年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计-文献综述
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计-文献综述
第一章文献综述摘要: 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。
关键词: 醋酸；工艺；综述Abstract: Several process methods, characteristics and the progress of main technology for producing acetic acid were introduced in brief. A new method of Monsanto Acetic Acid Processas an important method for the manufacture of acetic acid by catalytic carbonylation of methanol was especially introduced.Key words: acetic acid; technics; review前言醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。
醋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。
在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
但我国目前醋酸的产量还不能满足需求。
在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，且这种趋势还在不断增长。
该法虽然有许多优点，但需特别指出的是在该工艺中精制工段还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。
为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。
鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装臵，以促进醋酸基础研究，有利于平衡我国对醋酸的供需矛盾。
1.1醋酸的性质1.1.1醋酸的物理性质乙酸又名醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)，分子式为C2H4O2（常简写为HAc）或CH3COOH，分子量为60.05。
年产10万吨J甲醇精馏工艺设计[1]2
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摘要甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。
长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。
甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。
分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度 1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。
甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。
我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力得到了很大提高。
1991年，我国的生产能力仅为70万吨，截止2004年底，我国甲醇产能已达740万吨，117家生产企业共生产甲醇440.65万吨，2005年甲醇产量达到500万吨，比2004年增长22.2%，进口量99.1万吨，因此下降3.1%。
于上世纪末相比，现在新建甲醇规模超过百万吨的已不再少数。
在2004——2008年新建的14套甲醇装置中平均规模为134万t/a，其中卡塔尔二期工程项目高达230万t/a。
最小规模的是智利甲醇项目，产能也达84万t/a，一些上世纪末还称得上经济规模的60万t/a装置因失去竞争力而纷纷关闭。
大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。
传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器，Lungi的管壳式反应器，Topsdpe的径向流动反应器等，近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程的MRF--Z反应器等，而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。
【精品完整版】年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
**学院
毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
系别：环境与化学工程系
班级：
姓名：
指导教师：
2011年6月 3 日
唐山学院毕业设计（论文）任务书
环境与化学工程系化学工程与工艺专业班姓名：
毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月21 日至2011 年 6 月 3 日
年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
摘要
甲醇作为重要的有机化工原料，对其质量提出了更多更高的要求。
如今了解和熟悉甲醇精制的过程变得越来越普遍。
而通过精馏操作，可以将粗甲醇进行精制。
本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。
根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解，甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。
