乙醛制醋酸化工生产技术(30页)
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。
乙醛制醋酸化工生产技术PPT课件( 30页)
刘小敏
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
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8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。
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10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。
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6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。
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7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。
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8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。
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9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。
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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
催化自氧化
其他制乙酸方法
乙醛氧化法制醋酸
乙醛氧化法制醋酸
5.醛氧配比 从乙醛氧化生成醋酸的反应式可知，理 论上1mol乙醛和0.5mol氧发生反应生成1mol 醋酸。 CH₃CHO + ⅟₂O₂ → CH₃COOH 在实际生产中，通常采取氧气稍微过量， 以提高乙醛的利用率。使用纯氧氧化的装置， 一般氧气过量5-10%，使用空气氧化的装置过 量还要大些。
乙醛氧化法制醋酸
通过相界面再向液相中心扩散，在催化剂的 作用下被乙醛吸收进行氧化反应。氧的扩散和吸 收对过程的影响很大，它与气液界面的搅动程度、 气泡大小和氧气通过液柱的高度等因素有关。 气液相界面的搅动程度与通入氧气（或空气） 的速度有关。通气速度愈快，搅动愈强烈，气液 接触面大而更新快，氧的吸收率就愈高。但是通 氧（或空气）的速度并非是可以无限增加的，因 氧之吸收率与通氧速度之间不是呈简单的直线关 系。当超过一定速度时，气液之间无充分接触，
乙醛氧化法制醋酸
但氧气过多也是有害的。 一方面增加气相反应的危险性，因为气 相中含醛超过40%，含氧超过3%就有爆炸危 险。 另一方面造成乙醛深度氧化，使甲酸增 多，影响产品质量，给后处理带来困难。 另外由于每个副反应几乎都伴有水的生 成，使氧化液中总酸含量下降，水分含量升 高，催化剂活性下降，从而影响氧的吸收。
乙醛氧化法制醋酸
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，系统温度难以控制，造成恶性爆炸 事故。因而气相氧化过程没有得到实际应用。
乙醛氧化法制醋酸
其主要组份醋酸和乙醛随塔的高度而变 化。塔底氧化液中醋酸含量约85%左右，乙醛 含量约10%。随着氧化反应进行，醋酸浓度不 断递增，乙醛浓度则相应递减。氧化液出口 处醋酸含量控制在95-97%，乙醛0.5%左右， 水分一般为1.5-2%。 9.气液接触 乙醛氧化反应是气液相反应。其过程是 气相中的氧首先向气液相界面扩散，
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。
化工生产技术课件
❖ （2）氧气分布板的孔径 为防止局部过热，生产中采取氧 气分段通入氧化塔，各段氧气通入处还设置有氧气分布板， 以使氧气均匀地分布成适当大小的气泡，加快氧的扩散与 吸收。
❖ 氧气分布板的孔径与氧的吸收率成反比，孔径小可增加气 泡的数量和气液两相接触面积，但孔径过小则造成流体流 动阻力增加，使氧气的输送压力增高。如果孔径过大，不 仅会造成气液接触不良，而且会加剧液相物料的带出，破 坏正常的操作。
❖ （2）反应压力
❖ 压力对乙醛氧化过程的影响从两个方面体现。
