【正文】 精餾序列如下： ① 進(jìn)入主萃取精餾塔，目的是得到符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品乙酸乙酯，在近塔頂位置加入萃取劑丙三醇，在精餾塔塔頂可以得到 99%（ mol）的高純度乙酸乙酯，塔釜 中得到的是乙酸乙酯、乙醇、水以及丙三醇的混合物。 工藝方案設(shè)計(jì)及說(shuō)明 流程簡(jiǎn)介 （ 1）氣化 選用 化工園區(qū)及周邊 生產(chǎn)的 95%乙醇， 用泵進(jìn)行加壓至反應(yīng)壓力（ ）之后，加熱氣化成蒸汽，并繼續(xù)加熱至反應(yīng)溫度（ 240℃ ）。該工藝采用的催化劑主要有液體無(wú)機(jī)酸和有機(jī)磺酸類、分子篩類和雜多酸類催化劑。用濃硫酸作催化劑，也有其不可克服的缺點(diǎn)，即硫酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，其強(qiáng)氧化性引起磺化、碳化或 聚合等副反應(yīng)，產(chǎn)品純度低，后處理進(jìn)程復(fù)雜，三廢量大。其余廠房多采用單層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)要求滿足甲類產(chǎn)品生產(chǎn)的耐火、防火、 防爆等級(jí)。目前已具備了“九通一平”的條件，“九通”主要包括道路、供電、供水（工業(yè)用水，生活用水）、供熱、工業(yè)氣體、雨水、污水處理、通信、天然氣。全市城鄉(xiāng)以高速公路、國(guó)道、省道為骨架，向四周形成交通網(wǎng)。 13 降水及降水特征：本地區(qū)雨量充沛，年平均降雨日數(shù) 158 天。已建的 80萬(wàn)噸乙烯項(xiàng)目，為整個(gè)化工區(qū)的發(fā)展提供豐富的石油化工原 料，園區(qū)將發(fā)展成為華東乃至全國(guó)的重要石油化工基地 [8]。寧波港是由北侖港區(qū)、鎮(zhèn)海港區(qū)、寧波港區(qū)組成。 (7) 選址得注意當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件，并對(duì)工廠投產(chǎn)后可能造成的環(huán)境影響做出預(yù)評(píng)價(jià)； (8) 廠址應(yīng)避開(kāi)低于洪水位或在采取措施后仍不能確保不受水淹的地段； (9) 廠址附近應(yīng)建立生產(chǎn)污水和生活污水的處理裝置； (10) 廠址應(yīng)不妨礙或 不破壞農(nóng)業(yè)水利工程，就盡量避免拆遷。2020 年上半年出口量為 萬(wàn)噸 ， 同比增長(zhǎng) %。 其中采用乙醇脫氫法的生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的 %， 采用乙醛縮合法的約占 %， 采用醋酸酯化法的占 %。 2020年聚氨酯涂料產(chǎn)量達(dá)到 萬(wàn) t（固含量以上），已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)重要的涂料品種。 廠區(qū)分為生活區(qū)、行政區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、和儲(chǔ)罐區(qū)等，由本廠配套完善的水、電、汽等動(dòng)力來(lái)源，建立有空亞站、變電站、凈水站、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、機(jī)修車(chē)間、分析化驗(yàn)室、中心控制室、消防站、材料倉(cāng)庫(kù)等完善的公用和輔助工程設(shè)施。根據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)需求和產(chǎn)品性質(zhì)及企業(yè)自身實(shí)際情況考慮，本項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn) 5萬(wàn)噸乙酸乙酯 。 Process design。 