展状况4三. 乙酸乙酯的生产方案及流程63.1 酯化法63.2乙醇脱氢歧化法73.3乙醛缩合法73.4乙烯、乙酸直截了当加成法83.5各生产方法比较93.5确定工艺方案及流程9四.工艺讲明94.1. 工艺原理及特点94.2 要紧工艺操作条件错误!未定义书签。
4.3 工艺流程讲明94.4 工艺流程图(PFD)错误!未定义书签。
4.5 物流数据表94.6 物料平稳错误!未定义书签。
4.6.1 工艺总物料平稳94.6.2 公共物料平稳图错误!未定义书签。
五. 消耗量175.1 原料消耗量175.2 催化剂化学品消耗量175.3 公共物料及能量消耗20六. 工艺设备 176.1 工艺设备讲明176.2 工艺设备表176.3 要紧外表数据表 176.4 工艺设备数据表 176.5 精馏塔Ⅱ的设计 176.6最小回流比的估算206.7 逐板运算 226.8 逐板运算的结果及讨论 23七. 热量衡算 237.1 热力学数据收集 237.2 热量运算,水汽消耗,热交换面积267.3 校正热量运算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ) 28八.管道规格表238.1 装置中危险物料性质及专门储运要求 238.2 要紧卫生、安全、环保讲明268.3 安全泄放系统讲明238.4 三废排放讲明26九.卫生安全及环保讲明239.1 装置中危险物料性质及专门储运要求 239.2 要紧卫生、安全、环保讲明269.3 安全泄放系统讲明239.4 三废排放讲明26表10校正后的热量运算汇总表35十有关专业文件名目35乙酸乙酯车间工艺设计一、设计任务1.设计任务:乙酸乙酯车间2.产品名称:乙酸乙酯3.产品规格:纯度99.5%4.年生产能力:折算为100%乙酸乙酯10000吨/年5.产品用途:作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料;用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸;作为溶剂广泛应用于各种工业中;食品工业中作为芳香剂等。
由于本设计为假定设计,因此有关设计任务书中的其他项目如:进行设计的依据、厂区或厂址、要紧技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的要紧来源,与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计时期的规定等均从略。
二、概述1.乙酸乙酯性质及用途乙酸乙酯又名乙酸乙酯,醋酸醚,英文名称Ethyl Acetate或Acetic E ther Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透亮液体,其沸点为77℃,熔点为-83.6℃,密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。
乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂,它是许多树脂的高效溶剂,广泛应用于油墨、入造革、胶粘剂的生产中,也是清漆的组份。
它还用于乙基纤维素、入造革、油毡、着色纸、入造珍宝的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。
此外,还用于木材纸浆加工等产业部门。
关于用专门多天然有机物的加工,例如樟脑、脂肪、抗生素、某些树脂等,常使用乙酸乙酯和乙醚配制成共萃取剂,它还可用作纺织工业和金属清洗剂。
2.乙酸乙酯进展状况(1)国内进展状况为了改进硫酸法的缺点,国内连续开展了新型催化剂的研究,如酸性阳离子交换树脂﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-S O42-等各种超强酸,但均未用于工业生产。
国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究,其中有清华大学开发的乙醇脱氢歧化酯化法,化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学研究所的乙醇氧化酯化法。
中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究,认为采纳Sb2O4-MoO3复合催化剂可提升活性和选择性。
化学工业部西南化工研究院等联合开发的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺,已通过单管试验连续运行1000小时,取得了中意的结果。
现正在进行工业开发工作。
近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明,用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂,乙醇转化率变化不大,但酯化反应选择性明显提升。
使用H3PMo12O40•19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂,可获得的产率为91.48%,然而关于催化剂的剂量、反应时刻和乙醇/乙酸的质量比对产品产量的研究还在进行之中。
(2)国外进展状况由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点,近年各国均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发,但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等缘故,至今工业应用不多。
据报道,美Da vy Vekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢制乙酸乙酯新工艺已工业化。
