【正文】 .......... （ 69） 加熱蒸汽管 .................................................................................. （ 69） 結(jié)論 ...................................................................................................... （ 71） 參考文獻(xiàn) .............................................................................................. （ 72） 附錄 ...................................................................................................... （ 73） 5 第 1 章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 緒論 工業(yè)生產(chǎn)狀況 醋酸酐，又稱乙酸酐，簡(jiǎn)稱醋酐，它的生產(chǎn)自 50年代末期在我國(guó)開始，至今已有 50 年的歷史。醋酐的工業(yè)生產(chǎn)除普遍采用乙醛氧化法、烯酮法外，新興的羰基合成法以其投資少、運(yùn)行成本低越來(lái)越受到關(guān)注，在我國(guó)還是以 烯酮法 為主。吉林化學(xué)工業(yè)公司電石廠醋酐車間現(xiàn)有 A、 B、 C 三套醋酐生產(chǎn)裝置，均采用醋酸裂解法生產(chǎn)醋酐，總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ／年，實(shí)際 生產(chǎn)能力達(dá)到 萬(wàn)噸／年，產(chǎn)品質(zhì)量均已達(dá)國(guó)家一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。 醋酐的用途 醋酸酐可制造醋酸纖維（三醋酸纖維、主要制安全膠片，二醋酸纖維，主要制香煙過(guò)濾嘴）、制藥（阿司匹林、維生素 B1 、 B6 等）制染料（分散深藍(lán)、黃棕、分散大紅等）、制香料（豆香素、子香、酮香等）、制試劑、溶劑（環(huán)氯乙酰蓖麻酸甲酯、桂皮酸等）、還可制麻醉劑、海洛英、 RDX 炸藥、橡膠改性劑等。 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 烯酮法雖然正逐步被羰基合成 法所替代，但醋酐的精餾類比性較強(qiáng)，設(shè)計(jì)理論一致，本設(shè)計(jì)以吉化公司電石廠醋酐裝置為基礎(chǔ)，對(duì)醋酐精餾工段不合理的地方進(jìn)行改進(jìn)，在經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)可靠的基礎(chǔ)上，力求技術(shù)進(jìn)步，提高醋酸生產(chǎn)的科技含量，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 第 醋酐裝置 自然條件和原料狀況 醋酐裝置 自然條件 擬建裝置 位于吉林市龍?zhí)秴^(qū)中部工業(yè)區(qū) 。 