【正文】 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(jì) 14371. 40kg 14371. 40kg 21 參考文獻(xiàn) [1] 張愛(ài)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(guó)外合成醋酸概括 [J]． 石油化工 ， 1993,2(3):251～ 263. [5] 佟項(xiàng)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(guó)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(shí)均 ， 王家鼎 ， 化學(xué)工程手冊(cè) [M]． 第二版 ． 上冊(cè) ． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社1996. [10] 倪進(jìn)方 ． 化工設(shè)計(jì) [M]． 上海：華東理工大學(xué)出版社 ． 1994,52170. [11] 賈紹義 ． 柴誠(chéng)敬等 ． 化工原理 .下冊(cè) [M]． 天津 ： 天津科學(xué)技術(shù)出版社 ． 2021. 22 致 謝 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中， 感謝 孔老師在設(shè)計(jì)過(guò)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(lì)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。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(guò)第二氧化塔冷卻器 4 進(jìn)行熱交換。 (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。 氧化液中醋酸濃度和乙醛濃度的改變對(duì)氧的吸收能力有較大影響。實(shí)際生產(chǎn)操作壓力控在 左右。此外，氣體的溶解性能也與壓力有關(guān)，液柱高則靜壓高，有利于氧氣的溶解和吸收。當(dāng)通入氧氣速率超過(guò)一定值后，氧氣的吸收率反而會(huì)降低，氧氣的損耗相應(yīng)地加大，甚至還會(huì)把大量乙醛與醋酸液物料帶出。 因此，乙醛氧化生成醋酸的反應(yīng)初期存在引發(fā)階段，即誘導(dǎo)期，這也是生產(chǎn)中必須有催化劑存在下才能順利進(jìn)行的原因之一。因?yàn)橐胰┭趸ㄉa(chǎn)工藝工業(yè)化最早 ，技術(shù)成熟 ，轉(zhuǎn)化率和選擇性高；反應(yīng)條件緩和，反應(yīng)選擇性高 (可達(dá) 99％ )，幾乎無(wú)副產(chǎn)物生成；產(chǎn)品收率高、純度高。 3．乙醇氧化法 由 乙醇 在有 催化劑 的條件下和 氧氣 發(fā)生 氧化反應(yīng) 制得 [5]。乙醛可以通過(guò)氧化丁烷 或輕 石腦油 制得，也可以通過(guò) 乙烯 水合后生成。 [3]早在 1925 年，英國(guó)塞拉尼斯公司的 Henry Drefyus 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第一個(gè)甲基羰基化制乙酸的試點(diǎn)裝置 。 440℃ 的高溫下，乙酸分解生成 甲烷 和 二氧化碳 或 乙烯酮 和 水 。它也能與許多極性或非極性溶劑混合，比如水， 氯仿 ， 己烷 。乙酸在水溶液中是一元弱酸， 酸度系數(shù) 為 ， pKa=（ 25℃），濃度為 1mol/L 的醋酸溶液（類似于家用醋的濃度）的 pH 為 ，也就是說(shuō)僅有 %的醋酸 分子 是解離的。熔點(diǎn) ℃ ，沸點(diǎn) ℃ ，相對(duì)密度 (20/4℃ )折射率 ，閃點(diǎn)（開(kāi)杯） 57℃ ，自燃點(diǎn) 465℃ ，粘度 70 年代石油價(jià)格上升，以廉價(jià)易得、原料資源不受限制的甲醇為原料的羰基化路線開(kāi)始與乙烯路線競(jìng)爭(zhēng)。乙酸也被用來(lái)制造電影膠片所需要的醋酸纖維素和木材用膠粘劑中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纖維和織物。 分子式 ： C2H4O2（常簡(jiǎn)寫(xiě)為 HAc）或 CH3COOH。本設(shè)計(jì)采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。F) ，凝固后為無(wú)色晶體。 1911 年，德國(guó)建成了第一套乙醛氧化合成醋酸 的工業(yè)裝置并迅速推廣到其它國(guó)家早期的乙醛來(lái)自糧食、糖蜜發(fā)酵生成的乙醇的氧化 [2]， 1928 年德國(guó)以電石乙炔進(jìn)行水合反應(yīng)生成乙醛，是改用礦物原料生成醋酸的開(kāi)始。 輕油氧化制醋酸，天然氣制甲醇，低壓羰基化制醋酸的工藝路線正積極研究。 分子比為 1： 1，進(jìn)一步稀釋，不再發(fā)生上述體積的改變。其它的羧酸也有類似的二聚現(xiàn)象。除了醋酸 鉻 ，幾乎所有的醋酸鹽能溶于水。此反應(yīng)中， 甲醇 和 一氧化碳 反應(yīng)生成乙 4 酸，方程式如下 CH3OH + CO → CH 3COOH 這個(gè)過(guò)程是以碘代甲烷為中間體，分三個(gè)步驟完成，并且需要一個(gè)一般由多種金屬構(gòu)成的催化劑 。90 年代后期， BP 化學(xué) 成功的將 Cativa 催化法商業(yè)化，此法是基于 釕 ，使 用([Ir(CO)2I2]?)它比孟山都法更加綠色也有更高的效率 [4]，很大程度上排擠了孟山都法 。 在類似條件下，使用上述催化劑，乙醛能被空氣中的氧氣氧化生成乙酸 2 CH3CHO + O2 → 2 CH 3COOH 使用新式催化劑，此反應(yīng)能獲得 95%以上的乙酸產(chǎn)率。原有裝置可借鑒乙烯直接氧 化法進(jìn)行改造。 2．反應(yīng)機(jī)理 乙醛氧化反應(yīng)存在誘導(dǎo)期，在誘導(dǎo)期時(shí)，乙醛以很慢的速率吸收氧氣，從而生成過(guò)氧醋酸。 （二） 工藝條件 ??? ???? ??? HCOCHMnMnC H OCH 32k33 1?? ???? C O O OCHOCOCH 323 2k??? ???? COCHC O O O HCHC H OCHC O O OCH 33k33 33323 OHMnC O OCHMnC O O O HCH 4 ???? ??? ?? k??? ??? ??? HMnC O O OCHMnC O O O HCH 3323 5k乙醛單過(guò)醋酸酯）(C O O O H O C H C HCHC H OCHC O O O HCH 33k33 6 ?? ???C O O H2 C HC O O O H O C H C HCH 3k3 7? ??O