所以本设计以三塔精馏工艺为依据，通过对粗甲醇进行物料衡算、能量衡算，设备选型，以及对主要设备常压塔的工艺尺寸计算，车间布局等完成本次初步设计，对提纯粗甲醇有更深刻的认识。
关键词：甲醇工艺设计三塔精馏常压塔。
年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计_毕业设计(论文)
年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计摘要醋酸，又名乙酸，作为一种应用广泛的重要化工原料，醋酸主要被用于合成乙酸乙烯醋的单体VAM、合成乙酸醉的原料及生产精制对苯二甲酸(PTA)的溶剂等。
自20世纪70年代美国Monsanto(孟山都)公司首创低压拨基合成醋酸工艺后，此方法已成为世界生产醋酸的主要方法。
甲醇低压碳基合成醋酸工艺确立了碳一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成为研究人员研究的发展方向。
甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸生产两部分。
造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。
反应工序包括：预处理、合成、转化等工段；精制工序包括：蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、成品等工段。
关键词：醋酸；甲醇；合成AbstractAcetate, also known as ethanoic acid, is widely used as a kind of important chemical raw materials, acetic acid is mainly used for vinyl acetate synthesis V AM vinegar of monomer, synthesis of acetic acid raw materials and production of purified terephthalic acid (PTA) solvent, etc.Since the 1970 s the United States Monsanto, Monsanto company pioneering low-pressure dial base acetate synthesis process, the main method of this method has become the world's production of acetic acid.Methyl acetate synthesis low carbon technology established a carbon chemical oxygen containing compound industry advantage, since then, technology and technical innovation of acetic acid and its derivatives become the development direction of researchers. Low pressure methanol carbonylation synthesis of acetic acid process mainly includes CO gasification and acetic acid production of two parts.Gasification process of sulfur mainly includes gasification, and compressed, the decarburization desulfurization process, acetic acid can be divided into the reaction process and refining production process.Reaction process includes: pretreatment, synthesis, transformation section, etc.Refining process including: evaporation, light, dehydration, stripping section, alkanes, finished products, etc.Key words: acetic acid; Methanol; synthetic目录第一章引言 (1)1.1 醋酸性质和用途 (1)1.1.1 醋酸的物理性质 (1)1.1.2 醋酸的化学性质 (1)1.1.3 醋酸的用途 (3)第二章醋酸合成方法概述 (4)2.1 生产 (4)2.1.1 世界醋酸生产概况 (4)2.1.2 国内生产状况 (5)2.2 醋酸合成方法 (5)2.2.1 轻烃液相氧化法 (5)2.2.2 乙醛氧化法 (6)2.2.3 乙烯直接氧化法 (6)2.2.4 甲醇羰基合成法(MC) (6)2.2.5 乙烷选择性催化氧化 (7)2.2.6 醋酸一醋酐一醋酸甲醋联产工艺 (7)2.2.7 SABIC乙烷直接氧化制醋酸工艺 (7)2.2.8 天然气经非合成气制醋酸工艺 (8)第三章甲醇羰基化制备醋酸 (9)3.1 甲醇羰基化制备醋酸 (9)3.1.1 甲醇羰基化法 (9)3.1.2 甲醇羰基化法分类 (9)3.2甲醇羰基化法的改进 (9)3.2.1甲醇低压羰基化法的改进 (9)3.3用于低压甲醇碳基化法制醋酸的催化剂 (10)3.4甲醇低压羰基化制醋酸工艺流程 (10)3.4.1流程说明 (11)第四章 Aspen模拟软件简介 (12)第五章甲醇低压羰基化制醋酸合成计算 (13)5.1合成塔计算 (13)5.1.1 合成塔物料衡算 (13)5.2.1物料衡算 (16)5.2.2 塔板数的确定 (17)5.2.3 精馏塔物性参数计算 (20)5.2.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (23)5.2.5 塔板主要工艺尺寸计算 (25)5.2.6 塔板流体力学演算 (28)5.2.7 塔板负荷性能图 (31)第六章 aspen软件模拟...................................... 错误！未定义书签。
