【正文】 亞洲地區(qū)，其中亞洲地區(qū)的生產(chǎn)和消費(fèi)又主要集中在日本，中國(guó)及東南亞國(guó)家[4]。近年來(lái)，世界乙酸乙酯的生產(chǎn)能力不斷增加。,，2001~%。其中英國(guó)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(guó)江蘇索普集團(tuán)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(chǎng)額。雖然這種變化還在繼續(xù)，但乙酸乙酯市場(chǎng)仍然保持持續(xù)增長(zhǎng)。東南亞地區(qū)開(kāi)始成為全球最重要的乙酸乙酯的產(chǎn)地和消費(fèi)地。大部分投資于乙酸乙酯的資金開(kāi)始將目標(biāo)投向乙酸乙酯需求量增長(zhǎng)迅速的亞洲和中國(guó)。 我國(guó)乙酸乙酯的產(chǎn)能與消費(fèi)狀況（1）生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國(guó)乙酸乙酯的生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，近年來(lái)，隨著我國(guó)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(guó)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(shí)現(xiàn)了上下游一體化，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，80%的乙酸乙酯用于出口；其次是山東金沂蒙集團(tuán)公司，%，主要原料乙酸、乙醇均能自給，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力也較強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)大型乙酸乙酯企業(yè)均采用酯化法技術(shù)。 國(guó)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(wàn)噸/年)美國(guó)塞拉尼斯公司德克薩斯州潘帕美國(guó)伊斯曼化學(xué)公司德克薩斯州朗維尤美國(guó)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(lái)吉拉英國(guó)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(yáng)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(jī)工業(yè)公司馬哈德印度JUBILANT有機(jī)合成公司加勞拉尼蠟韓國(guó)三星/BP公司蔚山韓國(guó)國(guó)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(kù)達(dá)隨著生產(chǎn)能力的不斷增加，我國(guó)乙酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加[5]。，%，2001~%，截止到2009年10月底。 國(guó)內(nèi)乙酸乙酯主要生產(chǎn)情況[ 6]企業(yè)名稱產(chǎn)能 (萬(wàn)噸/年)江蘇索普集團(tuán)山東金沂蒙集團(tuán)公司廣東江門(mén)謙信化工發(fā)展公司廣東順德冠集團(tuán)公司氣體溶劑有限公司上海吳涇化工有限公司揚(yáng)子江乙?；び邢薰窘髂喜M江溶劑廠廣東順德集團(tuán)公司天津冠達(dá)集團(tuán)公司上海石油化工公司 上海試劑有限公司成都有機(jī)化工廠浙江建德建業(yè)有機(jī)化工有限公司江蘇三木集團(tuán)公司山東海化股份有限公司（2）消費(fèi)現(xiàn)狀、進(jìn)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(guó)乙酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加。2008年盡管受到金融危機(jī)的影響，但是由于2007年新增的產(chǎn)能發(fā)揮作用，%。 國(guó)內(nèi)近年來(lái)乙酸乙酯的供需關(guān)系（單位：萬(wàn)噸/年）年份產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表觀消費(fèi)量20022003200420052006200720082009(16月)另外，隨著乙酸乙酯新用途的不斷開(kāi)發(fā)，將會(huì)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(jì)內(nèi)容和要求 設(shè)計(jì)要求乙酸乙酯是一種重要的基本有機(jī)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(jì)其生產(chǎn)工藝具有很重要的意義。 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）查閱文獻(xiàn)，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(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和控制手段，編制開(kāi)題報(bào)告(工藝流程方框圖、開(kāi)題報(bào)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(jìn)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(jìn)行主體設(shè)備和輔助設(shè)備的工藝計(jì)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(diǎn)的工藝流程圖；（6）進(jìn)行生產(chǎn)車間布置設(shè)計(jì)(生產(chǎn)車間平面布置圖和立面布置圖)；（7）進(jìn)行技術(shù)分析、經(jīng)濟(jì)效益分析、安全評(píng)價(jià)與環(huán)保評(píng)價(jià)。 設(shè)計(jì)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(yùn)行，但在國(guó)內(nèi)投入運(yùn)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(guó)內(nèi)還不夠成熟。酯化法中新研究出的催化劑造價(jià)過(guò)高，乙醇脫氫法適合在乙醇產(chǎn)量高的地區(qū)或者是價(jià)格廉價(jià)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(duì)比。乙醛縮合法制乙酸乙酯可分為三個(gè)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(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器中進(jìn)行，第一個(gè)是釜式的反應(yīng)器，第二個(gè)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(gè)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(duì)于管式的來(lái)說(shuō)，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(gè)也采用釜式的反應(yīng)器，是考慮到反應(yīng)進(jìn)行到后來(lái)，放熱量已經(jīng)不多，而且造價(jià)低。 縮合工序的流程簡(jiǎn)圖（2）催化劑的脫除我們通過(guò)加水的方法破壞掉催化劑，然后經(jīng)過(guò)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(guò)一個(gè)分離器進(jìn)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(jiǎn)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(shí)還可以設(shè)計(jì)一個(gè)小塔，用來(lái)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(jì)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(shuō)，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(guó)等國(guó)家，在國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)也依然采用乙酸酯化法；德國(guó)、日本等國(guó)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(jiǎn)單介紹四種方法的優(yōu)勢(shì)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(guó)內(nèi)廣泛采用的生產(chǎn)工藝，濃硫酸有酸性強(qiáng)、吸水性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)行催化反應(yīng)[11]。催化作用不受塔內(nèi)溫度限制，反應(yīng)機(jī)理清楚，容易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，這些優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)，即硫酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，其強(qiáng)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(jìn)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(kāi)發(fā)出的固體催化劑有沸石分子篩、離子交換樹(shù)脂、金屬硫酸鹽、固體超強(qiáng)酸等，具有產(chǎn)物純度高，反應(yīng)選擇性強(qiáng)，酯收率高，反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物較少等優(yōu)點(diǎn)。但若簡(jiǎn)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(shí)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(guò)程，機(jī)理較復(fù)雜，目