乙醛氧化法生产乙酸工艺流程
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乙醛氧化法生产乙酸工艺流程
乙酸的这种生产方法有着较畏久的历史,早年的乙琏主妾来白电石乙块.而现在就低界范国来说’乙餐的主耍来源是曲乙堀合成'即阿法.遠样由乙烯生卢乙皱将分聘步进荷,肯先.乙恍輒化生产乙曜,丽后乙隆氧化生产乙観u这个过程的裤珞流程、如曲2」所示。
Fig .2*1 Produchon of iK ciakkhydc from cthylei/c
这种主产方法’自乙烯开始的总收率司达到対%议上。而4反应象件(辰应谢哎、反理压力綁)比校温和B其不足之处布丁时热量的冋收比我困蒲.Hoechsi公祠止I乙匯生产
Fig.2.± ^ixxlwtion of a^edc acid from acetaldehyde L一催此剂帰2—《(化曙:4、5、5-区慟塔
2.2上海石化KT5.5万吨醋酸養置向
2.2. L坡置撷况
谨装輙厲设计公称生产能力为3力占地而5700m2,建筑両积1706rtl3.谍捷瓷完全依揉国内自己的H艺技术.设备材料.电器.仪表U及设计制趟能力、由上握崔箱工业设计院和上海石油化工总厂联合设if,上海设备安裝公司安裝,主要非定型设备由上裨化工机條总厂制進.
2.22装置特点
(一)外冷却武反应黙
国内時酸工业生产所用的反应器,多采用冬节盘管内冷却立式结构-外冷却式反应器则是将冷却系统设计在反应器外*由立式反应饕空铛与列符式冷却器通过合成液循坏泵连结组成,设备结构简单,制作方使,列管冷却器可史型配套,楡條维护方便・
(二)髙效的箱细系统
采用合适的分离精制工艺,高效的浮闽塔结构,配以合理的操作条件,便諾酸成品纯度,冰点等指标达到国际戍尿水平,而杂威、甲酸、境金属含虽、色度等指标更优于田际水平.
《三)双塔氣化反应器
原设计的氧化反应器为单塔反应器,反应液含矚酸94%,水2%,乙醛珈公右。改为双塔后"使反应液中的醋酸含最提局到97%以上・合水降至L5%Zc右,含乙醉0.Z %以下.由于反应液中杂质大幅度减少,为粕制和回收创造了区好的条件・ 2.23工艺流程
乙醉在反应黯内溶于含0」%馆盐醋酸溶液屮,纯氧通过分如管分散在反应器中上部,反应在均相汽液彼泡悄况下进行,反应热由反应器外换热購移去.丁艺流稅如下:100单元氧化反应
200-230单元闪蒸梢馆
(一)100 m元氧化反应
(1)反应机理
主反应:-C
CH/2HO + 轨":勢Y Hf OOH + 298.3kJ (2-1)副反应;
Cfi^CHO十2O2 -> HCOOH十CO2 +H.O
CU^CHO + 2 -► CHftH + CO2
CH^CHO + O2-»- CH^COOOti
CH'COQH十CH^COOOH -> CH&Ogg十Hp + CO2
CH,CQOH + CH、OH -> CH^COOCH. + HQ MHjCHO + O: f CH、CH(CHQG6〉+ HQ 2CH&HO + 禺t 4CO2 + 4H Z O
CH y CH(CH.COO\ t (CHg,O + CH,CHO
(2)流程说明(见图2.3)(2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8) (2・9)
Fi g.2.3 Ox idation zone in the production; of acetic aci d(3.5 X L04ton/ ycar)
I 一氮代後冲繍;2—机气繼种罐;3、4 一氣化怖A、B; 5. 6—軌化液冷却劈:
7、&一足代冷凝器:9一昆Y吸收烙
两只容积为16n?的氧化培(A、B)串联.其中氧化塔A盛有含0.1%〜0.3%酪酸钛的浓歸酸约14t,先加入适星的乙醞混匀加热,而后乙醛与纯讯按淀比例连续通入筑化塔A进行汽液鼓泡反应,中那反应区温度75T,塔顶圧力0.15MPa,反应液遇过泵,输向氧化液冷却器进行热交换.氣化塔A上部溢出的含乙醪2~8%的氧化反应液. 依两塔间压差进入笫二个辄化塔B・该氣化塔盛适虽的确酸,塔顶压力维持在0.08〜0.1 M?a,达到-定的液位时开始通入讯气.并维持中部反应温度80-85*0之何,塔底液由泵强制循环,通过敏化裁冷如器进行热交换。从氧化塔B上邰流出的反应液含蔚酸人于等于97%,含乙醛小于0.2%,冰点大于12*C・
氣化堵是两座设有气体分布管的立式空简,为全泡邢反应器・第一氛化塔A的反应液緡环量为5601/H&右,第二氣化塔B反应液循环锻为80-JOOVho物料在两塔中涝宙时何共计5~7h ・
(-)200-230 *.元闪護精惚(见图2.4)
从氧化塔B溢流出的粗酷酸连壤进入蒸发签闪煎阶去催化刑艄酸钮与部分林沸物及机械杂质,醋酸、水、甲酯、醉等易汽化的液休加热汽化后进入脱低沸物塔.蒸发器连续向催化和配制碓搏放含催化刑釜液,经分析后.催化刑循环便用。
原设讣裁发器二食切换便用,毎月切換一次.切换后清洗时.每次耍向中和池投入30%液碱进行中和,排去废感2t左右,另外,催化剂只使用一次即被去掉,不彳冃浪费资漏R污染了环境。裝置改造后,催化剂循环使用,便《1化剂的便用量降低80%,皆约了乐料,减少了污染,简化了工艺操作.节约劳动力.毎年创纯利润45万元.
成品精制是由脱低沸物塔与脱高沸物塔组成•物料从蒸发聽汽化进入脱低沸物堆中
部.从塔顶除去其中未反应的微#乙醛・水、醋酸甲能.甲酸甲醛零低怫物,成品醋酸 及微虽高沸物从脱低沸物塔底部利用塔何压差送入脱高沸物塔。从脱高沸物塔底和定艮 抱持放含亚乙苯二醋駿師及微眾傕化剂的醋酸混合物.塔顶即得到成品酷酸。
® 24 年产 3.5 万元
Fig.2.4 Flash distillation zone in the production of ac^tiQ l^4t on/f y car )
k 2-感发3—低沸垮再饶;St 4—收低沸物塔’ 5—脱髙涕用再沸席:6—脱哥梆拘塔;
7—脱高沸物塔塔顶冷麒藩:£一髙沸物怖酸冷却執9一筋故胶柑职 (=)230-270单
元回收稀酸
低沸物由脱水塔分离吸收。毎小时以一定的数駅从脱低沸塔冷凝液律抽出向脱水塔 加料.脱水塔中制侧线抽出含水的朋乙混和酸,堵釜料为含鱼大于98.5%的回收篩酸. 回收醋酸返回蒸他系统,作喷淋用
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±3
量
£
尺