❖ ①乙醛氧化反应是一个气体体积减小的反应，增加压力有利 于反应向生成醋酸的方向进行。由于乙醛氧化是气液相反应， 提高反应压力，既可促进氧向液体界面扩散，又有利于氧被 反应液吸收。
❖ ②反应物乙醛的正常沸点为21℃，增加压力可使乙醛沸点升 高，从而减少乙醛的损失。但是，升高压力会增加设备投资 费用和操作费用。
主要副产物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等
❖ 工业生产中乙醛氧化制醋酸都采用液相氧化法。
❖ 在氧化剂选择方面，原则上采用空气或氧气均可。当用空 气时，大量氮气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，从而降低设备的利用率。若用氧气氧 化，应充分保证氧气和乙醛在液相中反应，以避免反应在 气相中进行；且在塔顶应引入氮气以稀释尾气，使尾气组 成不基准，生成醋酸选择 性高达99%。
二、工艺条件
1、催化剂 采用三氯化铑为主催化剂，碘化氢为助催化剂，二者溶于适当的溶剂 中，成为均相液体。催化剂的结构是以一氧化碳和卤素作为配位体的 络合物。 催化剂中铑化物与碘化合物的配比为1：10（摩尔）。所用的溶剂取 决于反应物、产物和催化剂在该溶剂中的溶解度和适应性。实践证明， 溶剂的极性越大，反应速率越快。 2、反应温度 最佳温度为175℃。一般控制在130℃～180℃。 3、反应压力 实际生产中，操作压力控制在3MPa。 4、反应液组成 主要指醋酸和甲醇浓度。物质的量比一般控制在1.44︰1。
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。
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。
乙醛催化自氧化制醋酸的工艺流程
乙醛催化自氧化制醋酸的工艺流程一、反应原理。
乙醛啊，它能在一定条件下自己发生氧化反应变成醋酸呢。
这里面的关键就是催化剂啦。
有了合适的催化剂，乙醛就像是被点了魔法一样，开始变身。
这个反应其实就是把乙醛分子中的碳氢键给打破，然后让氧原子进去，重新组合成醋酸分子。
这个过程就像是搭积木，把原来的积木拆一拆，再加上新的零件，就变成新的造型啦。
二、反应设备。
1. 反应釜。
反应釜就像是这个化学反应的小房子，乙醛和催化剂就在这里面“聚会”发生反应。
这个反应釜得有很好的密封性哦，不然原料跑出去了，反应就不彻底啦。
而且反应釜的材质也很重要呢，要能够耐得住反应过程中的各种“小脾气”，比如说高温啊，还有可能产生的腐蚀之类的。
就像我们人穿衣服得选合适的材质一样，反应釜的材质要是选错了，那可就麻烦大了。
2. 搅拌装置。
在反应釜里还有个很重要的搅拌装置。
这个搅拌装置就像是一个超级大勺子，不停地搅拌着里面的乙醛和催化剂。
为啥要搅拌呢？这就好比我们冲咖啡的时候要搅拌一样，为了让原料充分混合呀。
如果不搅拌，可能有些乙醛分子就只能在旁边干看着，不能参与反应，那多浪费呀。
三、工艺流程。
1. 原料准备。
首先得把乙醛准备好，乙醛得是纯净的哦，就像我们做菜的时候食材得新鲜干净一样。
然后把催化剂也按照一定的比例配好。
这个比例可不能随便乱来，就像我们烤蛋糕的时候各种原料的比例都是有讲究的，比例不对，蛋糕可能就烤不好啦。
2. 反应过程。
把配好的乙醛和催化剂一起放进反应釜里，然后给反应釜加热到合适的温度。
这个温度也很关键呢，太高了可能反应就像疯了一样，不受控制，太低了反应又慢吞吞的，像个小懒虫。
在反应过程中，搅拌装置要一直工作，让它们充分接触反应。
随着反应的进行，我们就能看到乙醛慢慢变成醋酸啦。
这个过程就像是看着一颗种子慢慢长成大树一样，很神奇的。
3. 产物分离。
反应完了之后呢，反应釜里就有醋酸和一些没反应完的乙醛，还有催化剂。
这时候就要把它们分开啦。
乙醛氧化制醋酸.doc
乙醛氧化制醋酸.doc1、乙醛氧化制醋酸工艺1.1概述乙酸在常温下是一种有剧烈刺激性酸味的无色液体。
乙酸的熔点16.6℃〔289.6K〕。
沸点117.9℃〔391.2K〕。
相对密度1.05，闪点39℃，爆炸极限4%～17%〔体积〕。
纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体，所以无水乙酸又称为冰醋酸。
乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性。
乙酸盐也易溶于水。
乙酸是重要的有机酸之一。
其结构式是：乙酸是稳定的化合物；但在肯定的条件下，能引起一系列的化学反应。
如：在强酸〔H2SO4或HCl〕存在下，乙酸与醇共热，发生酯化反应：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O乙酸的生产具有悠久的历史，早期乙酸是由植物原料加工而获得或者通过乙醇发酵的方法制得，也有通过木材干馏而获得的。