年产10万吨低压法甲醇精制工段设计
年产10万吨低压法甲醇精制工段设计（生物与化学工程学院10化学工程与工艺班）摘要：本设计所用的低压法采用51—1型铜基催化剂，合成压力为5MPa°以天然气为原料，利用铜基催化剂合成粗甲醇后再经过三塔精憎合成纯度更髙的甲醇。
再通过査阅相关的精餾工艺资料；在实习车间观摩实际操作过程；并整合与精馅相关的文献，从物料和热量衡算，设备选型与il•算的角度，设计出符合生产要求的精憾工艺路线。
关键词：甲醇；低压法：精制：工段设汁引言甲醇在现代工业中占着及其重要的地位，他不仅仅是碳一化工的基本原料，而且在无论是在化工、医药，还是在轻工纺织行业都有着广泛的应用。
甲醇用途广泛，加工后可以作为优质燃料。
其衍生物也用途广泛，诸如屮醛、醋酸、氯甲烷等现代工业的基础产品都能通过甲醇的加工得到，现今，我国已有三十多种工业产品是通过甲醇的一次加工得到的，同时，在市场需求的不断扩张下，如何生产出高质量、高纯度的甲醇产品，已经影响到了每个甲醇生产企业的生存能力。
工艺原理：造气工段：使用二步造气法⑴CH4+H2O （气）-CO+3H2 AH=-205.85kJ/molCH4+O2—CO2+2H2 AH =+109.45kJ / molCH4+7 Ch-CO+2H2 AH =+35.6kJ / molCH4+2H2-CO2+2H2O AH =+802.3kJ / mol合成工段：鲁奇低压工艺法，在5MPa,铜基催化剂条件下合成。
主反应：CO+2H2—CH3OH AH=+102.37kJ/mol副反应：2CO+4H2—CH3（O）+H2O AH =+200.3kJ / molCO+3H2—CH4+H2O AH =+115.69kJ / mol 4CO+8H2—C4H9OH+3H2OAH =+49.62kJ / molCO2+H2-CO+H2O AH =-42.92kJ / mol (1) 因为除了(1)反应之外，所有反应都增加了反应物CO的消耗，从反应平衡的角度考虑，必须抑制除(1)外所有副反应的进行，以此增加CO反应物的物质的量，利于反应向合成甲醇方向进行，增加产率。
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程1. 原料准备：甲醇和一氧化碳是制备醋酸的主要原料。
首先经过脱硫处理，去除其中的硫化物。
然后进入预处理设备，调整其比例，准备进入反应器。
2. 反应器反应：原料进入反应器，添加催化剂，进行甲醇和一氧化碳的羰基化反应，生成乙酸甲酯。
这是一个高温高压反应，需要严格控制反应条件，保证产物的质量和产率。
反应后得到混合物。
3. 分离精馏：通过精馏技术，将混合物进行分离，得到醋酸甲酯和未反应的甲醇和一氧化碳。
这些未反应物料可以循环利用，提高原料的利用率。
4. 气相吸附：将反应器废气中的有机物通过气相吸附装置进行吸附去除，以减少有机废气的排放对环境的影响。
5. 醋酸甲酯酯化：将得到的醋酸甲酯进行水解反应，生成醋酸和甲醇。
这一步是去除醋酸甲酯中的甲醇，以获得纯度更高的醋酸。
6. 精制产品：通过再次精馏和冷凝，得到高纯度的醋酸产品。
7. 产品储存：最后，将得到的醋酸产品储存至成品仓库，待包装和销售。
以上便是年产10万吨甲醇羰基化制醋酸的工艺流程。
在整个工艺过程中，需注意安全生产、环保等方面，确保产品质量和工艺稳定性。
很荣幸继续为您描述制备醋酸的工艺流程。
下面我们将详细说明剩余的步骤。
8. 废水处理：制备醋酸的生产过程中产生大量废水，其中包含有机废水和含有盐类化合物和杂质的废水。
废水处理是非常关键的部分，以确保环境不受污染，符合相关的排放标准。
废水通常需要经过中和、沉淀、过滤、生物处理等步骤，最终达到排放标准允许的水质。
9. 能源回收：在制备醋酸的工艺中，反应所需的热能和蒸汽通常会通过余热锅炉或热交换器进行回收和循环利用。
这有助于降低生产成本，节约能源资源，并减少对环境的影响。
10. 环保设施：在整个工艺流程中，应该配备相关的环保设施，包括废气处理装置、废水处理设施等，以符合国家环保法规要求，确保工厂的环保效益。
11. 运输和储存：醋酸是一种易燃易爆的化学品，因此在运输和储存过程中，必须符合相关的安全标准，包括适当的包装、标识和储存条件。
年产10万吨醋酸工艺设计 精品
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。
年产10万吨甲醇工艺处理设计
1.1概述甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。
长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。
1) 甲醇(英文名；Methanol ，Methyl alcohol )又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。
化学分子式为CH3OH。
甲醇的性质；甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。
分子量32.04，相对密度0.792(20/4 C)，熔点-97.8 C，沸点64.5 C，闪点12.22 C，自燃点463.89 C，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2 C )，蒸气与空气混合物爆炸下限6〜36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。
甲醇的用途；甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。
甲醇的毒性及常用急救方法；甲醇被人饮用后，就会产生甲醇中毒。
甲醇的致命剂量大约是70毫升。
甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。
