【文章內容簡介】 師： 沈鳳翠 講師 開 題 時 間： 2011年3月12日201 年 月 日開題報告內容與要求一、畢業(yè)設計（論文）內容及研究意義（價值）醋酸是一種有機化合物[1]，又叫乙酸（ethanoic acid）別名：醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)。分子式：C2H4O2（常簡寫為HAc）或CH3COOH。是典型的脂肪酸。被公認為食醋內酸味及刺激性氣味的來源。純的無水乙酸（冰醋酸）是無色的吸濕性液體， 176。C(62 176。F)，凝固后為無色晶體。盡管根據(jù)乙酸在水溶液中的離解能力它是一個弱酸，但是乙酸是具有腐蝕性的，其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用。乙酸是一種簡單的羧酸，是一個重要的化學試劑。乙酸也被用來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。在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢劑。食品工業(yè)方面，在食品添加劑列表中，乙酸是規(guī)定的一種酸度調節(jié)劑。醋酸是一種用途廣泛的基本有機產品[2], 也是化工、醫(yī)藥、紡織、輕工、食品等行業(yè)不可缺少的重要原料。隨著醋酸衍生產品的不斷發(fā)展, 以醋酸為基礎的工業(yè)不僅直接關系到化學工業(yè)的發(fā)展, 而且與國民經濟的各個行業(yè)息息相關, 醋酸生產與消費正引起世界各國的普遍重視, 醋酸生產工藝及相關問題的研究開發(fā)正在日益加深和發(fā)展。從最初的糧食發(fā)酵, 木材干餾生產醋酸開始, 合成醋酸的工藝路線主要有乙醛氧化法、乙炔電石法、乙醇氧化法、乙烯氧化法、丁烷氧化法和羰基合成法等。這些方法都各有它的優(yōu)點和缺點，在選擇合成醋酸的路線時，應與當?shù)氐脑腺Y源情況密切聯(lián)系起來，因地制宜，按醋酸用量的大小，工業(yè)技術條件等作綜合的平衡。，其次對整個工藝過程進行物料和能量衡算，然后對其中的單元設備——精餾塔進行設備設計，最后對此進行經濟效益分析。醋酸是重要的基本有機化工原料之一，主要用于生產醋酸乙烯/聚乙烯醇、對苯二甲酸、醋酐/醋酸纖維素、醋酸酯等。據(jù)估計[3]，我國醋酸產量逐年上升，每年以10%左右的速度遞增。目前全國已有醋酸裝置90多套，總生產能力達115萬噸/年。隨著現(xiàn)代化工生產技術的飛速發(fā)展，醋酸生產裝置趨于大型化,生產過程連續(xù)化、自動化程度不斷提高。但由于醋酸生產工藝過程復雜、工藝條件要求十分嚴格，常伴有易燃、易爆、腐蝕等不安全因素，為保證生產安全穩(wěn)定、長周期、滿負荷、最優(yōu)化地運行，深入研究醋酸生產機理，建立醋酸裝置數(shù)學模型，對醋酸生產工藝條件和裝置進行優(yōu)化研究，以提高乙醛氧化反應選擇性、醋酸收率，因此這一課題的研究具有十分重大的意義。二、畢業(yè)設計（論文）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻綜述） 研究現(xiàn)狀目前我國醋酸生產廠約30家[4]，生產能力達到135萬噸，約占世界的15%，%，達到97萬噸左右。其中醋酸乙烯、聚乙烯醇等約占醋酸總銷售量的20%，對苯二甲酸約占18%，醋酸乙酯/醋酸丁酯，乙腈等占15%，燃料占14%，醋酐占8%,醫(yī)藥占10%，其它占15%。