【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和，反應(yīng)選擇性高，幾乎無(wú)副產(chǎn)物，產(chǎn)品收率高，純度高。目前的生產(chǎn)工藝純熟，其中孟山都/BP工藝技術(shù)先進(jìn)，原料轉(zhuǎn)化率高。且該工藝催化性能穩(wěn)定，副反應(yīng)少，設(shè)備緊湊，占地面積小，公用攻城消耗低，成本低。（4） 結(jié)合資金情況 ，擬定的資金籌措方案為向中國(guó)銀行貸款其中的流動(dòng)資金部分，其余的以企業(yè)自有資金注入。采用短期貸款，一年還清貸款和利息后，再貸這部分資金。直到產(chǎn)生的利潤(rùn)足夠支付流動(dòng)資金。 產(chǎn)品和副產(chǎn)品的規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo)醋酸：出廠價(jià)4000元/噸種類:工業(yè)用 第4章 原料路線本分廠年產(chǎn)12萬(wàn)噸醋酸，采用甲醇羰化法生產(chǎn)醋酸?，F(xiàn)有的Mansanto/BP工藝示意圖如下圖所示現(xiàn)有由生物質(zhì)制乙酸乙酯的流程吸收系統(tǒng)精餾系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)圖 原料生產(chǎn)示意圖原料路線敘述一氧化碳由水和碳在高溫下制備，甲烷和氧氣按9:1的體積比混合，在200℃和100個(gè)大氣壓的條件下，通過(guò)銅制管道反應(yīng)制得甲醇近年來(lái)甲醇羰化法生產(chǎn)醋酸做了大量的研究取得了一定進(jìn)展，列于下表。表 甲醇羰化法生產(chǎn)醋酸進(jìn)展表研究機(jī)構(gòu)取得進(jìn)展Monsanto公司銠基催化劑在碘甲烷的存在下進(jìn)行甲醇羰基化美國(guó)的UOP公司和日本的Chiyoda公司聚乙烯基吡啶樹脂負(fù)載的銠催化劑英國(guó)的BP公司降低了反應(yīng)體系的水比，降低了建設(shè)和操作成本綜上所述，甲醇羰化法生產(chǎn)醋酸是完全綠色化的工藝，并且對(duì)石油化工的依賴性大大減少，有利于降低醋酸的生產(chǎn)成本，并且對(duì)環(huán)境更為友好。第5章 工藝技術(shù)方案（路線） 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)工藝技術(shù)方案的比較 乙醛氧化法在醋酸錳(或鈷、銅)催化劑存在時(shí) ,乙醛空氣經(jīng)液相氧化生成醋酸。工藝過(guò)程為:將含5%～10%乙醛的醋酸液通入空氣或氧氣氧化,催化劑為醋酸錳或醋酸鈷,反應(yīng)溫度50～80℃,～。除主產(chǎn)物醋酸外,還有甲醛和甲酸等副產(chǎn)物生成 。乙醛轉(zhuǎn)化率90%以上,醋酸選擇性大于94%。 丁烷(或輕油)液相氧化法 20世紀(jì)50年代初在美國(guó)首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。丁烷或輕油在Co,Cr,V或Mn的醋酸鹽催化下在醋酸溶液中被空氣氧化,反應(yīng)溫度95～100℃,～,反應(yīng)產(chǎn)物眾多,分離困難,而且對(duì)設(shè)備和管路腐蝕性強(qiáng),雖然能用廉價(jià)的丁烷和輕油作原料,除美國(guó) 、英國(guó)等少數(shù)國(guó)家還繼續(xù)采用外,其他國(guó)家對(duì)該法興趣不大。 甲醇羰基化法以一氧化碳和甲醇為原料 用羰基合成法生產(chǎn)醋酸CH３I為助催化劑1970年由美國(guó)孟山都化學(xué)公司開發(fā)成功甲醇低壓羰基合成醋酸工藝,使用銠絡(luò)合物為催化劑,碘化物為助催化劑的催化系統(tǒng)。反應(yīng)溫度為150～200℃,～,生成的醋酸選擇性高達(dá)99%以上。 生產(chǎn)工藝的選擇 根據(jù)原料成本，反應(yīng)條件和收率最后決定選擇甲醇羰基化法 反應(yīng)流程的選擇反應(yīng)在攪拌式反應(yīng)釜或鼓泡塔中進(jìn)行。事先加入催化液。甲醇加熱到185℃從反應(yīng)器底部噴入,。反應(yīng)后的物料從塔側(cè)進(jìn)入閃蒸槽,含有催化劑的溶液從閃蒸槽底流回反應(yīng)器 。含有醋酸、水、碘甲烷和碘化氫的蒸氣從閃蒸槽頂部出來(lái)進(jìn)入精制工序。