醋酸乙烯生產(chǎn)設(shè)計(jì)畢業(yè)論-文庫吧資料
2025-06-15 10:32本頁面
【正文】 乙炔氣相法合成醋酸乙烯的反應(yīng)器主要有固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器，據(jù)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性、反應(yīng)熱提供或轉(zhuǎn)移的方法、催化劑的性能和壽命等幾個(gè)方面因素選擇。 Zn(OCOCH3)+CH3COOCH=CH2+Zn(OCOCH3)2 （ 2） 醋酸乙烯合成反應(yīng)就是按以上三步進(jìn)行的，反應(yīng) (1)最慢。 Zn(OCOCH3)2→ CH2=CHOCOCH3其反應(yīng)機(jī)理為： （ 1） 乙炔分子吸附在觸媒的表面上形成絡(luò)合物： 8 C2H2+Zn(OCOCH3)2→ HC=CH C2H2+CH3COOH→ CH3COOH=CH2 從熱力學(xué)角度分析，此反應(yīng)在常溫下就可以進(jìn)行完全，但是反應(yīng)速度極其緩慢，必須有觸媒的存在，并在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)才有工業(yè)化意義。 乙炔是具有三鍵的不飽和烴化合物，化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑，能與帶有活潑氫的化合物進(jìn)行加成反應(yīng)，使乙炔中的三鍵變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的各種乙烯基（雙鍵）或烷基衍生物。在我國主要采用此法生產(chǎn)醋酸乙烯。該法在經(jīng)濟(jì)上不如乙烯法工藝。該技術(shù)克服了以煤為原料工藝存在的缺陷，避免了醋酸在工藝過程中大量循環(huán)。第 1步醋酸裂解為乙烯酮； 第 2步乙烯酮加氫為乙醛；低步乙醛與額外的乙烯酮所合成醋酸乙烯。醋酸甲酯通過羰基化反應(yīng)生成亞乙基二乙酸酯，再經(jīng)熱裂解生成醋酸乙烯和醋酸。當(dāng)時(shí)這種新方 法在天然氣豐富的國家和地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。該法以天然氣部分氧化制取乙炔，用副產(chǎn)的合成氣制取醋酸，然后兩者合成制取醋酸乙烯。到 20世紀(jì) 60年代后期，固定床工藝大多轉(zhuǎn)換為流化床工藝。該法是電石乙炔法的典型工藝。該方法要以 Wacker和 Borden流程為代表。 雜多酸類催化劑是目前受到普遍關(guān)注的催化體系，日本 Showa Denko公司和Mitsui Toatsu Chemicals公司以及英國的 BP公司均采用該催化體系建立了工業(yè)化生產(chǎn)裝置，取得良好的結(jié)果。 CRANE R A[8]采用 MCM2 MCM4 MCM5 ZSM5和沸石固體酸作催化劑，當(dāng)反應(yīng)為間歇反應(yīng)時(shí)，醋酸和乙烯的物質(zhì)的量之比為 ，連續(xù)反應(yīng)時(shí)醋酸的重量空速為 ～ 2h1，反應(yīng)溫度 200～ 250℃ ，反應(yīng)壓力 2200kPa～ 11000kPa下。硅膠固載的烷基磺酸、芳基磺酸等有機(jī)磺酸對(duì)乙酸和烯烴同樣具有很好的催化活性。乙烯酯化法使用的催化劑品種主要有液體無機(jī)酸和有機(jī)磺酸類、分子篩類和雜多酸類催化劑。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率和選擇性低，分離系統(tǒng)尚存在一定問題。分子篩的酸性強(qiáng)弱對(duì)活性 ,特別是對(duì)酯化選擇性有明顯的影響，其活性和選擇性最高達(dá) %和 %。伏再輝 [7]等研究了乙醇在雙功能 PdCu分子篩催化劑上一步合成乙酸乙酯的反應(yīng)，分子篩基體為 ZSM5，硅鋁比 38， Pd為 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )， Cu為 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )。麥景紅 [6]等采用 CuZnOAl2O3催化劑體系，反應(yīng)條件、 250℃ ，乙醇液相空速 。其催化體系主要用的是 PdC、骨架 Ni、 CuCoZnAl混合氧化物及 MoSb二元氧化物等催化劑。缺點(diǎn)是受原料來源制約，僅適宜于生產(chǎn)乙醛的廠家，催化劑乙醇鋁無法回收，最后通過加水生成氫氧化鋁排放，對(duì)環(huán)境有一定污染。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。因此，發(fā)展醋酸乙烯工業(yè)具有廣闊的市場前景，這次設(shè)計(jì)非常具有可行性 第二章 醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)及研究 由乙酸和乙醇在硫酸等催化劑催化下直接酯化合成乙酸乙酯，該工藝是目前國內(nèi)廣泛采用的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)成本高，催化劑硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，副反應(yīng)多，對(duì)環(huán)境有污染。近年來，我國醋酸乙烯生產(chǎn)有較大幅度增長。通過自身聚合或與其他單體共聚，可以生成多種衍生物。通過老師的指導(dǎo)，優(yōu)選工藝，設(shè)計(jì)醋酸乙烯的生產(chǎn)工藝。 課題的要求 課題要求查閱與該課題所相關(guān)的一些資料，對(duì)醋酸乙烯的性質(zhì)和用途、國內(nèi)外的市場情況和發(fā)展趨勢、目前主要的行業(yè)生產(chǎn)原理和路線，以及工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)做一個(gè)充分的了解。 2021 年世界醋酸乙烯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：聚醋酸乙烯的需求量約占總需求量的%，聚乙烯醇占 %，乙烯一醋酸乙烯共聚物占 %，其他方面的需求量占 %.世界各個(gè)主要國家和地區(qū)醋酸乙烯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)各不相同，其中美國和西歐醋酸乙烯主要用于生產(chǎn)聚醋酸乙烯均聚物，美國所占比例 %、 amp?；げ课髂匣ぱ芯吭洪_發(fā)了乙醇脫氫制乙酸乙酯工藝，并在山東博興建立 30萬噸中試裝置。美國因乙醇價(jià)格低廉 ,所以仍采用酯化法生產(chǎn)技術(shù)。 醋酸乙烯的國外生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場前景 日本昭和電工公司 [14]在印尼 Merak的 5070萬噸裝置上采用乙酸和乙烯加成酯化法生產(chǎn)乙酸乙酯，其裝置的費(fèi)用僅為傳統(tǒng)酯化法裝置的 一半。國內(nèi)上海石化股份公司采用黑龍江省石化院的中試技
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