目前2、，国内外已经开发出了乙酸的多种合成工艺，包括烷烃、烯烃及其酯类的氧化，其中应用最广的是乙醛氧化法制备乙酸。
下面主要介绍乙醛氧化法制备乙酸。
1.2生产方法及反应机理乙醛首先与空气或氧气氧化成过氧醋酸，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，生成二分子乙酸。
氧化反应是放热反应。
CH3CHO+O2→CH3COOOHCH3COOOH+CH3CHO→2CH3COOH总的化学反应方程式为：CH3CHO+1/2O2→CH3COOH+292.0kj/mol在氧化塔内，还有一系列的氧化反应，主要副产物有甲酸、甲酯、二氧化碳、水、醋酸甲酯等。
CH3COOOH→CH3OH+CO2CH3OH+CO2→HCOOH+H2OCH3COOOH+CH3CO3、OH→CH3COOCH3+CO2+H2OCH3OH+CH3COOH→+H2OCH3OH→CH4+COCH3CH2OH+CH3COOH →CH3COOC2H5+H2OCH3CH2OH+HCOOH→HCOOC2H5+H2O3CH3CHO+3O2→HCOOH+2CH3CO OH+CO2+H2O4CH3CHO+5O2→4CO2+4H2O3CH3CHO+2O2→CH3CH(OCOCH3)2+H2O2CH3CO OH→CH3COCH3+CO2+H2OCH3COOH→CH4+CO2乙醛氧化制醋酸的反应机理一般认为可以用自由基的链接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。
乙醛催化氧化制醋酸流程
乙醛催化氧化制醋酸流程今天咱们来唠唠乙醛催化氧化制醋酸的流程呀。
一、原料准备。
乙醛可是这个流程里的主角之一呢。
它得是纯度比较高的那种，就像咱们找对象，得是个靠谱纯正的才行。
一般是通过工业生产得到乙醛，然后把它好好地储存起来，等着进入反应环节。
在这个过程中，储存条件也很重要哦，就像咱们把心爱的小零食放在合适的地方一样，要保证乙醛的稳定性，不然它变质了，这流程可就没法好好进行啦。
二、催化氧化反应。
这是整个流程的关键部分呢。
有一个特别的催化剂在起作用，这个催化剂就像是一个超级厉害的魔法师。
当乙醛和氧气在催化剂的帮助下相遇的时候，就像两个有缘人在月下老人（催化剂）的牵线下开始了奇妙的互动。
这个反应会在特定的温度和压力条件下进行。
温度就像是火候，不能太高也不能太低，太高了可能会让反应变得太疯狂，产生一些我们不想要的东西，太低了呢，反应又会像个懒虫一样慢吞吞的。
压力也是一样的道理，要刚刚好。
在这个反应里，乙醛分子里的一些化学键就像小玩具的零件一样被重新组合，慢慢地变成了醋酸。
三、反应后的处理。
反应完了之后可不能就这么算了呀。
里面会有一些没反应完的乙醛，还有可能产生了一些其他的小杂质。
这时候就得像收拾房间一样，把这些多余的东西清理出去。
通常会采用一些分离技术，比如说蒸馏。
蒸馏就像是把不同性格的小伙伴分开，根据它们沸点的不同，把醋酸从这个混合的大家庭里单独拎出来。
这个过程需要很精细的操作，就像我们绣花一样，一针一线都得仔细，不然就会影响醋酸的纯度啦。
四、醋酸的精制。
好不容易把醋酸从那些杂物里分离出来了，但是它可能还不是那么完美呢。
就像刚从地里挖出来的宝石，还需要再打磨打磨。
这个时候就需要进行精制啦。
精制的过程可能会涉及到一些化学处理，去除那些非常微小的杂质，让醋酸的纯度更高。
这个过程有点像给一个小姑娘梳妆打扮，让她变得更加漂亮迷人。
最后得到的高纯度醋酸就可以被用于各种各样的地方啦，像是在食品工业里做调味料，在化工行业里做原料之类的。
乙醛催化自氧化生产醋酸的工艺流程
乙醛催化自氧化生产醋酸的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.ppt
另外，由乙酸制得聚酯类，可作为油
漆的溶剂和增塑剂；
概述
催化自氧化
物理性质：液体，Tb=391.3K，溶于水、苯、醇类有机溶剂 化学性质：可进行酯化等反应
用途：生产醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、酸酐、醋酸酯等
生产方法：丁烷或轻油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化
反应：①主反应：乙醛+氧气→乙酸 ②副反应：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等
催化自氧化
反应器 搅拌鼓泡釜式反应器 连续鼓泡床塔式反应器
移热方式
内冷却管 外循环冷却器 循环导流筒
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
L
特点:结构简单，具有极高的储液 量，所以特别适宜于慢反应和放 热量大的场合。鼓泡反应器液相 轴向返混很严重.
