年產(chǎn)10萬噸醋酸工藝設(shè)計-文庫吧資料
2025-03-06 20:40本頁面
【正文】 → CH3CH(0COCH3)2+H20 主要副產(chǎn)物：甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等。 2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O 綜合文獻(xiàn)分析，本設(shè)計采用乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝。原有裝置可借鑒乙烯直接氧 化法進(jìn)行改造。 此反應(yīng)可以看作先將乙烯氧化成乙醛，再通過乙醛氧化法制得 [6]。 C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O 工藝陳舊 ,生產(chǎn)規(guī)模小，原料和動力消耗高，應(yīng)嚴(yán)格控制，杜絕新建小規(guī)模生產(chǎn)裝置。因?yàn)楦碑a(chǎn)物的 沸點(diǎn) 都比乙酸低，所以很容易通過 蒸餾 除去。 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。副產(chǎn)物包括 丁酮 ， 乙酸乙酯 ， 甲酸 和 丙酸 。當(dāng)丁烷或輕石腦油在空氣中 加熱，并有多種 金屬 離子 包括 鎂 、 鈷 、 鉻 以及過氧根離子催化，會分解出乙酸。盡管不能與甲基羰基化相比，此法仍然是第二種工業(yè)制乙酸的方法。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 。到了1968 年，以 銠 為基礎(chǔ)的催化劑的 (cis?[Rh(CO)2I2]?)被發(fā)現(xiàn)，使得反映所需壓力減到一個較低的水平并且?guī)缀鯖]有副產(chǎn)物。 然而，由于缺少能耐高壓（ 200atm 或更高）和耐腐蝕的容器，此法一度受到抑制 。因?yàn)橐谎趸己图状季浅Ｓ玫幕ぴ?，所以甲基羰基化一直以來備受青睞。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 這個過程是以碘代甲烷為中間體，分三個步驟完成，并且需要一個一般由多種金屬構(gòu)成的催化劑 。乙酸與 三氧化砷 反應(yīng)生成 氧化二甲砷 ，通過產(chǎn)物的惡臭可以鑒別乙酸 。 5．鑒別 乙酸可以通過其氣味進(jìn)行鑒別。同樣，乙酸也可以成 酯或氨基化合物。除了醋酸 鉻 ，幾乎所有的醋酸鹽能溶于水。因?yàn)?鋁 在 空氣 中表明會形成 氧化鋁 保護(hù)層，所以鋁制容器能用來運(yùn)輸乙酸。乙酸的溶解性和可混合性使其成為了化工中廣泛運(yùn)用的化學(xué)品 。因?yàn)?介電常數(shù) 為，它不僅能溶解極性化合物，比如 無機(jī)鹽 和 糖 ，也能夠溶解非極性化合物，比如油 類或一些 元素 的 分子 ，比如 硫 和 碘 。其它的羧酸也有類似的二聚現(xiàn)象。二聚體有較高的穩(wěn)定性，現(xiàn)在已經(jīng)通過冰點(diǎn)降低測定分子量法以及 X 光衍射證明了分子量較小的羧酸如 甲酸 、乙酸在固態(tài)及液態(tài)，甚至氣態(tài) 3 以二聚體形式存在。 乙酸的酸性促使它還可以與 碳酸鈉 、 氫氧化銅 、 苯酚鈉 等物質(zhì)反應(yīng)。 （三）醋酸的化學(xué)性質(zhì) 1．酸性 羧酸 中，例如乙酸，的羧基 氫 原子 能夠部分電離變?yōu)闅?離子 （ 質(zhì)子 ）而釋放出來，導(dǎo)致羧酸的酸性。 分子比為 1： 1，進(jìn)一步稀釋，不再發(fā)生上述體積的改變。與水、乙醇、苯和乙醚混溶，不溶于二硫化碳。s（ 20℃ ）。 （二） 醋酸的物理性質(zhì) 分子式： C2H4O2分子量： ：無色透明液體。 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。 中國工業(yè)生產(chǎn)合成醋酸同樣從發(fā)酵法、乙醇 — 乙醛氧化法及電石乙炔 — 乙醛氧化路線開始， 60 年代末全國已形成 60kt/a 的生產(chǎn)能力。 甲醇羰基化制醋酸雖開始研究于 20 年代， 60 年代已有 BASF 公司的高壓法工業(yè)裝置，但直到1971 年美國 Monsanto 公司的甲醇低壓羰基化制醋酸工廠投產(chǎn)成功，證明經(jīng)濟(jì)上有壓倒優(yōu)勢，現(xiàn)已取代乙烯路線而占領(lǐng)先地位。因此 1957～ 1959 年德國 Wacherchemie 和 Hoechst 兩公司聯(lián)合開發(fā)了乙烯直接氧化制乙醛法后，乙烯 —乙醛 — 醋酸路線迅速發(fā)展為主要的醋酸生產(chǎn)方法。 