【正文】 o于20世紀初開發(fā)成功,因而該工藝又稱為Tischenko工藝。反應(yīng)在醇化物（乙氧基鋁)的存在下進行。由乙醛生產(chǎn)乙酸乙酯的第一步實際上先由乙烯制取乙醛,由乙烯生產(chǎn)乙醛通常在氯化鈀存在下于液相中進行（即Wacker工藝)。根據(jù)保持催化劑活性方法的不同,又有兩種工藝可選擇,一種為一步法工藝,即乙烯和氧氣一起進入反應(yīng)器進行反應(yīng)。 另一種是兩步法工藝,即乙烯氧化為乙醛在一個反應(yīng)器內(nèi)進行,而催化劑的空氣再生在另一反應(yīng)器內(nèi)進行,兩種工藝在經(jīng)濟上并無大的差異。乙醛縮合制乙酸乙酯工藝受原料來源的限制,一般應(yīng)建在乙烯乙醛聯(lián)合裝置內(nèi)。日本主要采取此工藝路線,裝置能力已達200kt/a.乙烯、乙酸直接加成法 在酸性催化劑存在下,羧酸與烯烴發(fā)生酯化反應(yīng)可生成相應(yīng)的醋類。羅納 普朗克公司在80 年代進行了開發(fā),但由于工程放大問題未解決,一直未實現(xiàn)工業(yè)化。日本昭和電工公司開發(fā)的乙烯與醋酸一步反應(yīng)制取乙酸乙酯工藝終于在90年代實現(xiàn)了工業(yè)化。 反應(yīng)原料中乙烯：醋酸：水：氮體積組成為80：：3：。反應(yīng)系統(tǒng)由3個串聯(lián)反應(yīng)塔組成,反應(yīng)塔中裝填磷鎢鑰酸催化劑（擔(dān)載于球狀二氧化硅上) 。反應(yīng)塔設(shè)置了中間冷卻,反應(yīng)溫度維持在140180 ℃ ,。 反應(yīng)在擔(dān)載于金屬載體上的雜多酸或雜多酸鹽催化下于氣相或液相中進行。在水蒸氣存在條件下,乙烯將發(fā)生水合反應(yīng)生成乙醇,然后生成的乙醇又繼續(xù)與醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯產(chǎn)物。而且,逆向的乙酸乙酯水解生成乙醇或乙酸的反應(yīng)也可能發(fā)生。該工藝醋酸的單程轉(zhuǎn)化率為66%,以乙烯計,乙酸乙酯的選擇性約為94%.確定工藝方案及流程從產(chǎn)量分析，生產(chǎn)任務(wù)要求是10000噸，產(chǎn)量不是太大，乙烯、乙酸直接合成法有利于大規(guī)模生產(chǎn)，而且該法對設(shè)備要求很高，設(shè)備造價高，因此不采用該工藝。從經(jīng)濟上考慮，乙醇脫氫歧化法對催化劑要求高，采用該工藝不經(jīng)濟。最后從技術(shù)成熟方面考慮，雖然乙醇脫氫歧化法在國外生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，且可以進行大規(guī)模的生產(chǎn)，但在國內(nèi)實施尚有困難，另外，廠址選擇在有生產(chǎn)乙醛廠家的工業(yè)園區(qū)，綜合考慮采用乙醛縮合法。在國內(nèi)，乙酸乙酯的生產(chǎn)大都采用酯化法，生產(chǎn)乙酸乙酯的廠家主要有上海試劑一廠，蘇州溶劑廠，北京化工三廠，天津有機化工一廠，吉化公司，徐州溶劑廠，杭州長征化工廠，貴州有機化工溶劑分廠，沈陽市溶劑廠，大連釀酒廠，沈陽石油化工二廠，哈爾濱化工四廠﹑六廠﹑七廠等。4． 工藝計算. 物料衡算（1） 設(shè)計項目：乙醛在催化劑情況下進行縮合生產(chǎn)乙酸乙酯（%的乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯）（2） 產(chǎn)品名稱：乙酸乙酯（3） 產(chǎn)品規(guī)格：%（4） 年生產(chǎn)能力：折算為100%乙酸乙酯10000噸/年 乙醛縮合法制備乙酸乙酯步驟 （1）在氯化鋁和少量的氯化鋅存在下將鋁粉加入盛有乙醇和乙酸乙酯混合物的溶液中溶解得到乙氧基鋁溶液，,制備過程中產(chǎn)生的含氫廢氣經(jīng)冷回收冷凝物后進行環(huán)保處理,催化劑進入攪拌釜攪勻待用。 （2）,反應(yīng)期間通過間接鹽水冷卻維持反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)停留時間為1h,結(jié)束后進入分離裝置. （3）達到平衡狀態(tài)的混合液通入分離塔Ⅰ，先將粗乙酸乙酯從塔頂蒸出，然后從右側(cè)進料口向塔中加入適量水，攪拌均勻，將水以及乙醇一起蒸出，塔底殘渣另外處理得到氫氧化鋁。 （4）由分離塔Ⅰ頂部出來的餾出液通入精餾塔Ⅱ進行蒸餾，由精餾塔Ⅱ底部出來的釜液組成有少量的乙酸乙酯與乙醇。精餾塔Ⅱ塔頂蒸出的乙醛作為反應(yīng)器的第二進料。由塔Ⅱ底部出來的乙醇乙酸乙酯二組分回收利用作為制造催化劑的原料，而回收的乙醛作為反應(yīng)器的第二進料。（5）精餾塔Ⅰ底部出來的釜液進入精餾塔Ⅲ進一步處理。 精餾塔Ⅲ底部殘液主要為重組分，由環(huán)保環(huán)節(jié)處理。 （1） 每小時生產(chǎn)能力的計算 根據(jù)設(shè)計任務(wù)，乙酸乙酯的年生產(chǎn)能力為10000噸/年（折算為100%乙酸乙酯，下同）全年按300天計，每天24小時連續(xù)工作。每小時的生產(chǎn)能力為：100001000247。300247。24=以上作為物料衡算基準。為了使物料衡算簡單化，在初步物料衡算中假定成品乙酸乙酯的純度為100%，在生產(chǎn)過程中無物料損失，并假設(shè)催化劑中除鋁元素外,其余全部都為乙醇,，這在事實上是不可能的，故將在最終衡算中予以修正。（2）生產(chǎn)工藝流程圖(3) 反應(yīng)器的物料衡算乙醛縮合生產(chǎn)乙酸乙酯反應(yīng)如下:2CH3CHO→C2H3COOCH5 X 原料規(guī)格：%。(采用的為大慶石化總廠Wacker法產(chǎn)品) 催化劑加入量:，加入：① 100%乙醛量：→x=%乙醛量為：X=催化劑用量：（）支出：%① 乙酸乙酯生成量==② 未反應(yīng)乙醛量==③ 催化劑量=進出酯化器的物料衡算表如下：表一：進出反應(yīng)器的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1乙醛1乙酸乙酯100其中CH3CHO1002乙醛100雜質(zhì)3催化劑H2O1004H2O100CH3COOH1005CH3COOH1002催化劑6雜質(zhì)合計合計由反應(yīng)器出來的反應(yīng)液進入分離塔，在反應(yīng)器中反應(yīng)趨于完全，因此進入分離塔的物料衡算表為：表2：進出分離塔的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1乙酸乙酯1001乙酸乙酯1002乙醛1002乙醛1003催化劑3雜質(zhì)4雜質(zhì)4氫氧化鋁1005CH3COOH1005CH3COOH1006水1006乙醇1007水100合計合計（4） 精餾塔Ⅰ、精餾塔Ⅱ、精餾塔Ⅲ質(zhì)檢均有相互關(guān)系，它們的物料衡算匯總計算如下：在生產(chǎn)工藝流程示意圖上注上相關(guān)數(shù)據(jù)，并劃出三個計算系統(tǒng)，逐個列出衡算式，然后進行進行聯(lián)立求解。設(shè)M=塔Ⅰ進料量(Kg/h)u=塔Ⅰ底部殘液量（kg/h） v=塔Ⅰ頂部餾出液（kg/h） r=塔Ⅱ底部殘液量（kg/h） z=塔Ⅱ頂部殘液量（kg/h） x=塔Ⅲ頂部餾出液量（kg/h） y=塔Ⅲ底部殘液量（kg/h） 精餾塔Ⅰ與精餾塔Ⅱ與精餾塔Ⅲ的物料衡算： M=u+v v=z+r u=x+y 精餾塔Ⅰ與精餾塔Ⅱ的物料衡算： v=z+r 精餾塔Ⅰ與精餾塔Ⅱ的乙酸乙酯物料衡算： ＋= －= 精餾塔Ⅰ與精餾塔Ⅱ的乙醇物料衡算： = 精餾塔Ⅰ與精餾塔Ⅲ的物料總衡算： 2（x＋y＋z）=w＋x＋y＋ x＋y＋2z－w= ④精餾塔Ⅰ與精餾塔Ⅲ的乙酸乙酯衡算： ＋＋=(x＋y＋)＋ －－= ⑤由①～⑤式解方程得： x= y= z= w= u=因為v中含有20%乙酸乙酯，而乙酸乙酯=，故： v=247。20%=系統(tǒng)3的物料總衡算： R＋=v＋u R=v＋u－=＋－=系統(tǒng)3的H2O衡算 ： Rw＋=u＋ Rw=＋－=系統(tǒng)3的乙醇衡算： RA===將計算結(jié)果整理在各物料衡算表中，并匯總畫出初步物料衡算圖。表2 進出塔Ⅰ的物料衡算表加入支出序號 物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1來自酯化器的混合液1塔頂餾出液①乙酸乙酯①乙酸乙酯20②水②水10③乙醇③乙醇70④乙酸2塔底殘液⑤濃硫酸①水2來自塔Ⅱ的塔底殘液②濃硫酸①水②乙醇合計合計表3 進出塔Ⅱ的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1來自塔Ⅰ頂部餾出液1塔頂餾出液①乙酸乙酯20①乙酸乙酯83②水10②水8③乙醇70③乙醇92來自沉降器下層液2塔底殘液①乙酸乙酯8①水②水88②乙醇③乙醇4合計合計 表