催化自氧化
刘小敏
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
链的传递：CH3CO﹢O2
CH3COOO
．
．
CH3COOO ﹢ CH3CHO
CH3COOOH ﹢CH3CO
链终止：CH3COOOH ﹢ CH3CHO 醋酸锰 中间复合物
醋酸锰
2CH3COOH
2.工艺条件
3.反应器及工艺流程 液相自氧化具有以下特点：
催化自氧化
☆气液相反应，氧的传递过程对氧化反应速度起着 重要的作用；
乙醛化学性质
• 工业制乙醛方程式： 2CH3CH2OH+O2——→ 2CH3CHO+2H2O（加热，催化剂Ｃu/Ag)
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？
2、反应压力
提高反应压力： ✓ 促进氧向液体界面扩散； ✓ 有利于氧被反应液吸收； ✓ 使乙醛沸点升高，减少乙醛的挥发。 ✓ 但增加设备投资费用和操作费用。 实际生产操作压力控在0.15MPa（表压）左右。
3、原料纯度
阻化剂：夺取反应链中自由基的杂质。 水：能阻抑链反应进行。要求原料w(乙醛)>99.7％，w(水)<0.03％。 三聚乙醛：使乙醛氧化反应的诱导期增长，并易被带入成品醋酸中，影响产品 质量，要求原料w(三聚乙醛)<0.01％。
2、氧气分布板孔径
为防止局部过热，采取氧气分段通入氧化塔，各段氧气通入处设置有氧气分布板，以 使氧气均匀地分布成适当大小的气泡，加快氧的扩散与吸收。 孔径小，可增加气泡的数量和气液两相接触面积。 孔径过小，造成流体流动阻力增加，使氧气输送压力增高。 孔径过大，造成气液接触面积降低，加剧液相物料的带出。 根据生产工艺的要求合理设计。
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。
乙醛制醋酸化工生产技术
乙醛制醋酸化工生产技术简介乙醛制醋酸是一种常见的化学反应，通过将乙醇氧化成乙醛，然后再将乙醛氧化成醋酸。
这种化工生产技术通常被应用于醋酸酯、溶剂、染料等行业。
乙醛制醋酸的反应方程如下：乙醇 + 氧气→ 乙醛 + 水乙醛 + 氧气→ 醋酸 + 水本文将介绍乙醛制醋酸的工艺流程、反应机理以及目前常用的生产技术。
工艺流程乙醛制醋酸的典型工艺流程包括以下几个步骤：1.催化剂制备：乙醛制醋酸的反应通常需要使用钯催化剂，因此首先需要制备催化剂，常见的制备方法包括浸渍法、共沉淀法等。
2.乙醇氧化：将乙醇和氧气以一定比例进入乙醇氧化反应器，加入预先制备好的催化剂。
通过加热反应器并控制适当的反应温度和压力，促使乙醇氧化生成乙醛。
该反应通常在液相条件下进行。
3.乙醛氧化：将乙醛和氧气以一定比例进入乙醛氧化反应器，加入预先制备好的催化剂。
与乙醇氧化类似，通过加热反应器并控制适当的反应温度和压力，促使乙醛氧化生成醋酸。
该反应同样在液相条件下进行。
4.分离纯化：将反应产物进行分离纯化，通常通过蒸馏和结晶等工艺来实现。
蒸馏可以将混合物中的不同组分逐渐分离，而结晶则可以将溶液中的醋酸结晶出来。
反应机理乙醇氧化反应的机理主要包括以下几个步骤：1.氧气吸附：乙醇与催化剂表面的氧气发生吸附作用，形成表面吸附物种。
2.部分氧化：表面吸附的乙醇分子发生氧化反应，生成表面吸附的乙醛和水。
3.解吸：表面吸附的产物从催化剂表面解吸，并进入液相。
乙醛氧化反应的机理与乙醇氧化反应类似，只是反应产物从乙醛变成了醋酸。