因此，投資建設(shè)采用乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯的項(xiàng)目具有樂(lè)觀的前景，該項(xiàng)目將帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。另外，聚氨酯膠在建筑、高速公路、飛機(jī)跑道嵌縫材料、高層建筑玻璃密封材料等方面的應(yīng)用也在不斷增長(zhǎng)。 預(yù)計(jì)到 2020 年全世界醋酸乙酯的總需求量將達(dá)到約 萬(wàn)噸 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況及發(fā)展動(dòng)向 近年來(lái) ， 隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展 ， 乙酸乙酯的生產(chǎn)發(fā)展很快 。 2020 年上半年進(jìn)口量為 萬(wàn)噸 ， 同比減少約 %。另外，隨著醋酸乙酯新用途的不斷開(kāi)發(fā)，將會(huì)使醋酸乙酯在其他方面用量的比例也有一定的增加。 寧波擁有得天獨(dú)厚的天然深水良港，自古以來(lái)是中國(guó)對(duì)外貿(mào)易的重要港口。區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，依江臨海，水源充沛，環(huán)境容量大，自然條件優(yōu)越， 12 同時(shí)園區(qū)提供 九通一平 ，配套設(shè)施齊全。 廠址地區(qū)的自然條件 寧波化工 區(qū)位于寧波鎮(zhèn)海區(qū)西北側(cè)， 屬亞熱帶季風(fēng)氣候，冬夏季風(fēng)交替明顯，氣候溫和濕潤(rùn)，全區(qū)無(wú)霜期一般為 230 天至 240 天，四季分明，雨量充沛 。各種化工原料和產(chǎn)成品均可通過(guò)船舶、鐵路專用線、公路和管道送進(jìn)和輸出區(qū)內(nèi)外。 航空：寧波櫟社機(jī)場(chǎng)可起降 MD82 型、波音 73波音 757 等大中型客機(jī)。燃料煤堆場(chǎng)和蒸汽鍋爐房位于反應(yīng)車(chē)間東面，分離車(chē)間的北面，靠近大量耗用蒸汽的精餾工段。下面簡(jiǎn)單介紹四種方法的優(yōu)勢(shì)與缺陷 [9]。 （ 3） 乙烯加成法 反應(yīng)式： 523322 HC O O CCHC O O HCHCHCH ? ???? 隨著化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，煉油技術(shù)的不斷提高，乙烯已經(jīng)成為一種豐富的原料。 脫氫法反應(yīng)特點(diǎn)是：反應(yīng)溫和，各種反應(yīng)條件變化彈性很大，工藝簡(jiǎn)單，容易操作。其余物質(zhì)冷卻后進(jìn)入精餾工段，與前一閃蒸工段得到的液相混合。 ④ 副萃取精餾塔塔頂產(chǎn)物進(jìn)入乙醇回收塔，在塔釜得到乙醇與水的共沸物，返回反應(yīng)工段，塔頂?shù)玫胶休^高濃度乙酸乙酯和乙醇的水溶液，由于總量已較小，該混合物不再進(jìn)行分離，而 是作為無(wú)苯天那水溶液（香蕉水）的粗原料出售。 附 CAD 流程圖。 （ 4） 乙醇脫氫法 反應(yīng)式： 252323 2HHC O O CCHOHCH2CH ??? ?? 催化劑 以乙醇為原料生產(chǎn)乙酸乙酯，傳統(tǒng)工藝必須經(jīng)過(guò)乙醇氧化脫氫為乙醛、乙醛氧化成乙酸、乙酸與乙醇酯化 3 個(gè)工段才能完成。但若簡(jiǎn)單地將固體酸催化劑于反應(yīng)中取代硫酸，催化劑在反應(yīng)液中很快失去活性。廠前區(qū) 和生產(chǎn)輔助區(qū) 為重點(diǎn)綠化、美化區(qū)，設(shè)置花壇，種植花卉，輔以草坪。廠區(qū)分為廠前區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)。