醋酸酐合成方法

491.7 099
4.9329 -09
491.69 55
1.4379 -02
432.473 8
59.2217
2.8912 -14
0.7625
0.7617
METHY-02
100.01 84
4.1921 -04
99.59 92
6.4397 -08
99.599 2
9.4644 -08
1.803302
99.5812
28.8731
31.1597
ACETI-01
0.0
1.4394-05
1.4394-05
0.0
1.6265-10
1.6265-10
437.5791
2.4208
P17
Stream ID
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Mole flow Kmol / hr
METHY-01
492.47 24
7.6253 -04
THE PRODUCTION SIMULATION OF
ACETIC ANHYDRIDE FROM METHYL
ACETATE
P0
醋酸酐的生产过程概念设计
指导老师：钱宇教授 学 生：周立新 胡剑青 专 业：化学工程
P1
醋酸酐产品简介
● (CH3CO)2O， 沸点139℃，易燃烧，遇水分解成醋酸， 溶于有机溶剂。
439.98
1.6265-
4.9273-
0.0
1.4394
1.4380-
00
1.4394
856
-34
-10
56
10
26
-02
02
-05
P18
结论
●针对国内尚未工业化生产醋酸酐的一类方法―――醋 酸甲酯羰基化法的流程进行了计算机模拟探索
●给出了各个生产模块的具体操作参数
●产品的规格达到优质品的要求（纯度大于98.5％）
国
Food Machine Co.,Meadeville,Pa. (美国)
际
Diacel Ltd.,Arai
(日本)
Chisso Corp.，Goi,Chiba Prefecture (日本)
Hoechst A.G.,Knapsack
(西德)
BritishPetroleum Co., Ltd. (英国)
上海试剂厂
吉林化学公司
国
南通醋酸化工厂
内
山东新华制药厂
上海纤维素厂
无锡电影胶片厂
装置能力，kt/a
135 272 227 27 120 145 53 65－105 4.5 14 2.0 2.0 3.0 2.0
生产方法 醋酸－烯酮法 醋酸－烯酮法
羰基合成法 醋酸－烯酮法 醋酸－烯酮法 丙酮－烯酮法 丙酮－烯酮法
P8
设计方案-----原料消耗
●醋酸甲酯转化率：75％ ●醋酐选择性：99％ ●醋酐收率： 74.25％ ●醋酸甲酯进料量：500Kmol/hr
P9
输入输出结构
一氧化碳
一氧化碳
醋酸甲酯 碘 甲烷
过程 醋酸甲 酯
碘甲烷 醋酸酐
P10
生产流程图
MIXER
FSPLI T
MIXER
MIXER
P11
一氧化碳
6.5158 -12
0.4192
0.4187
CARBO-01
60.032 8
3.2864 -02
27.16 91
0.6184
26.550 7
6.9900 -31
2.574022
26.5321
1.8535 -02
32.863 6
32.8308
ACETI-01
440.00
439.9
1.1774
1.6265
羰基化法 22.7 96.4
17.2 1.5 18.7 6.8 30.4
P4
万t/a
2000年醋酐产量比较
250 200 150 100 50
0 世界产量
中国产量
P5
成本比较
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
烯酮法 羰基化法
1.设备投资比较（百万美元/套） 2.净生产成本比较 （美分/kg）
醋酸甲酯 、碘甲烷
反应系统图示
CO的循环物流
混压 合缩 器机
混换 合热 器器
气相出料
反 应 器
液相出料
醋酸甲酯的循环物流
（反应器反应条件：36atm，1750C ，反应为气液反应） P12
物料基本性质
项目
熔点 (℃) 沸点 (℃) 相对密度（d2020） 折射率（（nD20）
醋酐 -73 139 1.0838 1.3904
●实现了预期的产量目标（年产30万t）
P19
建议
●由于时间有限和设计者经验不足，流程及各项设备 参数有待进一步优化。
●进行经济分析。原料成本、设备成本、运行成本， 公用工程、净利润等的核算。
● 对设备尺寸进行计算，即根据流量、转化率等数据 计算各设备的大小。
P20
注：设备年产22.7万t
P6
醋酸甲酯羰基化合成机理
(CH3CO)2O
CH3I
[CH3CORh(CO)I3] CO
Ⅰ
[Rh(CO)2I2]
Ⅱ
CH3COOCH3
CH3COI
[CH3CORh(CO)2I3]
P7
设计方案-----产量的确定
● 年产量：30万t/a ●年开工时间：7200hr ●设计产量： 440Kmol/hr
羰基合成法 乙醛氧化法 醋酸－烯酮法 醋酸－烯酮法 醋酸－烯酮法 醋酸－烯酮法 醋酸－烯酮法
国 内 外 生 产 状 况
P3
技术经济分析
工艺路线 产品规模（万t/a） 投资（百万美元） 产品成本（美分 /kg）
原料 公用工程 可变费用 折旧费用 净生产成本
烯酮法 22.7 162.8
19.2 7.3 26.5 11.2 44.7
醋酸甲酯 -98.1 57 0.9930 1.3594
碘甲烷 -66 42.5 2.279
1.5290
P13
分离系统图示
CO循环
闪
蒸
反应器出料
器
第
第
一
二 碘甲烷
精
精
馏
馏
塔
塔
产 品 醋酸甲酯循环
P14
设备操作参数
闪蒸器
温度 （℃）
）
压力 (atm)
物流流量（Kmol/hr）
进料
顶部
底部
热负荷 (kcal/hr 106）
●在医药、染料、农药、轻工、纺织等工业的应用
●国外应用：生产醋酸纤维素 三醋酸纤维素 高级感光胶片 二醋酸纤维素 香烟过滤嘴、塑料
P2
工厂
Celanese Chem.Co.,Pampa, Tex. (美国)
Eastman Chem.Co.,Kingsport,tenn. (美国)
Eastman Chem.Co.,Kingsport,tenn. (美国)
500.0000
932.4738
932.4738
478.0176
14.4569
METHY-02
0.0
4.1921-04
4.1921-04
100.0000
100.0180
100.0180
95.9797
4.0386
CARBO-01
500.0000
500.0328
500.0328
0.0
2.5740-22
2.5740-22
塔顶冷凝器
塔釜再沸器
第一精馏塔
13
1058.4
618.4
439.99
1.26
第二精馏塔
13
617.8
185.33
432.49
1.59
1.43
1.70
P16
STREAM TABLE
Stream ID
1
2
3
4
5
Baidu Nhomakorabea
6
7
8
Mole flow Kmol / hr
METHY-01
0.0
7.6253-04
7.6253-04
20
5
1092.5
34.05
1058.4
-2.01
P15
理论板数 NT
24
第一精馏塔
回流比R
最小 0.25
实际 1
压力 (atm)
1
温度T(oC)
进料 25
塔顶 15.4
塔釜 95.55
第二精馏塔
21
7.2
10
2
进料位置 Nf
物流流量（kmol/hr）
进料
塔顶
塔釜
95.55
126.3
51.5
热负荷（kcal/hr 106）