常用生产技术乙醛制醋酸的生产技术有许多种，以下列举了其中几种常用的生产技术：1.氧化法：将乙醇与氧气在催化剂存在下进行氧化反应。
该方法具有高效、高产出的优点，但催化剂价格较高。
2.硫酸法：将乙醇与硫酸反应生成乙醚，然后将乙醚氧化生成醋酸。
该方法适用于乙醇含量较低的原料，但需要在酸性条件下操作，对设备要求较高。
3.还原酸化法：将乙醇与氢气进行还原反应生成乙醛，然后再将乙醛与氧气进行氧化反应生成醋酸。
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）。
醋酸制备
脱水塔： 顶：3.5%稀醋酸废水、乙醛、酯生化处理 中：甲乙混合酸
底：98.5%醋酸—醋酸蒸发器喷淋
5、原料纯度 1）水，阻抑链反应进行，使催化剂中毒 水小于0.03%
2）三聚乙醛使氧化诱导期增城，影响醋酸质 量 三聚乙醛小于0.01%
• 乙醛氧化制醋酸的5个主副反应，产物液的 质量组成乙酸95%、乙醛0.7%甲酸0.2%乙 酸甲酯0.6%、二乙酸亚乙酯0.25%、水 3.25%。产物气中乙醛的量是产物液中的 0.5倍，乙醛转化率是98.55%。求：乙醛发 生五个反应选择性。
2 .CH3CHO+2O2---HCOOH+H2O+CO2
3.3CH3CHO+O2---CH3CH(OCOCH3)+H2O 4. CH3CH(OCOCH3)----( CH3CO)2O+ H2O 5.2CH3CHO+5O2-------4CO2 + 4H2O
二）、反应机理
此反应属于自由基连锁反应 ①乙醛吸收氧气形成过氧乙酸-------诱导期 CH3CHO+O2 -----CH3COOOH
液柱高度与吸收速率成正比 液柱高，气液接触时间长，静压增加，氧气 溶解度增大 4m,97-98%
二）乙醛氧化影响因素
1、反应温度 温度升高，乙醛氧化成过氧乙酸和过氧乙酸 分解都有利 温度过高 副反应增加 氧气溶解度降低，乙醛蒸汽分压增加，增加 爆炸危险性 过氧乙酸分解速率降低，积累，爆炸 65-80℃
4.3 乙醛氧化制醋酸工艺
一、基本原理 以重金属醋酸盐为催化剂，乙醛在加压 或常压下与氧气或空气进行液相氧化生成 醋酸。
一）主副反应
1、主反应 CH3CHO+1/2O2
CH3COOH
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• 主要用途： 用于 • 低浓度引起眼、 制造醋酸、醋酐、 鼻及上呼吸道
合成树脂、橡胶、 塑料、香料，也 用于制革、制药、 造纸、医药，用 作防腐剂、防毒
刺激症状及支 气管炎。高浓 度吸入尚有麻 醉作用。
剂、显像剂、溶
剂、还原剂等。
乙酸的性质及用途
催化自氧化
乙酸又名醋酸，是具有刺激气味的无色透明液体，
催化自氧化
(1). 反应原 理
(2).工艺条 件
(3).反应器 及工艺流程
1.生产原理
催化自氧化
主反应
自由基反应机理
乙醛氧化生产乙酸是一个放热反应，其主反应为：
副反应主要有：
主要副产物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等
催化自氧化
链的引发：CH3CHO﹢Mn3﹢
．
CH3CO﹢H﹢ ﹢Mn2 ﹢
．
链的传递：CH3CO﹢O2
另外，由乙酸制得聚酯类，可作为油漆
的溶剂和增塑剂；
概述Biblioteka 催化自氧化物理性质：液体，Tb=391.3K，溶于水、苯、醇类有机溶剂 化学性质：可进行酯化等反应
用途：生产醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、酸酐、醋酸酯等