据报道,国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生成乙酸乙酯的新工艺。
低于180℃和在25%的乙烯转化率的条件下,乙酸乙酯的选择性为46%。
催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic 酸提供酸性中心。
随着科技的持续进步,更多的乙酸乙酯的生产方法持续被开发,我国应持续吸取借鉴国外的先进技术,从全然上改变我国乙酸乙酯的生产状况。
乙酸乙酯的生产方案及流程1、酯化法酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,醋酸与乙醇发生酯化脱水反应生成乙酸乙酯的工艺,其工艺流程见图1醋酸、过量乙醇与少量的硫酸混合后经预热进入酯化反应塔。
酯化反应塔塔顶的反应混合物一部分回流,一部分在80℃左右进入分离塔。
进入分离塔的反应混合物中一样含有约70%的乙醇、20%的酯和10%的水(醋酸完全消耗掉)。
塔顶蒸出含有83%乙酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔顶三元恒沸物,送入比例混合器,与等体积的水混合,混合后在倾析器倾析,分成含少量乙醇和酯的较重的水层,返回分离塔的下部,经分离塔分离,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇则送回醋化反应塔的下部,经气化后再参与酯化反应。
含约93%的乙酸乙酯、5%水和2%乙醇的倾析器上层混合物进入干燥塔,将乙酸乙酯分离出来,所得产品质量见表1 表一工业品级乙酸乙酯的质量指标传统的酯化法乙酸乙酯生产工艺技术成熟,在世界范畴内,专门是美国和西欧被广泛采纳。
由于酯化反应可逆,转化率通常只有约67%,为增加转化率,一样采纳一种反应物过量的方法,通常是乙醇过量,并在反应过程中持续分离出生成的水。
按照生产需要,既可采取间歇式生产,也可采取连续式生产。
该法也存在腐蚀严峻、副反应多、副产物处理困难等缺点。
近年来开发的固体酸酯化催化剂尽管解决了腐蚀咨询题,但由于价格太高,催化活性下降快等缺点,在工业上仍无法大规模应用。
2. 乙醇脱氢歧化法该法不用乙酸,直截了当用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯,其催化剂要紧是Pd/C和架Ni,Cu-Co-Zn-Al混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化剂,这些体系对乙醇的氧化有一定的活性,但其催化性还有待进一步改进。
95%乙醇从储槽出来,经泵加压至0.3~0.4MPa,进入原料预热器,与反应产物热交换被加热至130℃,部分气化,再进入乙醇汽化器,用水蒸气或导热油加热至160℃~170℃,达到完全气化,然后进入原料过热器,与反应产物换热,被加热至230℃,再进入脱硫加热器,用导热油加热到反应温度240~270℃,然后进入脱氢反应器,脱氢反应为吸热反应,要用导热油加热以坚持恒温反应。
从脱氢反应器出来的物料进入原料过热器,被冷却至180℃,再进入加氢反应器将酮和醛加氢为醇,以便后续分离。
然后进入原料预热器,被冷却至60℃,再进入产物冷凝器,被水冷却至30℃,从冷凝器出来的液体,进入反应产物储罐,然后进入分离工段,氢气则从上部进入水洗器,以回收氢气中带走的易挥发物料,然后放空或到氧气用户。
该工艺的特点是产品收率高,对设备腐蚀性小,产品成本较酯化法低,不产含酸废水,有利于大规模生产,若副产的氢气能有效合理的利用,该工艺是比较经济的方法。
3、乙醛缩合法由乙醛生产乙酸乙酯包括催化剂制备、反应、分离和精馏4大部分,工艺流程见图3 。
在氯化铝和少量的氯化锌存在下将铝粉加入盛有乙醇和乙酸乙酯混合物的溶液中溶解得到乙氧基铝溶液。
催化剂制备装置与主体装置分开,制备反应过程产生的含氢废气经冷回收冷凝物后排放,制备得到的催化剂溶液搅拌平均后备用。
乙醛和催化剂溶液连续进入反应塔,操纵反应物的比例,使进料在混合时就有约98% 的乙醛转化为目的产物,1.5%的乙醛在此后的搅拌条件下转化。
通过间接盐水冷却坚持反应温度在0 ℃,反应混合物在反应塔内的停留时刻约1h后进入分离装置。
分离装置中粗乙酸乙酯从塔顶蒸出,塔底残渣用水处理得到乙醇和氢氧化铝,将乙醇与蒸出组分一起送入精馏塔,在此回收未反应的乙醛并将其返回反应塔,乙醇和乙酸乙酯恒沸物用于制备乙氧基铝催化剂溶液。
如有必要,乙酸乙酯还可进一步进行干燥。
乙醛缩合制乙酸乙酯工艺由俄罗斯化学家Tischenko于20世纪初开发成功,因而该工艺又称为Tischenko工艺。
反应在醇化物(乙氧基铝)的存在下进行。
由乙醛生产乙酸乙酯的第一步实际上先由乙烯制取乙醛,由乙烯生产乙醛通常在氯化钯存在下于液相中进行(即Wacker工艺)。
按照保持催化剂活性方法的不同,又有两种工艺可选择,一种为一步法工艺,即乙烯和氧气一起进入反应器进行反应; 另一种是两步法工艺,即乙烯氧化为乙醛在一个反应器内进行,而催化剂的空气再生在另一反应器内进行,两种工艺在经济上并无大的差异。
乙醛缩合制乙酸乙酯工艺受原料来源的限制,一样应建在乙烯-乙醛联合装置内。
日本要紧采取此工艺路线,装置能力已达200kt/a.4、乙烯、乙酸直截了当加成法在酸性催化剂存在下,羧酸与烯烃发生酯化反应可生成相应的醋类。
罗纳·普朗克公司在80 年代进行了开发,但由于工程放大咨询题未解决,一直未实现工业化。
日本昭和电工公司开发的乙烯与醋酸一步反应制取乙酸乙酯工艺终于在90年代实现了工业化。
反应原料中乙烯:醋酸:水:氮体积组成为80:6.7:3:10.3。
反应系统由3个串联反应塔组成,反应塔中装填磷钨钥酸催化剂(担载于球状二氧化硅上) 。
反应塔设置了中间冷却,反应温度坚持在140-180 ℃,反应塔压力操纵在0.44-1MPa。
反应在担载于金属载体上的杂多酸或杂多酸盐催化下于气相或液相中进行。
在水蒸气存在条件下,乙烯将发生水合反应生成乙醇,然后生成的乙醇又连续与醋酸发生酯化反应生成乙酸乙酯产物。