急性中毒症状有：头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。
慢性中毒反应为：眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。
甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应，误服一小杯超过10克就能造成双目失明，饮入量大造成死亡。
甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。
其原理是，甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。
甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力。
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计毕业论文
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计毕业论文目录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 (19)3.3.1操作压力计算 (19)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 (25)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 (33)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。
年产10万吨醋酸工艺设计毕业设计
乙酸的晶体结构显，分子间通过氢键结合为二聚体（亦称二缔结物），二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性，现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态，甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候，二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。
159.8
282.5
43
4.78
4.75
4.79
5.786
表1-1纯醋酸的物理性质[3]
1.3醋酸的化学性质
1.3.1 酸性
2CH3COOH + Na2CO3→2CH3COONa + CO2+ H2O
2CH3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱOOH + Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu + 2H2O
CH3COOH + C6H5ONa→C6H5OH (苯酚）+ CH3COONa
中国工业生产合成醋酸同样从发酵法、乙醇—乙醛氧化法及电石乙炔—乙醛氧化路线开始，60年代末全国已形成60kt/a的生产能力. 70年代开始发展乙烯路线，引进了每套年产约7万吨大型装置.轻油氧化制醋酸，天然气制甲醇，低压羰基化制醋酸的工艺路线正积极研究。可以肯定这些将会使我国的醋酸生产出现一个飞跃。
1.2醋酸的物理性质
1.3.3溶剂
液态乙酸是一个亲水（极性）质子化溶剂，与乙醇和水类似。因为介电常数为6.2，它不仅能溶解极性化合物，比如无机盐和糖，也能够溶解非极性化合物，比如油类或一些元素的分子，比如硫和碘。它也能与许多极性或非极性溶剂混合，比如水，氯仿，己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。
年产10万吨醋酸工艺设计
年产10万吨甲醇生产工艺流程设计_毕业设计
泰山医学院毕业设计（论文）题目：年产10万吨甲醇生产工艺流程设计院（部）系化工学院所学专业化学工程与工艺年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称1论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：化学工程与工艺班级：09级本科一班签名：2013年6 月10 日摘要本设计重点描述了甲醇合成工艺流程。
甲醇是重要的化工原料和燃料，应用于多个领域。
首先简单地介绍了甲醇的生产发展、甲醇合成的反应热力学和动力学、甲醇反应需要的催化剂、甲醇合成工艺和甲醇的发展前景。
其中，甲醇合成催化剂和工艺选择关系着甲醇合成产量。
中低压、铜基催化剂的条件有利于甲醇合成。
紧接着介绍了甲醇合成工艺。
甲醇合成首先要进行造气。
造气选用煤作原料，得到的粗煤气经脱硫、脱碳等净化操作后进入合成塔合成甲醇。
甲醇合成工艺选择Luigi低压合成，合成气于5MPa、220℃下进入Luigi管壳式反应器。
从合成塔得到的粗甲醇必须要进行精馏。
本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。
根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解，甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。
所以本设计采用三塔精馏工艺。
再接着对甲醇的生产合成和精馏过程进行了详细的物料衡算。
最后进行了常压精馏塔的计算，包括设备选型、塔的外形设计以及塔板流体力学验算。
通过本次设计，对合成甲醇以及提纯甲醇有更深刻的认识。