1911 年，德國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家早期的乙醛來自糧食、糖蜜發(fā)酵生成的乙醇的氧化 [2]， 1928 年德國以電石乙炔進(jìn)行水合反應(yīng)生成乙醛，是改用礦物原料生成醋酸的開始。十九世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)從木材干餾制木炭的副產(chǎn)餾出液中可以回收醋酸 [1]，成為醋酸的另一重要來源。在家庭中，乙酸稀溶 液常被用作除垢劑。乙酸是一種簡單的羧酸，是一個重要的化學(xué)試劑。F) ，凝固后為無色晶體。純的無水乙酸（冰醋酸）是無色的吸濕性液體，凝固點(diǎn)為 176。 是典型的脂肪酸 。 關(guān)鍵詞： 醋酸，工藝流程，物料衡算 1 一、概述 醋酸 是一種有機(jī)化合物， 又叫 乙酸別 名： 醋酸 、 冰醋酸 。本設(shè)計采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。 摘 要 醋酸是一種用途廣泛的基本有機(jī)產(chǎn)品 , 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(chǎn)品的不斷發(fā)展 , 以醋酸為基礎(chǔ)的工業(yè)不僅直接關(guān)系到化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，而且與國民經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)息息相關(guān)，醋酸生產(chǎn)與消費(fèi)正引起世界各國的普遍重視，為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對醋酸的需求，開展了此年產(chǎn) 10 萬噸醋酸項(xiàng)目。 首先確定乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝流程，然后對整個工藝過程進(jìn)行物料和能量衡算。 分子式 ： C2H4O2（常簡寫為 HAc）或 CH3COOH。 被公認(rèn)為食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來源。C (62 176。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。食品工業(yè)方面，在食品添加劑列表 E260 中，乙酸是規(guī)定的一種酸度 調(diào)節(jié)劑 （一）醋酸生產(chǎn)的歷史 早在公元前三千年，人類已經(jīng)能夠用酒經(jīng)過各種醋酸菌氧化發(fā)酵制醋。但這兩種方法原料來源有限，都需要脫除大量水分和許多雜質(zhì)，濃縮提純費(fèi)用甚高，因此，隨著 20 世紀(jì)有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，誕生了化學(xué)合成醋酸的工業(yè) . 乙醛易氧化生成醋酸，收率甚高，成為最早的合成醋酸的有效方法。二次大戰(zhàn)后石油化工興起發(fā)展了烴直接氧化生產(chǎn)醋酸的新路線，但氧化產(chǎn)物組分復(fù)雜，分離費(fèi)用昂貴。 70 年代石油價格上升，以廉價易得、原料資源不受限制的甲醇為原料的羰基化路線開始與乙烯路線競爭。 1989 年世界醋酸總生產(chǎn)能力為 480kt，一套甲醇低壓羰基化裝置的生產(chǎn)能力總計 2021kt/a 以上，除個別廠外，都已建成投 2 產(chǎn)。 70 年代開始發(fā)展乙烯路線，引進(jìn)了每套年產(chǎn)約 7 萬噸大型裝置。 可以肯定這些將會使我國的醋酸生產(chǎn)出現(xiàn)一個飛躍。熔點(diǎn) ℃ ，沸點(diǎn) ℃ ，相對密度 (20/4℃ )折射率 ，閃點(diǎn)（開杯） 57℃ ，自燃點(diǎn) 465℃ ，粘度純乙酸在 16℃ 以下時，能結(jié)成冰狀固體，故稱冰醋酸。當(dāng)水加到乙酸中，混合后的總體積變小，密度增加。有刺激性氣味。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 ，也就是說僅有 %的醋酸 分子 是解離的。 2CH3COOH + Na2CO3→ 2CH3COONa + CO2 +
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