反應(yīng)器頂部排放出來(lái)的CO２,H２,CO和碘甲烷作為弛放氣進(jìn)入冷凝器,凝液重新返回反應(yīng)器,不凝性氣體送輕組分回收工序 。反應(yīng)溫度130～180℃,以175℃,副產(chǎn)物甲烷和二氧化碳增多。 精制 精制流程的選擇由閃蒸槽來(lái)的氣流進(jìn)入輕組分塔,塔頂蒸出物經(jīng)冷凝,凝液碘甲烷返回反應(yīng)器,不凝性尾氣送往低壓吸收塔。碘化氫、水和醋酸等高沸物和少量銠催化劑從輕組分塔塔底排出再返回閃蒸槽。含水醋酸由輕組分塔側(cè)線出料進(jìn)入脫水塔上部。 脫水塔塔頂餾出的水尚含有碘甲烷,輕質(zhì)烴和少量醋酸,仍返回低壓吸收塔。脫水塔底主要是含有重組分的醋酸,送往重組分塔。 重組分塔塔頂餾出輕質(zhì)烴。含有丙酸和重質(zhì)烴的物料從塔底送入廢酸汽提塔。塔側(cè)線餾出成品醋酸 。其中丙酸小于50 ppm。水分小于1500 ppm,總碘小于40 ppm,可供食用。 重組分塔塔底物料進(jìn)入廢酸汽提塔,從重組分中蒸出的醋酸返回重組分塔底部,汽提塔底排出的是廢料,內(nèi)含丙酸和重質(zhì)烴,需作進(jìn)一步處理。 輕組分回收流程簡(jiǎn)述從反應(yīng)器頂出來(lái)的弛放氣進(jìn)入高壓吸收塔,用醋酸吸收其中的碘甲烷。吸收在加壓下進(jìn)行,未被吸收的廢氣主要含CO,CO２及H２,送往火炬焚燒。從高壓吸收塔和低壓吸收塔吸收了碘甲烷的兩股醋酸富液,進(jìn)入解吸塔汽提解吸,解吸出來(lái)的碘甲烷蒸氣送到精制工序的輕組分冷卻器,再返回反應(yīng)工序 。汽提解吸后的醋酸作為吸收循環(huán)液,再用作高壓和低壓吸收塔的吸收液。 全廠工藝流程簡(jiǎn)圖及物料平衡表 全廠工藝流程簡(jiǎn)圖甲醇低壓羰化合成醋酸流程示意圖。 。 。 全廠物料平衡甲醇低壓羰基化制醋酸的消耗定額如下(以1 t成品醋酸計(jì))。 甲醇 t 銠(催化劑) g CO t 碘(CH３I計(jì)) kg 水蒸氣 t t 自控技術(shù)方案 項(xiàng)目范圍因甲醇的毒性和一氧化碳中毒和可燃的危險(xiǎn)在原料的儲(chǔ)存，提取，反應(yīng)，反應(yīng)后處理應(yīng)注意減少或避免與人的直接接觸。在反應(yīng)過(guò)程中需要對(duì)溫度進(jìn)行比較精確的控制（在175℃左右）。所以自動(dòng)化在反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)注意溫度控制，并且防止原料在管道運(yùn)送，反應(yīng)和反應(yīng)后的泄漏，還應(yīng)附帶萬(wàn)一泄漏時(shí)的報(bào)警及緊急措施。 自動(dòng)化水平反應(yīng)車間內(nèi)各閥門采用氣動(dòng)閥門，溫度測(cè)定 信號(hào)及聯(lián)鎖溫度信號(hào)與反應(yīng)加熱器連鎖。檢測(cè)空氣中甲醇和一氧化碳含量器與清除這兩種氣體的裝置聯(lián)鎖 環(huán)境特征環(huán)境內(nèi)溫度略高，又因有危害人的氣體參與反應(yīng)應(yīng)注意通風(fēng)裝置。因有可燃性氣體車間內(nèi)禁止任何形式的明火。 儀表選型 集散控制系統(tǒng)第一控制室系統(tǒng)配置：設(shè)置 14 個(gè)操作站，5 臺(tái)打印機(jī)及一套完整的機(jī)柜。第二控制室：設(shè)置6 個(gè)操作站，2 臺(tái)打印機(jī)及一套完整的機(jī)柜。每個(gè)控制室的操作站帶獨(dú)立的電子單元，并設(shè)1 個(gè)先進(jìn)控制操作站?？刂剖覂?nèi)采用集散控制系統(tǒng)，其供貨廠家的確定將采取招標(biāo)的方式，采用國(guó)際上著名廠商的產(chǎn)品。集散控制系統(tǒng)的主要功能如下：（1）控制功能DCS 控制器具有下述功能接受來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)提供至現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)（2）顯示功能DCS 操作站具有下述顯示功能——?jiǎng)討B(tài)模擬流程圖顯示——總貌畫面顯示——組畫面顯示——詳細(xì)回路畫面顯示——報(bào)警主畫面顯示——報(bào)警顯示——趨勢(shì)畫面顯示（3）報(bào)表打印功能班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、DCS 應(yīng)設(shè)置上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)接月報(bào)表。