【正文】 年產(chǎn)3萬噸醋酐精餾工段工藝設(shè)計摘要醋酐是國家鼓勵發(fā)展的基本有機化工原料，主要用于生產(chǎn)醋酸纖維素，其中二醋酸纖維素用于制造香煙過濾嘴和塑料，三醋酸纖維素是制造高級感光膠片的材料，還廣泛用于醫(yī)藥，染料，農(nóng)藥，軍工，香料，金屬拋光等行業(yè)。長期以來，我國的氯乙酸生產(chǎn)大都采用硫磺法，存在嚴(yán)重的三廢污染，而且能耗較高，勞動強度較大和產(chǎn)品雜質(zhì)多等缺陷。醋酐法氯乙酸工藝的投產(chǎn)，既解決了三廢污染又大大減輕了工人的勞動強度，改善了工作環(huán)境。醋酐法生產(chǎn)氯乙酸的最大優(yōu)點是不含硫，彌補了硫酸法氯乙酸的最大缺陷，并可用作食品添加劑。本文主要介紹醋酐精餾合成的各種工藝方法及發(fā)展前景，目前主要方法有乙醛氧化法，乙烯酮法，醋酸甲酯羰基化法。在這里，主要討論乙烯酮法的具體工藝流程，并且對吸收塔設(shè)備的各個部件進(jìn)行了設(shè)計，將此反應(yīng)過程中物料和能量進(jìn)行了衡算。吸收塔設(shè)備設(shè)計的內(nèi)容和步驟，塔設(shè)備的強度和穩(wěn)定性計算。用AutoCAD將化工工藝流程設(shè)計和設(shè)備設(shè)計，并對吸收塔和廠區(qū)設(shè)備布置圖進(jìn)行了繪制。關(guān)鍵詞：醋酐；精餾；乙烯酮法；工藝設(shè)計Annual output of 30000tons of acetic anhydride distillation process designAbstractAcetic anhydride is the country to encourage the development of basic organic chemical raw materials, mainly used for the production of cellulose acetate, of which two cellulose acetate is used in the manufacture of cigarette filter tip and plastic, three cellulose acetate is the manufacturing of advanced film material, is widely used in medicine, dyes, pesticides, military, spices, metal finishing a long time, China39。s chloroacetic acid production with sulfur method mostly, serious pollution, and high energy consumption, large labor intensity and more product impurities and other for the production of chloroacetic acid by acetic anhydride method, not only solved the pollution and greatly reduce the labor intensity of workers, improves the working environment. The production of chloroacetic acid anhydride method has the advantage of no sulfur, sulfuric acid chloroacetic acid makes up the biggest defect, and can be used as a food additive.This paper mainly introduces the acetic anhydride distillation for the synthesis of various process methods and the prospects for development, at present the main method of oxidation of acetaldehyde, ethylene ketone, methyl acetate by , mainly discusses the ketene method the specific process, and the absorption tower equipment in various parts of the design, the reaction process of material and energy for the tower equipment design content and steps, the strength and stability of tower equipment. Using AutoCAD to chemical process design and equipment design, and the absorption tower and plant equipment layout of drawing.Key words: acetic anhydride。 distillation。 ethylene ketone method。 process design目錄摘要 IAbstract II引言 1 第1章 概述 2 本課題的設(shè)計背景及現(xiàn)實意義 2 醋酐的理化性質(zhì) 2 醋酐的作用與用途 3 醋酐的危險性 3 醋酐中毒的急救措施 3 醋酐的操作處置及存儲 4 醋酐的研究進(jìn)展 4 醋酐的毒理學(xué)性質(zhì) 7 擬解決的問題 8 第2章 工藝設(shè)計原理 9 產(chǎn)品介紹 9 反應(yīng)原理 9 第3章 工藝流程設(shè)計 12 工藝流程 12 中控分析工序控制參數(shù) 13 物料回收 13 泄露應(yīng)急處理 14 第4章 工藝計算 15 物料衡算 15 蒸發(fā)工序熱量衡算 15 精餾塔熱量衡算 16 第5章 主要設(shè)備計算及選型 18 精餾塔塔高的計算 18 精餾塔塔徑的計算 19 冷凝器的設(shè)計 20 泵的計算 20 接管設(shè)計計算 21 接管設(shè)計計算結(jié)果表 21 第6章 車間布局設(shè)計 22 車間布置設(shè)計重要性 22 車間生產(chǎn)要求 22 車間安全要求 22 車間發(fā)展要求 22 結(jié)論和展望 23 致謝 24 參考文獻(xiàn) 25 表格目錄表31 中控分析工序控制參數(shù) 13 表41 蒸發(fā)工序熱量衡算表 16 表42 精餾塔熱量衡算表 16 表51 管路設(shè)計計算結(jié)果表 17 插圖目錄圖21 醋酐分子結(jié)構(gòu)圖 9 圖31 工藝簡易流程圖 13 圖32 稀乙酸回收簡圖 14 引言自五十年代末期開始，我國已開始生產(chǎn)醋酐，至今已有六十多年的歷史。