我國醋酸生產始于1953 年[5],至 2009年醋酸實際生產能力已達100萬t/a ,產量為64萬t/a。其中 ,甲醇羰基合成法生產能力 20萬t/a ,占總生產能力的 %；乙烯氧化法為 40萬t/a ,占總生產能力的 %；乙醇乙醛法30萬t/a ,占總生產能力的 %。生產廠家50 余家 ,其中規(guī)模在10萬t/a 以上的生產廠家有10多家。本設計采用以重金屬醋酸鹽為催化劑，乙醛在常壓下與氧氣進行液相氧化反應生成醋酸的工藝生產方法。國內生產醋酸的主要生產方法是以甲醇和一氧化碳為原料的甲醇羰化法，甲醛羰化又分為高壓法(反應壓力65～70MPa)和低壓法(～)兩種工藝。在本設計中只討論甲醇低壓羰化法生產醋酸，低壓法的特點是：原料甲醇和一氧化碳來源廣泛、價格低，反應條件緩和，反應選擇性高達99％，副產物生成極少，產品收率高、純度高。目前醋酸在全世界的生產能力已近900萬噸[6]，產量約700萬噸，其中羰基合成法占60%，醋酸的消費量約為620萬噸。屆時全球醋酸的需求量約780萬噸左右。從全球看，亞洲是生產能力最大的地區(qū)，、墨西哥2萬噸/年；；從今后發(fā)展趨勢看，亞洲市場有很大的潛力，將繼續(xù)成為世界醋酸發(fā)展的熱點地區(qū)。國外醋酸工業(yè)生產工藝主要有甲醇羰基合成法、乙醛氧化法、丁烷(輕油)液相氧化法。甲醇羰基合成法中較為典型的生產工藝有Monsanto/BP和Halcon/ Eastman兩種。近年來又出現(xiàn)兩種新工藝,即Celanese的AOPlus工藝(酸優(yōu)化工藝)和BP Chemicals基于銥催化劑的Cativa工藝。 醋酸在有機化學工業(yè)中的地位與無機化學工業(yè)中的硫酸一樣，是一種極為重要的化工產品，它的動態(tài)常常會反映出整個有機化學工業(yè)的面貌。其在有機化學工業(yè)中的用途，大致可分成如下幾個方面。（1）醋酸乙烯酯：可用于生產聚合物，如生產聚乙酸乙烯乳膠，聚乙烯醇及其乙酰化的衍生物、聚乙烯基縮丁醛。少量乙酸乙烯酯與氯乙烯酯與氯乙烯的共聚物有許多工業(yè)用途。（2）溶劑：有許多工業(yè)有機化學反應中，要用乙酸為溶劑。據(jù)估計用于溶劑的乙酸會有所增長。（3）乙酸酯的合成：慚酸的低級烷基酯，如甲酯、乙酯、異丙酯、丁酯、叔丁酯、異丁酯和戊酯都是很好的廉價溶劑，其中以乙酯和戊酸最為重要。（4）乙酸鹽：乙酸能形成各種鹽類，如堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽、貴金屬鹽和過渡金屬鹽，在工業(yè)上都有重要的用途，尤其是鈉鹽和銨鹽。（5）殺菌劑：乙酸和乙酸鈉常用于控制面包生產中由真菌引起的發(fā)粘現(xiàn)象。最近還用于含水量較高的谷物的保藏。（6）合成鹵代乙酸：乙酸的鹵代反應可制得氟、氯、溴、碘四種不同取代基的羅代乙酸，其中用途最廣的是氯乙酸。近年來，采用石油產品作為醋酸原料中間體由于原油資源供不應求、國際石油投機商炒作引起價格猛漲使生產醋酸的成本日益增加。相對而言，煤或天然氣價格優(yōu)勢愈來愈明顯從而使采用煤或天然氣產品作為醋酸原料中間體的比重愈來愈高，見表1[7]。表1醋酸原料中間體來源一覽表Table 1 List of Source of Acetic Acid Feedstock’s Medium乙炔/乙醇 乙烯/乙醛 丁烷/石腦油甲醇 1950年以前 100 0 0 01970年代0 50 35 151980年代0 35 25 401990年代0 20 10 702000年 0 4 8 882006年 0 1 5 94比較幾種不同工藝流程的醋酸原料中間體來源以及所占份額的變化趨勢可知：原料中間體乙炔或乙醇法已被淘汰，原料中間體甲醇羰基合成法已占絕對統(tǒng)治地位。