年平均氣壓 ： 99342Pa，夏季平均氣壓 ： 98452Pa，冬季平均氣壓 ： 100125Pa；年平均氣溫 ： ℃ ， 極端最高氣溫 ： ℃ ， 極端最低氣溫 ： － ℃ ； 平均相對(duì)溫 6 度 ： 70%； 最大凍土深度： ；基本地震烈度： 7度（麥卡里）； 最大雪深度： 460mm，基本雪壓： ； 全年主導(dǎo)風(fēng)向頻率： 14％西南，夏季主導(dǎo)風(fēng)向頻率： 13%東南，冬季主導(dǎo)風(fēng)向頻率： %西南， 最大風(fēng)速： 27m/s，年 平均風(fēng)速： ， 地面以上10米處平均最大風(fēng)速： ，基本風(fēng)壓： 。 [5] 原料狀況 生產(chǎn)醋酸酐所用的原料 為 工業(yè)冰乙酸、工業(yè)乙酸乙酯、磷酸三乙酯、液氨。 工業(yè)冰乙酸由本廠醋酸車間利用管道輸送，乙酸乙酯及磷酸三乙酯均由原料庫(kù)用桶裝形式供 應(yīng)， 液氨 由 本公司 用槽車運(yùn)送 。 原料供應(yīng)充足。 [5] 第 原料、輔助物料、成品的主要技術(shù)特性 醋酸 （ 1） 規(guī)格： 乙 酸 ≥ %； 甲酸 ≤ %； 乙醛 ≤ %； 水 ≤ 1%； 雜質(zhì) ≤ %。 （ 2） 性質(zhì)： 分子量： 60； 冰點(diǎn)： ℃ ； 密度 ： 1050kg/m3 ； 爆炸極限 ： %（ V） ； 沸點(diǎn)： ℃ ； 安全濃度 ： ；閃 點(diǎn)： ℃ ； 自 燃 點(diǎn)： 500℃。純凈的醋酸是無(wú)色透明的液體，具有特殊的刺激氣味，可以任意比溶于水 。 （ 3） 毒性及中毒癥狀 醋酸蒸汽能使粘膜受到嚴(yán)重刺激，長(zhǎng)期接觸，能使人的鼻咽部、眼臉、喉嚨發(fā)生疾患，也可以引起結(jié)膜炎及支氣管炎，能燒傷皮膚，濺到眼睛里引起嚴(yán)重?zé)齻? 液氨 （ 1） 規(guī)格： 氨含量≥ %；殘留物含量≤ %；水分≤ %；鐵含量≤ 5mg/kg；油含量 ≤2mg/kg。 （ 2） 性質(zhì)： 分子量： 17；爆炸極限： %； 密度 ： 500kg/m3； 自燃 點(diǎn)： 631℃；安全濃度： 。氨為無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，易被溶化極易溶于水，生成氨的 7 水溶液，呈弱堿性，在空 氣中不燃燒，易在氧氣中燃燒。 （ 3） 毒性及中毒癥狀 氨中毒能引起粘膜炎，對(duì)上呼吸道刺激性很大，氨濃度較高時(shí)能引起劇烈的落淚，咳嗽頭疼，嘔吐，嚴(yán)重者能死亡，氨漸到皮膚上時(shí)能引起嚴(yán)重?zé)齻貏e是眼睛更為嚴(yán)重。 磷酸三乙酯 （ 1）規(guī)格： 外觀：無(wú)色透明；水分：與石油醚不混濁；氯離子：無(wú)；密度 D20/20:10681072 kg/m3 。折光率 n20/0:；酸度（以 H3 PO4 計(jì)） ≤ %；灼燒殘?jiān)?≤ %。 （ 2）性質(zhì)： 分子量： 182；熔點(diǎn)： 50℃；沸點(diǎn) 216℃。純凈的磷酸三乙酯為無(wú)色透明液體，微有酯的香味，不純者帶有淡黃色。 （ 3）毒性及中毒癥狀 接觸高濃度的磷酸三乙酯時(shí)能引起麻醉，甚至失去知覺，因此在操作中不能誤以為有香味而長(zhǎng)期接觸。 乙酸乙酯 （ 1） 規(guī)格 : 外觀：透明液體；色度≤ 20（鉑－鋁）號(hào) ；密度： D20/30： 897902 kg/m3 ；乙酸乙酯：≥ %；水份：≤ %；游離酸：≤ %；不揮發(fā)物≤ %。 （ 2） 性質(zhì)： 分子量： 88； 沸點(diǎn)： ℃（ 1atm 下） ； 溶點(diǎn)： ℃；無(wú)色透明易揮發(fā)有香味的液體，是極易燃燒的有機(jī)物質(zhì)，是麻醉劑。 （ 3） 毒性及中毒癥狀 蒸汽對(duì)粘膜有中等程度的刺激作用，長(zhǎng)期接觸對(duì)眼、鼻、咽喉及氣管有刺激作用。 成品醋酐 8 （ 1）性質(zhì)： 分子量： 102；密度： 1075 kg/m3 ；閃點(diǎn)： 55℃（開放式）， 49℃（封閉式）；沸點(diǎn)： ℃；熔點(diǎn)：－ 73℃；自燃點(diǎn) ： 400℃；安全濃度： ；凝固點(diǎn) :℃；比熱： 。 醋酸酐是一種無(wú)色透明的液體，具有刺鼻辛辣的嗅味，在乙醚中可以任何比例溶解，在乙醇于水中放出分解熱。粘度、比重和折射率等性質(zhì)十分類似于醋酸，具有水解、乙?；?、氧化、鹵化等作用。 （ 2）毒性及中毒癥狀 醋酐蒸汽能使眼睛發(fā)紅，流淚、甚至死亡。受醋酐蒸汽慢性作用的人可見到有結(jié)膜炎畏光。液體醋酐濺到皮膚上能引起灼傷。 乙烯酮 （ 1） 性質(zhì)： 分子量為 42；密度： 1450 kg/m3 ； 沸點(diǎn)： 41℃；安全濃度： ； 熔點(diǎn) :℃；純品為無(wú)色劇毒性氣體，不亞于氰化氫，有強(qiáng)烈臭味，能溶于丙酮。 （ 2） 毒性及中毒癥狀 眼睛感到灼痛、咳嗽、惡心、氣短、胸疼、頭疼、嚴(yán)者重死亡。 第 產(chǎn)品指標(biāo) 表 醋酐產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 指標(biāo)名稱 指標(biāo)（ GB10668－ 2020） 優(yōu)等品 一等品 合格品 色度（鉑－鈷），≤ 10 15 25 乙醋酐含量， %≥ 沸程（壓力在)℃ 9 蒸發(fā)殘?jiān)?%≤ 鐵含量， %≤ 重金屬（以 Pb計(jì)）， %≤ 氯化物 (以 Cl計(jì) )， %≤ 高錳酸 鉀 指數(shù) mg/100ml≤ 60 80 注：允許鋁質(zhì)包裝產(chǎn)生的輕度混濁。 第 工藝流程 醋酸裂化工序 醋酸由泵打入高位槽，然后經(jīng)累計(jì)流量計(jì)加入醋酸蒸發(fā)器。用低壓蒸汽加熱汽化。醋 酸蒸汽在進(jìn)入裂化管之前與由定量泵打來(lái)的磷酸三乙酯相混合，其量為醋酸的－ ％。醋酸蒸汽與催化劑混合以后先進(jìn)入裂化預(yù)熱管，然后再進(jìn)入裂化段進(jìn)行裂解。裂 化 段管內(nèi)溫度為 705177。 5℃（反應(yīng)溫度高低以稀醋酸濃度在 38177。 2％為準(zhǔn)）。 在裂化管出口處，通入氨氣作阻逆劑，以阻止乙烯 酮 氣體與水逆反應(yīng)，其加入量為醋酸的 － ％。裂解的乙烯 酮 氣體及未反應(yīng)的醋酸蒸汽和付反 應(yīng)分解的廢氣，迅速通過(guò)冷凝冷卻器冷卻，進(jìn)入汽、液分離器 ， 使乙烯酮 及廢氣與稀醋酸分離。分離后， 氣體進(jìn)入吸收系統(tǒng)，稀醋酸流入稀醋酸 貯 槽。 [5] 10 醋酸蒸發(fā)器磷酸三乙酯計(jì)量槽磷酸三乙酯泵裂化爐液氨貯槽液氨蒸發(fā)器氨氣緩沖罐冷凝冷卻器 汽液分離器稀酸中間槽稀醋酸輸送泵醋酸泵高位槽醋酸貯槽PRPRTR T R C1 0 2TIL I AL R CF R CF Q CL I AL I A 圖 乙烯酮 吸收工序 由裂化工序來(lái)的乙烯酮?dú)怏w 從 第一吸收塔底部 進(jìn)入， 與頂部噴淋的粗醋酐吸收液逆向接觸，大部分乙烯酮?dú)怏w 被 吸收為醋酐，進(jìn)入粗醋酐 貯 槽， 再 經(jīng)吸收 第一吸收塔循環(huán) 液 泵 一部分 打 入第一吸收塔冷 卻 器冷卻后返 回 吸收塔頂部 ，另一部分 直接 采出到醋酐精餾工序 。