年產(chǎn)10萬噸醋酸工藝設(shè)計-wenkub
2023-03-09 20:40:46 本頁面
【正文】 氣 98 2 3921. 16 80. 02 工業(yè)氮 氮?dú)? 氧氣 97 3 280. 88 8. 69 催化劑 醋酸 水 醋酸錳 60 30 10 48. 39 24. 20 8. 06 放空 廢氣 二氧化碳 氮?dú)? 氧氣 乙醛 369. 68 360. 90 71. 43 23. 68 總計 14371. 40kg 14371. 40kg （三） 蒸發(fā)器物料衡算 已知數(shù)據(jù)： hkgF /? % ?x （進(jìn)料中醋酸錳含量） 17 %?x （完成液中醋酸錳含量） 蒸發(fā)器進(jìn)出物料圖見圖 3 圖 3 蒸發(fā)器進(jìn)出物料圖 列衡算式： 10 xLxF ??? hkgL /?? ???????? ?? 101 xxFW hkgW / 3 2 4 5?? （四）脫低沸物塔 物料衡算 已知數(shù)據(jù)：（ 1）進(jìn)料流量 13245. 68kg/h （ 2）醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0. 968，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0. 0154 （ 3）餾出液中醋酸含量 3%，釜液中醋酸的回收率為 98% （ 4）醋酸和水的摩爾質(zhì)量分別為 60kg/kmol 和 18kg/kmol 低沸塔進(jìn)出物料圖見圖 4 圖 4 低沸塔進(jìn)出物料圖 18 則：進(jìn)料組成 ?FX60/9 ? ? 進(jìn)料平均摩爾質(zhì)量 ? ? k m o lkgM m / 5 0 5 0 ?????? 進(jìn) 料流量 hk m olF / ?? 列衡算式： WDF ?? WDF WXDXFX ?? FDFXDX =0. 97 )1( )1(FWXF XW ?? =0. 98 得： hk m o lW hk m o lD / /?? ????WDXX 即： hkgD /? hkgW /? （五）脫高沸物塔 物料衡算 已知數(shù)據(jù)：（ 1）進(jìn)料流量 F= （ 2）進(jìn)料醋酸含量 98%， 釜?dú)堃捍姿岷?10%，成品醋酸含量 % 高沸塔 進(jìn)出物料圖見圖 5 圖 5 高沸塔 進(jìn)出物料圖 列衡算式： LWF ?? ????? LWF 得： hkgW /? hkgL /? （六） 醋酸回收塔物料衡算 19 已知數(shù)據(jù)：（ 1）進(jìn)料流量 F=+= （ 2）經(jīng)回收后得到粗醋酸含量 65%以上（按 65%計算） （ 3）從精餾塔出來的醋酸含量 20%，副產(chǎn)物中含 5%的醋酸 醋酸回收塔進(jìn)出物料圖見圖 6 圖 6 醋酸回收塔進(jìn)出物料圖 列衡算式： F=X+Y F=+ 得： X= 整理以上數(shù)據(jù)，得總物料衡算結(jié)果，見表 4 表 4 總物料衡算結(jié) [11] 進(jìn) 料 出 料 名 稱 質(zhì)量（ kg） 名 稱 質(zhì)量（ kg） 乙 醛 乙醛 醋酸 水 三聚乙醛 9950 10 30 10 放空 廢氣 二氧化碳 氮?dú)? 氧氣 乙醛 369. 68 360. 90 71. 43 23. 68 工業(yè)氧氣 氧氣 氮?dú)? 3921. 16 80. 02 催化劑殘液 成品醋酸 粗醋酸 其它副產(chǎn)物量 116. 92 工業(yè)氮?dú)? 氮?dú)? 氧氣 280. 88 8. 69 催化劑 醋酸 水 醋酸錳 48. 39 24. 20 8. 06 20 總 計 14371. 40kg 14371. 40kg 21 參考文獻(xiàn) [1] 張愛娟 ． 醋酸生產(chǎn)綜述 [J]． 乙醛醋酸及其衍生物 ． 2021,14(2):22～ 24. [2] 李方偉 ， 遲克棚 ， 王桂芝等 ． 醋酸生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 [J]． 應(yīng)用化工，2021， 30(4):3～ 6. [3] 楊松清 ． 醋酸生產(chǎn)技術(shù)綜述 [J]． 江蘇化工 ， 2021,30(1):14～ 1. [4] 周修和 ． 國外合成醋酸概括 [J]． 石油化工 ， 1993,2(3):251～ 263. [5] 佟項軍 ． 乙醛氧化法合成醋酸 [M]． 吉林 ： 吉林化工出版社 ， 1990. [6] 王富平 ． 國外合成醋酸綜述 [J]． 石油化工 ， 1993,3(2):45～ 47. [7] 宗言恭 ． UOP/Chiyoda 醋酸生產(chǎn)新工藝 [J]． 化工技術(shù)經(jīng)濟(jì) ， 1998， 16(3):14～. [8] 吳指南 ． 基本有機(jī)化工工藝學(xué) [M]． 修訂版 ． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 1990年 ． 282～ 286. [9] 時均 ， 王家鼎 ， 化學(xué)工程手冊 [M]． 第二版 ． 上冊 ． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社1996. [10] 倪進(jìn)方 ． 化工設(shè)計 [M]． 上海：華東理工大學(xué)出版社 ． 1994,52170. [11] 賈紹義 ． 柴誠敬等 ． 化工原理 .下冊 [M]． 天津 ： 天津科學(xué)技術(shù)出版社 ． 2021. 22 致 謝 在本次設(shè)計過程中， 感謝 孔老師在設(shè)計過程中給予 的 細(xì)心指導(dǎo) 和幫助 ，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作用，感染和激勵著我。它們作為蒸發(fā)器釜液被排放到催化劑配制系統(tǒng) [9]，經(jīng)分離后催化劑可循環(huán)使用。尾氣分別從兩塔頂部排出，各自進(jìn)入相應(yīng)的尾氣冷卻器，經(jīng)冷卻分液后進(jìn)入尾氣吸收塔，用水洗滌吸收未凝氣體中未反應(yīng)的乙醛及酸霧，然后排空。該塔盛有適量醋酸，塔頂壓力 ～ ，達(dá)到一定液位后，通人適量氧氣進(jìn)一步氧化其 中的乙醛，維持中部反應(yīng)溫度在 353～ 358 K 之間，塔底氧化液由泵強(qiáng)制循環(huán)，通過第二氧化塔冷卻器 4 進(jìn)行熱交換。中部反應(yīng)區(qū)控制反應(yīng)溫度為 348K 左右，塔頂壓力為 ，在此條件下反應(yīng)生成醋酸。 (a)內(nèi)冷卻型氧化塔 (b)外冷卻型氧化塔 圖 1 氧化塔示意圖 為使氧化塔耐腐蝕，減少因 腐蝕引起的停車檢修次數(shù)，乙醛氧化塔材料選用含鎳、鉻、鉬、鈦的不銹鋼。 （三） 反應(yīng)器 乙醛氧化生產(chǎn)醋酸反應(yīng)的主要特點：反應(yīng)為氣液非均相的強(qiáng)放熱反應(yīng)，介質(zhì)有強(qiáng)腐蝕性，反應(yīng) 潛伏著爆炸的危險性。
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