綜合比較可知：乙醛法生產醋酸技術成熟、工藝流程簡單、工程建設投資費用較低。而上世紀70一80年代以來開發(fā)的高壓和低壓甲醇羰基合成工藝流程，尤其是低壓甲醇羰基合成法的醋酸產品收率高、中間體和公用工程消耗較低，是Cl化學工藝技術的一次突出成就。三、研究方案及工作計劃 研究方案 查閱相關資料，并寫出開題報告一篇，翻譯外文文獻一篇。并寫出簡要的設計方案。擬定基本設計方案。根據(jù)方案第一步設計醋酸生產流程以及過程中催化劑、溫度、氧醇比、停留時間和空間速度、壓力等各方面因素進行理論分析。3 物料衡算和熱量衡算。計算依據(jù)，繪制出工藝流程圖。5 主要設備設計及設備參數(shù)確定。 工作計劃根據(jù)畢業(yè)設計任務書及擬訂的工作計劃，按時完成各個時期的工作任務。（1）、通過查閱各種參考文獻，首先確定一套可行的年產20萬噸的醋酸的工藝方法。（2）、根據(jù)所學知識，且通過對所查資料的學習統(tǒng)籌掌握要做的設計的具體內容。（3）、在上面基礎上寫好完整的工藝流程，接著進行物料和熱量衡算，并對主要設備進行選型和計算，最后用AUTOCAD畫出工藝流程圖、車間設備布置圖、主體設備圖。詳細工作計劃安排如下：～： 翻譯一篇與論文題目相關的英文文獻 ～：準備設計材料，完成工藝流程的設計～：根據(jù)所選方案對設計進行物料衡算和熱量衡算，和塔設備的計算。～： 撰寫設計說明書，作好工藝流程、設備設計的CAD圖形?！?在指導老師的指點下優(yōu)化設計，完善設計過程?！?提交畢業(yè)論文，準備論文答辯。四、參考文獻[1] [J].，14(2):22～24 [2] 李方偉，遲克棚，[J].應用化工，2001，30(4):3～6.[3]李正西，秦旭東，宋洪強，等．甲醇羰基合成制醋酸及市場分析[J]．化工設計，2008，18(3)：4751．[4] [J].江蘇化工，2001，30(1):14～1.[5]劉沖，司徒玉蓮，申人志，等．石油化工手冊(第三分冊)基本有機原料篇[M]．北京：化學工業(yè)出版社。1 987：240．246．[6] [J].石油化工，1993，3(2):45～47.[7]李正西，秦旭東，宋洪強，等．羰基化乙酸合成技術評價及乙酸的市場分析[J]．石油化工技術經濟，2008，24(3)：24—27．第四篇：開題報告第1篇范文一、課題開題報告含義與作用開題報告，就是當課題方向確定之后，課題負責人在調查研究的基礎上撰寫的報請上級批準的選題計劃。它主要說明這個課題應該進行研究，自己有條件進行研究以及準備如何開展研究等問題，也可以說是對課題的論證和設計。開題報告是提高選題質量和水平的重要環(huán)節(jié)。二、開題報告的結構與寫法開題報告主要包括以下幾個方面：（一）課題名稱（二）課題研究的目的、意義（三）國內外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢。就是本課題有沒有人研究，研究達到什么水平，存在什么不足以及正在向什么方向發(fā)展等。開題報告寫這些內容一方面可以論證本課題研究的地位和價值，另一方面也說明課題研究人員對本課題研究是否有較好的把握。我們進行任何科學研究，必須對該問題的研究現(xiàn)狀有清醒的了解，這在第一部分已經談到。（四）課題研究的理論依據(jù)。我們現(xiàn)在進行的課題基本上都是應用研究和發(fā)展研究，這就要求我們的研究必須有一些基本的理論依據(jù)來保證研究的科學