关键词：甲醇；合成；工艺设计；三塔精馏；常压塔AbstractThis design for methanol synthesis processes were described emphatically. Methanol is an important chemical raw material and fuel, is applied to the fields. First simply introduces the methanol production development, the reaction thermodynamics and kinetics of methanol synthesis, methanol reaction requires a catalyst, methanol synthesis process and the development prospects of methanol. Methanol synthesis catalyst and process selection is one of the relationship between the yield of methanol synthesis. In conditions of low pressure, copper base catalyst for methanol synthesis. Followed by methanol synthesis process was introduced. Gasification methanol synthesis should first. Gasification coal as raw materials, the raw coal gas after desulfurization and decarbonization purification operation into the synthesis of methanol synthesis tower. Choose Luigi low-pressure synthesis methanol synthesis process, synthesis gasin 5 mpa, 220 ℃ under into Luigi tubular reactor. From the crude methanol synthesis tower has to be distillation. This design need to be material crude methanol refining to the alcohol content of 99.95% purity. According to the modern understanding of the methanol distillation process design, methanol tower distillation technology for its low energy consumption, product quality good advantage ahead of other technology. So this design USES three tower distillation process. We'll go on with the production of methanol synthesis and material balance of distillation process in detail. Finally, the calculation of atmospheric distillation column was carried out, including equipment type selection, design of the tower and tray hydrodynamics calculation. Through the design, for methanol synthesis and purification of methanol has a more profound understanding.Keywords：methanol；synthetic ;process design ;three tower distillation ;atmospheric column目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 生产及技术发展 (1)1.1.2 甲醇的性质 (2)1.2 甲醇合成 (3)1.2.1 合成反应热力学 (3)1.2.2 合成反应动力学 (3)1.2.3 合成反应催化剂 (4)1.2.4 合成工艺 (4)1.2.5 合成甲醇的目的和意义 (5)第2章工艺概述 (7)2.1 造气工段 (7)2.1.1 原料 (7)2.1.2 原料气的制备 (7)2.1.3 造气工艺概述 (8)2.1.4 净化工段 (10)2.2 合成工段 (10)2.3 精馏工段 (12)第3章工艺计算 (15)3.1 甲醇生产的物料平衡计算 (15)3.1.1 合成塔物料平衡计算 (15)3.1.2 甲醇精馏的物料平衡计算 (19)第4章常压精馏塔计算 (22)4.1 基础数据 (22)4.2 塔板数的计算 (23)4.2.1 处理能力 (23)4.2.2 最小理论板数 (23)4.2.3 最小回流比 (24)4.2.4 理论板数 (24)4.2.5 进料位置 (24)4.2.6 全塔效率的估算 (24)4.3 精馏段与提馏段的体积流量 (25)4.3.1 精馏段 (25)续表4-3 (27)4.3.2 提馏段 (27)4.4 塔径计算 (28)4.4.1 精馏段 (28)4.4.2 提馏段 (29)4.5 塔内件设计 (30)4.5.1 溢流堰的设计 (30)4.5.2 溢流装置 (30)4.5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (31)4.6 塔板流体力学验算 (33)4.6.1 塔板压降 (33)4.6.2 液泛 (34)4.6.3 雾沫夹带 (34)4.7 塔板负荷性能图 (35)4.7.1 雾沫夹带线 (35)4.7.2 液泛线 (36)4.7.3 液相负荷上限线 (36)4.7.4 漏液线 (37)4.7.5 液相负荷下限线 (37)4.8 常压塔工艺计算汇总 (38)表4-8 浮阀塔板工艺设计计算结果 (38)4.9 常压塔塔高计算 (39)第5章 Aspen Plus 的模拟计算 (40)5.1 Aspen Plus简介 (40)5.2 Aspen Plus的主要功能 (40)5.3 Aspen Plus的精馏塔模拟 (40)第6章结论 (45)第1章前言1.1 概述甲醇是最简单的化学品之一，是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，广泛应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料、汽车和国防等工业中。