杭州灣大橋的建設(shè)，能大大縮短寧波與上海、寧波與長(zhǎng)江三角洲北翼 之間的距離，化工區(qū)通過(guò)大橋至上海僅一個(gè)半小時(shí)車(chē)程。 氣溫：多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 10℃，最高月平均氣溫 ℃（ 7 月），最低月平均氣溫 ℃（ 1 月）。寧波港作為中國(guó)大陸重點(diǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)的四大國(guó)際深水中轉(zhuǎn)港之一，在區(qū)位、航道水深、岸線資源、陸域依托、發(fā)展?jié)摿Φ确矫婢哂休^大優(yōu)勢(shì)。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 寧波是浙江省重要工業(yè)基地，也是糧、棉、油經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)、水產(chǎn)品的重要基地。 。主要出口企業(yè)有江蘇索普、山東金沂蒙、廣東江門(mén)謙信化工發(fā)展公司等大型醋酸乙酯生產(chǎn)企業(yè)。 隨著生產(chǎn)能 力的不斷增加 ， 我國(guó)乙酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加 。近年來(lái)，我國(guó)涂料行業(yè)迅猛發(fā)展，許多國(guó)外著名的涂料生產(chǎn)商采取獨(dú)資或合資的方式在我國(guó)建廠生產(chǎn)高檔涂料。在酸或堿的催化下，易水解成乙酸和乙醇；此外，還可發(fā)生自縮合等反應(yīng)。成本的提高和價(jià)格的波動(dòng)必將使收益相對(duì)較低，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的溶 劑產(chǎn)業(yè)造成巨大影響。乙醛縮合法、乙醇脫氫法、醋酸 ∕乙烯加成法等是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新技術(shù) [1]，相對(duì)于傳統(tǒng)的合成工藝，乙醛縮合法、乙醇脫氫法、醋酸 ∕乙烯加成法因其熱力學(xué)上的有利性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，被許多中外企業(yè)所采用。 乙酸乙酯本身作為綠色溶劑所具有的廣闊國(guó)際市場(chǎng)前景，也為廣西打開(kāi)了國(guó)際化工貿(mào)易的大門(mén)，這些都符合國(guó)家的政策導(dǎo)向即綠色環(huán)保面向國(guó)際。我國(guó)從 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始研制和開(kāi)發(fā)聚氨酯膠粘劑，產(chǎn)量不斷增大， 2020 年國(guó)內(nèi)聚氨酯類膠粘劑的產(chǎn)量約 14 萬(wàn) t，年均增長(zhǎng)率為 25%。 國(guó)外 5 乙酸乙酯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)與我國(guó)有所不同 ， 美國(guó)和歐洲國(guó)家乙酸乙酯最大的應(yīng)用領(lǐng)域是涂料 ， 其中美國(guó)的涂料方面的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的 60%， 歐洲在涂料行業(yè)的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量 50％ 。 產(chǎn)品的市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) [24] 進(jìn) 出口情況 2020 年以前 ， 我國(guó)是乙 酸乙酯的凈進(jìn)口國(guó) ， 從 2020 以后 ， 隨著我國(guó)乙酸乙酯生產(chǎn)能力和產(chǎn)量的大量增加 ， 由凈進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閮舫隹趪?guó) ， 2020 年我國(guó)乙酸乙酯的凈出口量為 萬(wàn)噸 ， 約占國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量的 %。 