生产方法：丁烷或轻油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化
反应：①主反应：乙醛+氧气→乙酸 ②副反应：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等
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
催化自氧化
其他制乙酸方法
谢谢欣 赏
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。
乙醛制醋酸化工生产技 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
．
CH3COOO
．
CH3COOO ﹢ CH3CHO
．
CH3COOOH ﹢CH3CO
链终止：CH3COOOH ﹢ CH3CHO 醋酸锰 中间复合物
醋酸锰
2CH3COOH
2.工艺条件
3.反应器及工艺流程 液相自氧化具有以下特点：
催化自氧化
☆气液相反应，氧的传递过程对氧化反应速度起着 重要的作用；
☆强放热反应； ☆介质往往具有强腐蚀性； ☆原料中间产物或产物与空气或氧能形成爆炸
• 乙醛燃烧：2CH3CHO+5O2—→4H2O+4CO2 • 银镜反应：CH3CHO+2Ag(NH3)2OH —
→CH3COONH4+2Ag +3NH3+H2O • 乙醛与新制的氢氧化铜：CH3CHO+2Cu(OH)2—→
CH3COOH+Cu2O+2H2O(加热，红色Cu2O沉淀）
主要用途
危险性
乙醛化学性质
• 工业制乙醛方程式： 2CH3CH2OH+O2——→ 2CH3CHO+2H2O（加热，催化剂Ｃu/Ag)
• 乙炔水化法：C2H2+H2O－→CH3CHO（催化剂，加热） 是加成反应，也是还原反应。
• 乙烯氧化法：2CH2=CH2+O2－→2CH3CHO（催化剂， 加热，加压）
• 乙醛催化氧化：2CH3CHO+O2 －→2CH3COOH（催化 剂，加热）
反应器
搅拌鼓泡釜式反应器 连续鼓泡床塔式反应器
移热方式
内冷却管 外循环冷却器 循环导流筒
催化自氧化
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
L
特点:结构简单，具有极高的储液 量，所以特别适宜于慢反应和放 热量大的场合。鼓泡反应器液相 轴向返混很严重.
催化自氧化
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
乙 催化剂：可变价金属（Mn，Ni，Co，Cu等）的醋酸盐
酸
反应原理
热动力学：①热力学：放热反应 ②动力学：初期速度慢，后期速度快
生
影响因素：①原料配比及纯度：对反应过程和产品质量影响
产
②催化剂组成：影响原料转化率及产品收率
③工艺条件：温度，压力，反应时间
④设备结构及性能：主要从传质和传热进行考虑
工艺流程
无水乙酸在低温时凝固成冰状，(凝固点为
16.8℃)俗称冰醋酸。其沸点118.1℃。爆炸限４
乙 酸
性质
-17.0%, 乙酸是重要的有机酸之一，是许多有机物的良
好溶剂，能与水、醇、酯和氯仿等有机溶剂以任
的
何比例相混合。
性
质
及 用
途 用途
乙酸除用作溶剂外，还有广泛用途，乙酸 在食品工业作防腐剂；在有机化工生产中， 乙酸裂解可制得乙酸酐，而乙酸酐是制取 乙酸纤维的原料；