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺的设计说明
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 methanol carbonylation 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。
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程引言甲醇羰基化制醋酸是一种重要的有机合成工艺，其产品醋酸广泛应用于化工、医药等领域。
本文将介绍一种年产10万吨甲醇羰基化制醋酸的工艺流程。
原料准备在甲醇羰基化制醋酸的工艺中，主要原料为甲醇和一定比例的氧气。
此外，还需要使用一种催化剂来促进反应的进行。
一般来说，常用的催化剂有钒酸盐和过渡金属催化剂。
反应过程1.原料准备：将甲醇和氧气按照一定比例加入反应釜中。
需要注意的是，甲醇的纯度对反应的效果有重要影响，因此需要对甲醇进行脱水、脱醇等处理。
2.催化剂添加：将选用的催化剂按照一定比例添加到反应釜中。
需要控制好添加的催化剂的量，过多会造成不必要的浪费，过少则会影响反应的效果。
3.反应开始：将反应釜加热至适当的温度并保持一定的压力。
一般来说，甲醇羰基化制醋酸的反应温度在200-400摄氏度之间。
4.反应控制：在反应过程中，需要对温度和压力进行严格控制，以保证反应的顺利进行。
同时，需要定期抽样检测反应的进展情况，以调整反应条件。
5.反应结束：当反应达到预定的终点时，停止加热并降温。
由于反应过程中会产生大量的热量，因此需要进行良好的冷却系统设计，以确保反应结束后的安全性。
6.产物分离：反应结束后，通过分离技术将产生的醋酸和副产物进行分离。
常用的分离技术有蒸馏、结晶、萃取等。
7.产品处理：对分离得到的醋酸进行后续处理，如再纯化、干燥等，以得到符合标准的醋酸产品。
8.废物处理：处理产生的废物，如废液、废气等，以符合环保要求。
设备要求在年产10万吨甲醇羰基化制醋酸的工艺中，需要具备以下设备： - 反应釜：具备加热、冷却、压力控制等功能，以满足反应过程的要求。
- 分离设备：如蒸馏柱、结晶器、萃取塔等，用于将产物与副产物进行分离。
- 冷却系统：用于控制反应的温度，在反应结束后进行降温。
- 废物处理设备：如废液处理系统、废气处理系统等，以满足环保要求。
- 控制系统：用于对反应过程中的温度、压力进行控制，并及时监测和调整反应条件。
年产万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
工艺流程安全与环保
安全措施
严格遵守安全规定：确保工艺流程符合国家和行业标准，减少安全风险
设备维护与检查：定期对设备进行检查和维护，确保设备正常运行，防止事故发生
操作规范：制定详细的操作规程，确保员工严格按照规定操作，减少人为因素对安全的影响
应急预案：制定应急预案，明确应对突发事件的措施，确保在紧急情况下能够迅速、有 效地应对
催化剂准备
催化剂种类： 选择合适的催 化剂，如硫酸、
氯化氢等
催化剂浓度： 根据工艺要求， 确定合适的催
化剂浓度
催化剂活性： 确保催化剂在 工艺流程中保 持较高的活性
催化剂回收与 再生：对使用 过的催化剂进 行回收和再生 处理，以降低 成本并提高效
率
反应过程
反应方程式
CH3OH + CO →CH3COOH
废水处理：采用 生化处理、膜过 滤等工艺，净化 废水
废渣处理：采用 填埋、焚烧等工 艺，妥善处置废 渣
噪声处理：采用 消声器等设备， 降低噪声污染
THANK YOU
汇报人：
产品检测
检测方法：气相 色谱法、液相色 谱法等
检测仪器：气相 色谱仪、液相色 谱仪等
检测标准：国家 标准、行业标准 等
检测步骤：取样、 样品处理、上机 检测、结果分析 等
工艺流程优化
反应条件优化
温度优化：选择合适的反应温度， 提高反应速率和产品质量。
催化剂优化：选择合适的催化剂， 降低反应活化能，提高反应速率和 产物的选择性。
催化剂:硫酸
反应条件:高温高压
产率:90%以上
反应条件控制
温度控制：确 保反应在适宜 的温度下进行， 提高转化率和
选择性
压力控制：维 持系统压力稳 定，保证反应 平衡向生成目 标产物方向移
甲醇羰基化生产醋酸工艺中脱碘技术探讨
甲醇羰基化生产醋酸工艺中脱碘技术探讨随着工业化生产的不断发展，化工行业中各种生产工艺的技术也在不断提升。
甲醇羰基化生产醋酸是一种重要的化工工艺，在其生产过程中，常常需要脱碘技术来保证产品质量和生产效率。
本文将就甲醇羰基化生产醋酸工艺中的脱碘技术进行探讨，深入了解其原理和应用。
一、甲醇羰基化生产醋酸工艺概述甲醇羰基化生产醋酸是指以甲醇为原料，在催化剂的作用下进行氧化反应，生成醋酸酯，再进一步水解生成醋酸的工艺过程。
这是一种重要的工业化学反应，其产品醋酸广泛应用于有机合成、染料、食品添加剂等行业。
甲醇羰基化生产醋酸的工艺较为复杂，需要多种催化剂的协同作用，同时还伴随着一系列的副产物和杂质，例如碘化物等。
在甲醇羰基化生产醋酸的过程中，由于原料甲醇和催化剂中可能含有碘元素，因此在生产过程中会生成碘化物等副产物或者杂质。
这些碘化物对产品的质量和生产效率都有一定的影响，因此需要进行脱碘处理。
脱碘技术是指将碘化物等杂质从产物中去除的一系列工艺和方法，主要包括物理法、化学法和生物法等。
1. 物理法脱碘技术物理法脱碘技术是指利用物理方法从产物中去除碘化物等杂质的技术。
常见的物理法脱碘技术包括蒸馏法、超滤法、结晶法等。
蒸馏法是指利用碘化物和产物的不同挥发性，在适当的温度和压力条件下，使其分离并收集的方法。
超滤法则是利用超滤膜对溶液进行过滤，将溶液中的碘化物等杂质截留下来。
结晶法则是通过在适当的温度和溶剂条件下，让碘化物等杂质析出为晶体，再通过离心、过滤等手段进行分离。