1997 年我國(guó)醋酸乙酯的表觀消費(fèi)量只有 萬(wàn)噸， 2020 年增加到 萬(wàn)噸， 2020 年進(jìn)一步增加到 萬(wàn)噸，比2020 年增長(zhǎng)約 %， 2020 年 增加到 萬(wàn)噸， 2020 年進(jìn)一步增加到 萬(wàn)噸， 同比 增長(zhǎng)約 %， 20202020 年表觀消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率約為 %，近年來(lái)我國(guó)醋酸乙酯的供需情況見(jiàn)表 25。寧波化工園區(qū)是寧波市唯一的化學(xué)工業(yè)專業(yè)園區(qū)，位于杭州灣南岸，寧波鎮(zhèn)海區(qū)西北側(cè)遼闊的海涂上，鎮(zhèn)海區(qū)位置優(yōu)勢(shì) 11 得天獨(dú)厚，轄區(qū)內(nèi)的鎮(zhèn)海港是中國(guó)大陸第二大港寧波舟山港重要組成，擁有 5萬(wàn)噸級(jí)液體化工專用泊位，是我國(guó)最大的液體化工碼頭之一。 廠區(qū)概況 寧波化學(xué)工業(yè)區(qū)成立于 2020年 11月，是寧波市唯一的化學(xué)工業(yè)專業(yè)園區(qū)。 園區(qū)水陸交通便捷、四通八達(dá)，區(qū)域優(yōu)勢(shì)明顯。北侖港區(qū)四周有舟山群島環(huán)保為天然屏障，波浪較小，無(wú)需建防波堤。 鐵路：寧波至杭州的蕭甬鐵路銜接浙贛、滬杭等線，其寧波段的復(fù)線改造工程已于 2020 年完工。 95%乙醇直接通過(guò)管道輸 送至廠區(qū)，在乙醇儲(chǔ)罐區(qū)存放。其規(guī)格組成如表 41。在冰醋酸價(jià)格高的地方，該法有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 該工藝的關(guān)鍵問(wèn)題在于催化劑，根據(jù)反應(yīng)歷程，產(chǎn)物中有中間產(chǎn)物乙醛與乙酸，另外還有副產(chǎn)物乙烯、丙酮、丁酮、 2丁醇等。 （ 5）膜分離 由于閃蒸得到的氫氣含有大量的乙酸乙酯及水和乙醇，需要對(duì)氫氣進(jìn)行凈化，同時(shí)回收隨氫氣蒸出的產(chǎn)品。 物料衡算它是指進(jìn)入一個(gè)裝置（或設(shè)備）的主物料的量（包括損失量）和系 21 統(tǒng)內(nèi)部積累起來(lái)的物料的量。為了減少分離的難度，并提高乙醇的總轉(zhuǎn)化率，我們?cè)黾恿思託涔ざ?。具體的反應(yīng)機(jī)理有兩種，一種是 “脫氫歧化酯化 ”機(jī)理，另一種是 “半縮醛 ”機(jī)理，即三個(gè)步驟分別為乙醇脫氫為乙醛、乙醇與乙醛反應(yīng)生成半縮醛、半縮醛脫氫為乙酸乙酯 [16]。其生產(chǎn)工藝是將乙醛、乙醇鋁催化劑及助催化劑連續(xù)送入反應(yīng)器，反應(yīng)液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后，再經(jīng)三塔精餾，獲得純度 %以上的乙酸乙酯產(chǎn)品。 我們采用的植物主要以綠色木本植物為主，能夠達(dá)到一個(gè)良好的降低空氣污染的效果。 廠前區(qū)北面是生產(chǎn)輔助區(qū)。現(xiàn)有 500 噸級(jí)以上生產(chǎn)泊位 134 座，其中萬(wàn)噸級(jí)以上深水泊位 35 座。 潮流：甬江潮流順河道而流，流速一般大潮漲、落流為 1~2 節(jié)，如遇甬江上游排洪時(shí)，落潮流最大可達(dá) 節(jié)。 2020 年，寧波港入圍世界集裝箱 “五佳港口 ”，是中國(guó)大陸港口中惟一入圍的港口。