隨著社會發(fā)展，醋酐在我國的用量也越來越大，醋酐的生產(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，運行成本低越來越受到關(guān)注。從而使其生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴大，市場也顯著拓寬，經(jīng)濟效益大大提高。醋酐又名酯酸酐，乙酐，學(xué)名乙酸酐。無色易揮發(fā)液體，具有強烈刺激性氣味和腐蝕性。醋酐是“易制毒”產(chǎn)品，醋酐的經(jīng)營和生產(chǎn)都要依法在公安機關(guān)備案取證，企業(yè)賣出的每一批產(chǎn)品都要進(jìn)行詳細(xì)的備案登記，并到公安機關(guān)備案。 1973年Halcon科學(xué)開發(fā)集團公司取得了醋酸甲酯羰基化生產(chǎn)的醋酐的專利，1983年，其與美國EastmanKodak公司合作建成了第一套羰基合成醋酐生產(chǎn)裝置。Celanese公司也擁有此技術(shù)。生產(chǎn)工藝如下：首先是甲醇和醋酸在硫酸催化劑作用下生成醋酸甲酯，反應(yīng)壓力為常壓，反應(yīng)溫度為 65~85℃，醋酸轉(zhuǎn)化率約100%。然后，醋酸甲酯與甲醇和一氧化碳在碘甲烷和銠系催化劑或鎳系催化劑(因銠系催化劑催化活性是鎳系催化劑的十倍，因此工業(yè)上多采用銠系催化劑)存在下，進(jìn)行羰基化反應(yīng)生成醋酐，并聯(lián)產(chǎn)醋酸。，反應(yīng)溫度為180℃左右。其醋酐/醋酸比可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。 醋酸甲酯羰基合成法具有流程短、產(chǎn)品質(zhì)量好、消耗低、三廢排放少等優(yōu)點，該法代表著 醋酐生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平。國外多采用該工藝生產(chǎn)醋酐。液相工藝比氣相工藝成熟。英國BP公司在Halcon合成醋酐和 Monsanto羰基化制醋酸工藝的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)了甲醇羰基化聯(lián)產(chǎn)醋酐工藝[1]。第1章 概述 本課題的設(shè)計背景及現(xiàn)實意義 隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)的進(jìn)步，人類社會對醋酐的需求量越來越大。那么在這種大背景下，探索醋酐生產(chǎn)的新工藝就成為了一種必然趨勢。 我國醋酐的工業(yè)生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，到2006年我國醋酐的總生產(chǎn)能力為33萬噸/年，主要生產(chǎn)廠家有吉化公司、上?；瘜W(xué)試劑總廠、江蘇丹化集團醋酐有限公司、江蘇南通醋酸纖維公司、江蘇南通醋酸化工股份有限公司以及南京醋酐廠等。 ，2006年增加到約24萬噸， 2001～2006 %。 我國是世界上最大的香煙生產(chǎn)和消費國，卷煙產(chǎn)量位居世界之首，對醋酸纖維素(主要是二醋酸纖維素)的年消費量在16萬噸以上，當(dāng)前的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量無法滿足國內(nèi)需求，仍需要大量進(jìn)口。香煙過濾嘴將是我國未來醋酐最具有潛力的市場，預(yù)計2011年煙用纖維對醋酐的需求量將達(dá)到22萬噸。 由于受成本比較低的聚酯纖維的影響，國內(nèi)紡織市場對三醋酸纖維的需求量主要依賴進(jìn)口，隨著國際市場紡織品配額的放開，我國三醋酸纖維的用量還將有一定的增長，從而推動國內(nèi)醋酐消費量的增加。由此可見，未來醋酸纖維素仍將是我國醋酐最主要的消費領(lǐng)域，預(yù)計2011年總消費量將達(dá)到29 萬噸。 在醫(yī)藥工業(yè)上，醋酐消費量基數(shù)較大，下游產(chǎn)品的出口形勢看好。預(yù)計到2011年對醋酐的需求量將達(dá)到約 6萬噸。 由此可見，由于醋酸纖維素以及醫(yī)藥工業(yè)不斷發(fā)展，% 的速度增長，到2011年，我國對醋酐的總消費量將達(dá)到40萬噸[2]。 所以，不斷研究新工藝，不斷提升醋酐產(chǎn)量是很有現(xiàn)實意義的。 醋酐的理化性質(zhì)外觀與性狀：無色透明液體，有刺激氣味，其蒸氣為催淚毒氣。 熔點(℃)：。相對密度（水=1）：。沸點(℃)：。相對蒸氣密度（空氣=1）：。分子式：C4H6O3。分子量：。 飽和蒸氣壓(kPa)：（36℃）。燃燒熱（kJ/mol）：。臨界溫度（℃）：326。 臨界壓力（MPa）：。閃點（℃）：49。爆炸上限%（V/V）：。引燃溫度（℃）：316。爆炸下限%（V/V）：。溶解性：溶于乙醇、乙醚、苯。 　　易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與強氧化劑接觸可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。能使醇、酚、氨和胺等分別形成乙酸酯和乙酰胺類化合物。在路易斯酸存在下，乙酐還可使芳烴或烯徑發(fā)生乙?；磻?yīng)。在乙酸鈉存在下，乙酐與苯甲醛發(fā)生縮合反應(yīng)，生成肉桂酸。緩慢溶于水變成乙酸。與醇作用生成乙酸乙酯[3]。 醋酐的作用與用途 醋酐是重要的乙酰化試劑，乙酐用于制造纖維素乙酸酯；乙酸塑料；不燃性電影膠片；在醫(yī)藥工業(yè)中用于制造合霉素；痢特靈；地巴唑；咖啡因和阿絲匹林；磺胺藥物等；在染料工業(yè)中主要用于生產(chǎn)分散深藍(lán)HCL；分散大紅SSWEL；分散黃棕S2REL等；在香料工業(yè)中