化学法脱碘技术是指利用化学方法将碘化物等杂质转化为易溶于水或其他溶剂的物质，从而达到去除的目的。
常见的化学法脱碘技术包括氧化法、还原法、沉淀法等。
氧化法是指利用氧化剂氧化碘化物等杂质，使其转化为易溶性的氧化产物，从而达到脱碘的目的。
还原法则是将碘化物等杂质还原成无害的物质，通常是利用还原剂进行反应。
沉淀法则是通过加入适当的沉淀剂，使碘化物等杂质生成易沉淀的产物，从而达到脱碘目的。
年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计
年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计目录1概述 (1)1.1甲醇发展现状 (1)1.2甲醇的发展前景 (1)1.3甲醇合成 (2)1.3.1甲醇合成方法及设备简介 (2)1.3.2甲醇合成工艺流程简介 (2)1.4甲醇合成催化剂的选择 (3)2合成工段工艺计算 (4)2.1合成工段物料衡算 (4)2.1.1设计条件及参数 (5)2.1.2合成工段物料衡算 (5)2.2合成工段热量衡算 (11)2.2.1合成塔的热量计算 (11)2.2.2入塔气换热器的热量计算 (13)2.2.3水冷器热量的计算 (14)3主要设备的工艺计算和设备选型 (16)3.1甲醇合成塔的设计选型 (16)3.1.1传热面积计算 (16)3.1.2催化剂用量计算 (16)3.1.3传热管数计算 (16)3.1.4合成塔壳体直径计算 (16)3.1.5合成塔壳体厚度计算 (17)3.1.6合成塔封头计算 (17)3.1.7管子拉脱力计算 (17)3.1.8折流板计算 (18)年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计3.1.9管板计算 (18)3.1.10支座计算 (18)3.1.11合成塔设计汇总表 (18)3.2甲醇合成工段设备一览表 (19)年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计1概述1.1 甲醇发展现状随着我国国民经济不断稳定的发展，不管是能源生产总量还是需求总量都在不断增长。
7O年代两次石油危机和石油价格的不断上涨，让世界各国充分认识到当今社会将是能源结构逐步向多元化结构发展的时代[1]。
目前，人类己经面临着石油及天然气这一宝贵的化石能源在不断的枯竭，根据我国提出的经济可持续发展的战略，需要合理有效地利用资源。
“缺油、少气、富煤”的客观现实，意味着今后30年内，我国一次能源消费以煤为主的格局不会改变。
但是我们如果还是沿用落后技术，把煤直接燃烧用于发电和其它工业目的，不断扩大低效、高污染应用技术中煤的用量，则同样是难以为继的，同时对环境的污染将是难以估量的。
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第一章文献综述
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。
关键词: 醋酸；工艺；综述
Abstract: Several process methods, characteristics and the progress of main technology for producing acetic acid were introduced in brief. A new method of Monsanto Acetic Acid Process as an important method for the manufacture of acetic acid by catalytic carbonylation of methanol was especially introduced.
Key words: acetic acid; technics; review
前言
醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。
醋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。
在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
但我国目前醋酸的产量还不能满足需求。
在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，且这种趋势还在不断增长。
该法虽然有许多优点，但需特别指出的是在该工艺中精制工段还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。
为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。
鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装置，以促进醋酸基础研究，有利于平衡我国对醋酸的供需矛盾。
1.1醋酸的性质
1.1.1醋酸的物理性质
乙酸又名醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)，
分子式为C2H
4O2（常简写为HAc）或CH
3
COOH，分子量为60.05。
醋酸是一种有机化合物，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。
纯无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性液体，凝固后为无色晶体。
尽管根据醋酸在水溶液中的离解能力弱，是一个弱酸，但醋酸是具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
醋酸是一种简单的羧酸，是一个重要的化学试剂。
其具体物理性质见表1-1 [1]。
表 1-1 醋酸的物理性质
1.1.2 乙酸的化学性质
醋酸中羰基碳原子与氧原子相连，因此O与C=O之间存在р-π共轭效应，导致O－H键极性增大，而呈现酸性；C－O键为极性键，故
－OH可被其它基团取代而发生取代反应；由于羧基的吸电子作用，导致烃基上α-H原子可被其它原子或原子团取代而生成取代酸。