當(dāng)今的 寧波是一個(gè)港口設(shè)施比較先進(jìn)、工業(yè)門(mén)類比較齊全、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展、內(nèi)外貿(mào)易比較發(fā)達(dá)的沿海港口城市。地處我國(guó)海岸線中段，浙江紹興平原東端，東有舟山群島為天然屏障，北瀕杭州灣，西接紹興市，南臨三門(mén)灣，并與臺(tái)州的三門(mén)、天臺(tái)相連。 2020 年出口價(jià)格為 美元 /噸， 2020 年上漲到 美元 /噸， 2020 年 上漲到 美元 /噸。 6 表 21 2020 年醋酸乙酯主要生產(chǎn)廠家情況 生產(chǎn)廠家名稱 地址 生產(chǎn)能力 (萬(wàn)噸 /年 ) 美國(guó)塞拉尼斯公司 得克薩斯州潘帕 美國(guó)伊斯曼化學(xué)公司 得克薩斯州朗 維 尤 美國(guó) Solution 公司 馬薩諸塞 巴西羅地亞公司 帕利尼涯 墨西哥塞拉尼斯公司 卡格來(lái)吉拉 英國(guó) BP 化學(xué)公司 赫爾 西班牙 Ercros 公司 塔拉戈納 瑞典 Sweask 乙醇化學(xué)公司 多姆斯喬 日本昭和電工公司 南陽(yáng) 日本千葉公司 市原 日本協(xié)和發(fā)酵公司 四日市 印度 Laxmi 有機(jī)工業(yè)公司 馬哈德 印度 Jubilant 有機(jī)合成公司 加勞拉尼蠟 韓國(guó)三星 /BP 公司 蔚山 韓 國(guó)國(guó)際酯類公司 蔚山 新加坡塞拉尼斯公司 裕廊島 印尼昭和酯類公司 梅拉克 南非薩索爾公司 賽庫(kù)達(dá) 表 22 我國(guó)醋酸乙酯主要生產(chǎn)企業(yè)情況 [24] 企 業(yè) 名 稱 產(chǎn) 能 (萬(wàn)噸 /年 ) 江蘇索普集團(tuán) 山東金沂蒙集團(tuán)公司 廣東江門(mén)謙信化工發(fā)展公司 廣東順德順冠集團(tuán)公司氣體溶劑有限公司 上海吳涇化工有限公司 揚(yáng)子江乙?；び邢薰? 江西南昌贛江溶劑廠 廣東順德集團(tuán)公司 天津冠達(dá)集 團(tuán)公司 上海石油化工公司 上海試劑有限公司 7 成都有機(jī)化工廠 浙江建德建業(yè)有機(jī)化工有限公司 江蘇三木集團(tuán)公司 目前，國(guó)內(nèi)一些大型甲醇羰基合成醋酸企業(yè)或者具有乙醇裝置的企業(yè)正在配套建設(shè)或擬建乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，主要有山東?；煞萦邢薰緮M采用 Davy 公司技術(shù)，新建 萬(wàn)噸 /年生產(chǎn)裝置 (近期已經(jīng)建成投產(chǎn) )，吉林燃料乙醇有限公司擬建 萬(wàn)噸 /年生產(chǎn)裝置，吉安生物化工公司擬建 萬(wàn)噸 /年生產(chǎn)裝置，廣西新火石化公司擬建 萬(wàn)噸 /年裝置，第一期 萬(wàn)噸 /年已經(jīng)于 2020 年 4 月13 日開(kāi)工。 2020 年全球乙酸乙酯的生產(chǎn)能力只有 萬(wàn)噸 ， 2020 年生產(chǎn)能力增加到 萬(wàn)噸 ， 2020 年生產(chǎn)能力增加到約 萬(wàn)噸 ， 同比增長(zhǎng)約 %。我國(guó)是人口大國(guó)，到 2020 年人口 已 達(dá)到 億，人口凈增長(zhǎng)、人口老齡化問(wèn)題都將增加對(duì)醫(yī)藥品的需求量。 建設(shè)意義 ： （ 1）緩解石油化工產(chǎn)業(yè)盈利下滑造成的溶劑市場(chǎng)壓力 ； （ 2）以乙醇為原料，工藝環(huán)保價(jià)格低廉更能適應(yīng)未來(lái)市場(chǎng)走向 ； （ 3）乙酸乙酯作為新型綠色溶劑無(wú)毒無(wú)害市場(chǎng)前景廣闊 。中文摘要 Ⅰ I 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)（論文）題目： 5 萬(wàn)噸 /年 乙酸乙酯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱： 化學(xué)工程學(xué)院