未被吸收的乙烯酮?dú)怏w從第一吸收塔頂部出來(lái)進(jìn)入第二吸收塔底部，與第二吸收塔的吸收液逆向接觸 ， 在 此 乙烯酮被全部吸收。 第二吸收塔 的 補(bǔ)充吸收液為高位槽來(lái) 得 冰醋酸 和從精餾工序返回的稀醋酸 ， 它們和第二吸收塔底的 吸收液 混合 ， 然后 經(jīng) 第二吸收塔循環(huán)液泵 送 出，一部分打入第二吸收塔冷卻器冷卻后返回第二吸收塔頂部，另一部分采出， 與 第一吸收塔 的循環(huán)液一起從 頂部 加入 。第 一、第 二吸收塔冷卻器 將循環(huán)液 冷卻至 2528℃。 [5] 11 TRPRTR裂化來(lái)乙烯酮LITRPRTRLIPI2 0 5APF R CF R CF R CF R CAPF R CF R C冰醋酸自高位槽稀酸自精餾工序工藝水粗醋酐去精餾尾氣洗滌塔水封槽水環(huán)真空泵洗滌液貯槽第二吸收塔冷卻器第二吸收塔循環(huán)液泵第二吸收塔第一吸收塔 第一吸收塔循環(huán)液泵第一吸收塔冷卻器粗醋酐貯槽 圖 醋酐 精 餾工序 從吸收工序來(lái)的粗醋 酐 經(jīng) 粗醋酐儲(chǔ)槽（ V0301） 緩沖后 ， 由 粗醋酐 泵 （ P0301A/B）打至高位槽 （ V0302） ，上層 粗醋酐經(jīng) 溢流管 溢流 回粗醋酐 貯 槽 ，下層 粗醋酐靠位差，經(jīng)流量累積調(diào)節(jié)器 FQC0303 控制加料量在 177。 150Kg/h， 從蒸發(fā)塔 （ T0301）中部加入。 蒸發(fā)塔（ T0301）的 液位 LRC0308 串級(jí) 控制 通入蒸發(fā)釜（ E0301）加熱管內(nèi)的中壓蒸汽流量 FRC0309， 使粗醋酐加熱汽化，塔釜溫度 TR0307 為 177。2 ℃，液位 LRC0308控制 在 50%，蒸發(fā)釜（ E0301）內(nèi)的高沸物殘?jiān)堪嗯欧诺綒堃汗蓿?V0305）一次，排量為 110115Kg。 蒸發(fā)塔（ T0301）塔頂溫度 TR0305 為 177。2 ℃， 汽化的粗醋酐通過(guò)蒸發(fā)塔頂部氣相進(jìn)入精餾塔（ T0302） 。 氣相醋酐從精餾塔（ T0302）第 12 層塔板注入， 底部蒸發(fā)釜（ E0302）也使用中壓蒸汽加熱，加熱蒸汽 由設(shè)在第 7層的靈敏板溫度 TRC0315 串級(jí) 調(diào)節(jié) 蒸汽流量調(diào)節(jié)器 FRC0319 來(lái)實(shí)現(xiàn) ， 塔釜溫度 TR0316 在 126130℃。醋酐成品由塔釜一層塔板液相采出 到 醋酐冷卻器（ E0305） ，被 冷卻至 3050℃，然后由流量調(diào)節(jié)器 FRC0320 調(diào)節(jié)并計(jì)量后，去醋酐成品罐儲(chǔ)存，塔釜液位 LRC0318 串級(jí) 控制 FRC0320。蒸發(fā)釜（ E0302） 內(nèi)的高沸物殘?jiān)堪嗯欧诺綒堃汗蓿?V0305）一次，排量為 110115Kg。 低沸點(diǎn)物及醋酸經(jīng)塔頂蒸出， 由 塔頂 冷凝器 （ E0303） 冷凝 ，溫度由 TRC0313 調(diào)節(jié)控 12 制在 ℃；然后一部分 回流 ，回流比為 ，回流量 FR0312 在 16002020 Kg/h之間，另一部分經(jīng)醋酸冷卻器（ E0304） 后，由 調(diào)節(jié)器 FQC0314 控制流量在，返回吸收 工序 。 精餾塔（ T0302）頂部溫度 TR0311 為