【正文】 亞洲地區(qū)，其中亞洲地區(qū)的生產(chǎn)和消費又主要集中在日本，中國及東南亞國家[4]。近年來，世界乙酸乙酯的生產(chǎn)能力不斷增加。,，2001~%。其中英國BP化學(xué)公司是目前世界上最大的乙酸乙酯生產(chǎn)廠家，%。其次是中國江蘇索普集團公司，%。在涂料方面，使得乙酸乙酯涂料被水性和高固含量涂料、粉末涂料和雙組分涂料奪去了市場額。雖然這種變化還在繼續(xù)，但乙酸乙酯市場仍然保持持續(xù)增長。東南亞地區(qū)開始成為全球最重要的乙酸乙酯的產(chǎn)地和消費地。大部分投資于乙酸乙酯的資金開始將目標(biāo)投向乙酸乙酯需求量增長迅速的亞洲和中國。 我國乙酸乙酯的產(chǎn)能與消費狀況（1）生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國乙酸乙酯的生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，近年來，隨著我國化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，乙酸乙酯的生產(chǎn)發(fā)展很快。目前，我國乙酸乙酯的生產(chǎn)廠家有20多家，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在華南和華東地區(qū)。，%，與乙酸產(chǎn)品實現(xiàn)了上下游一體化，產(chǎn)品競爭力較強，80%的乙酸乙酯用于出口；其次是山東金沂蒙集團公司，%，主要原料乙酸、乙醇均能自給，產(chǎn)品競爭能力也較強。目前國內(nèi)大型乙酸乙酯企業(yè)均采用酯化法技術(shù)。 國外乙酸乙酯主要生產(chǎn)情況生產(chǎn)廠家地址生產(chǎn)能力(萬噸/年)美國塞拉尼斯公司德克薩斯州潘帕美國伊斯曼化學(xué)公司德克薩斯州朗維尤美國Solution公司馬薩諸塞巴西羅地亞公司帕利尼涯默西哥塞拉尼斯公司卡格來吉拉英國BP化學(xué)工司赫爾西班牙Ereros塔拉戈納瑞典Wweask乙醇化學(xué)公司多姆斯喬瑞典聯(lián)合碳化物公司斯德哥爾摩日本昭和電工公司南陽日本千葉公司市原日本協(xié)和發(fā)酵公司四日市印度LAXMI有機工業(yè)公司馬哈德印度JUBILANT有機合成公司加勞拉尼蠟韓國三星/BP公司蔚山韓國國際酯類公司蔚山新加坡塞拉尼斯公司裕廊島印度昭和酯類公司梅拉克南非薩索爾公司賽庫達隨著生產(chǎn)能力的不斷增加，我國乙酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加[5]。，%，2001~%，截止到2009年10月底。 國內(nèi)乙酸乙酯主要生產(chǎn)情況[ 6]企業(yè)名稱產(chǎn)能 (萬噸/年)江蘇索普集團山東金沂蒙集團公司廣東江門謙信化工發(fā)展公司廣東順德冠集團公司氣體溶劑有限公司上海吳涇化工有限公司揚子江乙?；び邢薰窘髂喜M江溶劑廠廣東順德集團公司天津冠達集團公司上海石油化工公司 上海試劑有限公司成都有機化工廠浙江建德建業(yè)有機化工有限公司江蘇三木集團公司山東?；煞萦邢薰荆?）消費現(xiàn)狀、進出口情況及發(fā)展前景[7]隨著生產(chǎn)能力的不斷增加，我國乙酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加。2008年盡管受到金融危機的影響，但是由于2007年新增的產(chǎn)能發(fā)揮作用，%。 國內(nèi)近年來乙酸乙酯的供需關(guān)系（單位：萬噸/年）年份產(chǎn)量進口量出口量表觀消費量20022003200420052006200720082009(16月)另外，隨著乙酸乙酯新用途的不斷開發(fā)，將會使乙酸乙酯在其他方面用量的比例也有一定的增加。第二章 工藝流程的比較 本課題設(shè)計內(nèi)容和要求 設(shè)計要求乙酸乙酯是一種重要的基本有機化工原料，其生產(chǎn)方法有直接酯化法和間接酯化法。該產(chǎn)品在酯化工藝中為最基礎(chǔ)、也是最重要的酯化產(chǎn)品。研究并設(shè)計其生產(chǎn)工藝具有很重要的意義。 具體設(shè)計內(nèi)容 （1）查閱文獻，了解該產(chǎn)品的性質(zhì)、性能、合成、應(yīng)用等。