醋酸可参与的反应：
①.酸性和成盐反应
醋酸在水溶液中能离解出氢离子而显酸性，具有酸的一般性质。
醋酸能与强碱、碳酸盐、金属氧化物反应，生成盐和水。
②.生成羧酸衍生物
醋酸羧基中的羟基可以被卤素(-X) 、酰氧基（-O-CO-R）、烃氧基(-O-R’) 、氨基(-NH2)取代，分别得到酰卤、酸酐、酯、酰胺。
③.脱羧反应
在特定条件下，醋酸分子脱去-COOH，放出CO2，成为脱羧反应。
④.还原反应
在强还原剂氢化铝锂（LiAlH4）可将其还原成伯醇。
⑤.α-氢的卤代反应
在P、S、I
2或光照的催化下可被Cl
2
或Br
2
逐步取代。
1.2 乙酸的工业用途
乙酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。
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丝织物。
在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
工业上合成乙酸的原料最初是粮食，然后转向矿石、木材、石油、煤炭和天然气。
现在主要工艺方法采用的原料是石油和煤炭。
1.3 醋酸酸的生产工艺现状
1.3.1 概述
现已工业化的醋酸生产工艺有:乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和轻油(丁烷或石脑油)氧化法、甲醇羰基化法。
其中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。
甲
醇羰基化法的典型代表是孟山都(Monsanto ) /BP 工艺。
在此之前德国的BASF 法工业化了高压法工艺。
甲醇羰基化法生产醋酸技术的改进工艺包括: Celanese 低水含量工艺、BP 公司的CATIVA 工艺、UOP/Chiyoda 公司开发出的UOP/Chiyoda Acetic 工艺。
1.3.2 直接氧化法
(1). 乙烯氧化法
乙烯氧化法分两步反应完成，乙烯在催化剂的作用下，在温度为
100~150 ℃、压力为0.3 MPa 的条件下反应生成乙醛；乙醛在醋酸锰催化剂的作用下，与纯氧、富氧或空气在液相条件下氧化成醋酸。
该工艺简单，收率较高，原料来源广，是60年代最主要的生产方法[2]。
本法涉及的主反应：
2CH 2CH 2 + O 2 2CH 3CHO 2CH 3CHO + O 2 2CH 3COOH
(2). 乙烯直接氧化法
乙烯直接氧化工艺是由昭和电工公司开发的一步法气相工艺
(Showa Denko 工艺)并于1997年实现了工业化。
该工艺由于所需的投资费用相对缩减(不需生产一氧化碳所需的基础设施)，因此对于生产能力较小的醋酸装置，颇具经济性[3]。
该工艺是在负载型钯催化剂作用下，乙烯和氧气的混合物于
160~210 ℃下高选择性的制备醋酸。
在已报道的反应条件下，醋酸、乙醛和二氧化碳的单程选择性分别为85.5%，8.9%，5.2%[4]。
因为反应过程中生成大量的水，故醋酸提纯是一个能耗很高的过程。
为解决
催化剂 △ 加压
催化剂 △
这一问题，昭和电工公司开发了一种萃取与蒸馏相结合的节能工艺，使水从醋酸中有效地分离出来。
昭和电工公司称，因为该工艺仅产生少量的废水，是一种环境友好的工艺。
本法涉及的反应：
主反应：CH 2CH 2 + O 2 2CH 3COOH 副反应：CH 2CH 2 + O 2 CO 2 + H 2O 2CH 2CH 2 + O 2 2CH 3CHO (3). 乙烷氧化法 乙烷气相催化氧化工艺(SABIC 工艺)是由SABIC 公司开发的。
按照SABIC 公司的专利，乙烷与纯氧或空气在150~450 ℃、0.1~5.0 MPa 下发生氧化反应生成醋酸，副产物有CO 、CO 2和乙烯[5]。
该工艺使用的催化剂由Mo ，V ，Nb ，Pd 氧化物的混合物焙烧制得，催化剂有助于减少副反应。
当以乙烷、氧气为原料时，醋酸的选择性为71%，乙烷和氧气的单程转化率分别为13.6 %和100 %。
当以乙烷、空气为原料时，醋酸的选择性略低，为67%，但乙烷的单程转化率较高，为49.6%，氧气转化率近100%[6]。
由于乙烷的生产成本低，因此SABIC 工艺在经济性方面可与甲醇羰化合成工艺相竞争。
本法涉及的反应：
主反应：CH 3CH 3 + O 2 CH 3COOH + H 2O
副反应：CH 3CH 3 + O 2 CO 2 + H 2O CH 3CH 3 + O 2 CH 2CH 2 + H 2O 1.3.3 甲醇羰基化法
催化剂 △ 加压
催化剂 △ 加压
催化剂 △ 加压
催化剂 △ 加压
催化剂 △ 加压
催化剂 △ 加压
本法涉及的反应：
CH3OH + CO CH3COOH (1). BASF 高压工艺
甲醇羰基化反应是由德国BASF 公司最早发现，1960年德国BASF 公司建成了第一套甲醇羰基化制醋酸中试装置，催化剂为碘化钴
(CoI2)，BASF 合成工艺法反应温度约250 ℃，压力高，为6.89 MPa ，以甲醇和CO 计，醋酸选择性分别为90 %和70 %，通过五塔蒸馏可得纯度为99. 8 %的醋酸产品[7]。
(2) 孟山都(Monsanto ) /BP 工艺
①. 概述
70年代中期，孟山都(Monsanto )开发出高活性的铑系催化剂用
于甲醇羰基化，由于它选择性高、副反应少、操作条件不苛刻，故把该工艺视为从C1原料制C2化学品进程中的一个里程碑。
孟山都
(Monsanto ) /BP 工艺用添加有碘化物的铑基金属均相催化剂，反应在较低温度180 ℃和压力3.5 MPa 下进行，有很高的选择性(以甲醇计大于99%，以CO 计大于70% )。
1986年，孟山都(Monsanto )将甲醇制醋酸技术出售给BP 公司，经BP 进一步开发改进形成了目前生产能力占主导地位的孟山都(Monsanto )/BP 工艺。
②. 工艺流程
甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO 造气和醋酸生产两
部分。
造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。
反应工序包括：预处理、合成、转
催化剂 △ 高压。