控制回路和重要檢測(cè)點(diǎn)的I/O 卡冗余控制器、電源系統(tǒng)及通訊總線冗余卡點(diǎn)數(shù)的備用量為I/O 設(shè)計(jì)數(shù)量的10%卡槽位備用空間為10%系統(tǒng)設(shè)置所需的機(jī)柜和接線端子柜 溫度儀表集中檢測(cè)采用鉑熱電阻或熱電偶。t300℃選用鉑熱電阻Ptl00。T~300℃選用熱電偶K、S。保護(hù)套管主要采用1Crl8Ni9Ti。防爆區(qū)域內(nèi)的儀表，選用相應(yīng)等級(jí)的防爆儀表。就地顯示主要采用萬(wàn)向型雙金屬溫度計(jì)，保護(hù)套管主要采用1Crl8Ni9Ti。 壓力儀表集中檢測(cè)采用智能型 3051 壓力變送器或差壓變送器。有的地方選用遠(yuǎn)傳壓力變送器，測(cè)量膜片主要采用不銹鋼、鉭、蒙乃爾合金。就地顯示儀表采用一般壓力表、不銹鋼壓力表。對(duì)于有腐蝕、易堵的地方，采用隔膜式壓力表。 流量?jī)x表集中檢測(cè)的流量采用標(biāo)準(zhǔn)孔板配 3051 差壓變送器。有腐蝕的地方或煤黑水等介質(zhì)，將采用電磁流量計(jì)。就地流量測(cè)量，采用雙波紋管差壓計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。主要材質(zhì)選用不銹鋼或PTFE。 液位儀表集中測(cè)量連續(xù)顯示的物位，選用3051 差壓變送器；易堵或腐蝕性強(qiáng)的地方，采用法蘭式或遠(yuǎn)傳液位變送器；非連續(xù)測(cè)量的物位，采用電極電容料位計(jì)。特殊情況下，采用超生波料位計(jì)。 分析及安全檢測(cè)儀表對(duì)于醋酸的單組份分析，采用紅外線分析器； 可能對(duì)人身安全產(chǎn)生危害的環(huán)境中的甲醇和一氧化碳 分析，選用有毒氣體檢測(cè)報(bào)警進(jìn)行檢測(cè)，以確保人身及生產(chǎn)安全?？辗盅b置分析儀包括甲醇含量分析儀、一氧化碳純度分析儀、氧氣純度分析儀、水分分析儀及碳?xì)浠衔锖糠治鰞x等。分析器輸出信號(hào)一般應(yīng)為線性4~20mADC，可直接連接至DCS 或記錄儀上。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)大部分調(diào)節(jié)閥采用籠式調(diào)節(jié)閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為氣動(dòng)，并配以電氣氣閥門定位器。特殊調(diào)節(jié)閥、開關(guān)閥采用國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品。 報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)（1）報(bào)警報(bào)警接點(diǎn)為常開式，即在報(bào)警發(fā)生時(shí)。（2）聯(lián)鎖聯(lián)鎖系統(tǒng)的檢測(cè)元件應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。 動(dòng)力供應(yīng)（1）儀表用壓縮空氣新建裝置的儀表壓縮空氣由空壓站供給，總耗氣量1500Nm3/h，備用時(shí)間20 分鐘。引至界區(qū)壓力：0．6MPa(表)露點(diǎn)：操作壓力下的露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低1520℃。含塵量；lmg/m3，含塵顆粒直徑小于3μm。含油：油份含量控制在8ppm 以下。（2）儀表用電儀表用電：由電氣專業(yè)提供二路獨(dú)立電源分別送至總控室和空分控制室。儀表總用電量：50kVA河南天罡實(shí)業(yè)有限公司偃師40 萬(wàn)噸/年二甲醚項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告浙江工程設(shè)計(jì)有限