選擇合理的生產(chǎn)原料和制備工藝，采用先進的生產(chǎn)設(shè)備和控制手段，編制開題報告(工藝流程方框圖、開題報告)；（2）根據(jù)原料、產(chǎn)品和生產(chǎn)規(guī)模，繪制工藝流程草圖，進行物料衡算和熱量衡算(物料平衡圖、原料消耗、能量消耗綜合表)；（3）進行主體設(shè)備和輔助設(shè)備的工藝計算與設(shè)備選型，并列出設(shè)備一覽表；（4）繪制主體設(shè)備圖；（5）繪制帶控制點的工藝流程圖；（6）進行生產(chǎn)車間布置設(shè)計(生產(chǎn)車間平面布置圖和立面布置圖)；（7）進行技術(shù)分析、經(jīng)濟效益分析、安全評價與環(huán)保評價。 設(shè)計方案的確定目前在世界范圍內(nèi)，上述四種工藝都已經(jīng)投入運行，但在國內(nèi)投入運行的只有酯化法、乙醛縮合法、乙醇脫氫法，乙酸/乙烯加成法在國內(nèi)還不夠成熟。酯化法中新研究出的催化劑造價過高，乙醇脫氫法適合在乙醇產(chǎn)量高的地區(qū)或者是價格廉價的地區(qū)較合適，日本所有的乙酸乙酯都是采用乙醛縮合法,并且綜合上面的概述中幾種工藝的對比。乙醛縮合法制乙酸乙酯可分為三個階段：催化劑的制備、乙醛的縮合反應(yīng)、催化劑的脫除和精餾提純。（1）乙醛的縮合反應(yīng)反應(yīng)在兩個串聯(lián)的反應(yīng)器中進行，第一個是釜式的反應(yīng)器，第二個也是采用釜式的反應(yīng)器。反應(yīng)方程式為：這樣做的好處是，在第一個反應(yīng)器之中，反應(yīng)劇烈放出大量的熱量，采用釜式的反應(yīng)器攪拌的均勻，易于把熱量移出，相對于管式的來說，溫度易于控制，雖然轉(zhuǎn)化率情況有所降低，但反應(yīng)的可控性、安全性提高；第二個也采用釜式的反應(yīng)器，是考慮到反應(yīng)進行到后來，放熱量已經(jīng)不多，而且造價低。 縮合工序的流程簡圖（2）催化劑的脫除我們通過加水的方法破壞掉催化劑，然后經(jīng)過蒸發(fā)器將粗乙酸乙酯蒸出，氫氧化鋁殘液從下面排除，殘液再經(jīng)過一個分離器進一步分離出氫氧化鋁，液體部分可以再返回蒸發(fā)器。 蒸發(fā)工序流程簡圖（3）精餾提純可以采用三塔的模式，三塔均是常壓操作，一塔脫乙醛；二塔脫出乙醇，脫出的乙醇用作生產(chǎn)催化劑；第三塔，塔上得到產(chǎn)品，塔下出重組分。同時還可以設(shè)計一個小塔，用來分離第三塔得到的重組分，有效地分離較純副產(chǎn)物乙縮醛，產(chǎn)出乙縮醛，做到了副產(chǎn)品的有效利用。第三章 工藝設(shè)計方案乙酸乙酯的合成路線主要有四種，即乙醇乙酸酯化法（其中包括了乙酸乙醇直接酯化法和反應(yīng)精餾法），乙醛縮合法，乙醇脫氫法，乙烯和乙酸直接加成法。應(yīng)當(dāng)說，乙醇乙酸酯化法在乙酸乙酯的合成中依然占有相當(dāng)大的比例，尤其是在美國等國家，在國內(nèi)多數(shù)企業(yè)也依然采用乙酸酯化法；德國、日本等國有多套乙醛直接縮合生成乙酸乙酯的裝置；乙醇脫氫法與乙烯和乙酸直接加成法在其中所占的比例較小，技術(shù)有待成熟。下面簡單介紹四種方法的優(yōu)勢與缺陷[9]。反應(yīng)式：乙醇乙酸酯化法由乙酸和乙醇在硫酸等催化劑作用下直接酯化成乙酸乙酯，常用的工藝是用濃硫酸作催化劑的均相催化反應(yīng)精餾，該工藝是目前國內(nèi)廣泛采用的生產(chǎn)工藝，濃硫酸有酸性強、吸水性強、性能穩(wěn)定、價廉等優(yōu)點，而且溶于反應(yīng)物料中，是均相催化反應(yīng)，反應(yīng)均勻，因而在全塔內(nèi)都能進行催化反應(yīng)[11]。催化作用不受塔內(nèi)溫度限制，反應(yīng)機理清楚，容易實現(xiàn)最優(yōu)控制，這些優(yōu)點可以使反應(yīng)精餾生產(chǎn)裝置大型化。用濃硫酸作催化劑，也有其不可克服的缺點，即硫酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，其強氧化性引起磺化、碳化或聚合等副反應(yīng)，產(chǎn)品純度低，后處理進程復(fù)雜，三廢量大。另一種酯化的工藝是催化精餾法，它采用固體酸作催化劑，屬非均相反應(yīng)精餾。在酯化合成方面，已經(jīng)開發(fā)出的固體催化劑有沸石分子篩、離子交換樹脂、金屬硫酸鹽、固體超強酸等，具有產(chǎn)物純度高，反應(yīng)選擇性強，酯收率高，反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物較少等優(yōu)點。但若簡單地將固體酸催化劑于反應(yīng)中取代硫酸，催化劑在反應(yīng)液中很快失去活性。催化精餾法不容易實現(xiàn)工業(yè)化和大型化的困難，在于催化精餾屬非均相催化反應(yīng)精餾過程，機理較復(fù)雜，目