【正文】 %.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比 對(duì)于80 kt/a級(jí)的工業(yè)乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，分析其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)比如表2。在水蒸氣存在條件下,乙烯將發(fā)生水合反應(yīng)生成乙醇,然后生成的乙醇又繼續(xù)與醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯產(chǎn)物。反應(yīng)塔設(shè)置了中間冷卻,反應(yīng)溫度維持在140180 ℃ ,。 反應(yīng)原料中乙烯：醋酸：水：氮體積組成為80：：3：。 普朗克公司在80 年代進(jìn)行了開發(fā),但由于工程放大問題未解決,一直未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。日本主要采取此工藝路線,裝置能力已達(dá)200kt/a.乙烯、乙酸直接加成法 在酸性催化劑存在下,羧酸與烯烴發(fā)生酯化反應(yīng)可生成相應(yīng)的醋類。 另一種是兩步法工藝,即乙烯氧化為乙醛在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,而催化劑的空氣再生在另一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,兩種工藝在經(jīng)濟(jì)上并無大的差異。由乙醛生產(chǎn)乙酸乙酯的第一步實(shí)際上先由乙烯制取乙醛,由乙烯生產(chǎn)乙醛通常在氯化鈀存在下于液相中進(jìn)行（即Wacker工藝)。乙醛縮合制乙酸乙酯工藝由俄羅斯化學(xué)家Tischenko于20世紀(jì)初開發(fā)成功,因而該工藝又稱為Tischenko工藝。分離裝置中粗乙酸乙酯從塔頂蒸出,塔底殘?jiān)盟幚淼玫揭掖己蜌溲趸X,將乙醇與蒸出組分一起送入精餾塔,在此回收未反應(yīng)的乙醛并將其返回反應(yīng)塔,乙醇和乙酸乙酯恒沸物用于制備乙氧基鋁催化劑溶液。乙醛和催化劑溶液連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)塔,控制反應(yīng)物的比例,使進(jìn)料在混合時(shí)就有約98% 的乙醛轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物,%的乙醛在此后的攪拌條件下轉(zhuǎn)化。在氯化鋁和少量的氯化鋅存在下將鋁粉加入盛有乙醇和乙酸乙酯混合物的溶液中溶解得到乙氧基鋁溶液。 該工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品收率高，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，產(chǎn)品成本較酯化法低，不產(chǎn)含酸廢水，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，若副產(chǎn)的氫氣能有效合理的利用，該工藝是比較經(jīng)濟(jì)的方法。從脫氫反應(yīng)器出來的物料進(jìn)入原料過熱器，被冷卻至180℃，再進(jìn)入加氫反應(yīng)器將酮和醛加氫為醇，以便后續(xù)分離。2. 乙醇脫氫歧化法 該法不用乙酸，直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯，其催化劑主要是Pd/C和架Ni，CuCoZnAl混合氧化物及MoSb二元氧化物等催化劑，這些體系對(duì)乙醇的氧化有一定的活性，但其催化性還有待進(jìn)一步改進(jìn)。該法也存在腐蝕嚴(yán)重、副反應(yīng)多、副產(chǎn)物處理困難等缺點(diǎn)。由于酯化反應(yīng)可逆,轉(zhuǎn)化率通常只有約67%,為增加轉(zhuǎn)化率,一般采用一種反應(yīng)物過量的辦法,通常是乙醇過量,并在反應(yīng)過程中不斷分離出生成的水。塔頂蒸出含有83%乙酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔頂三元恒沸物,送入比例混合器,與等體積的水混合,混合后在傾析器傾析,分成含少量乙醇和酯的較重的水層,返回分離塔的下部,經(jīng)分離塔分離,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇則送回醋化反應(yīng)塔的下部,經(jīng)氣化后再參與酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)塔塔頂?shù)姆磻?yīng)混合物一部分回流，一部分在80℃左右進(jìn)入分離塔。隨著科技的不斷進(jìn)步，更多的乙酸乙酯的生產(chǎn)方法不斷被開發(fā)，我國應(yīng)不斷吸收借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，從根本上改變我國乙酸乙酯的生產(chǎn)狀況。低于180℃和在25％的乙烯轉(zhuǎn)化率的條件下，乙酸乙酯的選擇性為46％。據(jù)報(bào)道，美Davy Vekee公司和UCC公司聯(lián)合開發(fā)的乙醇脫氫制乙酸乙酯新工藝已工業(yè)化。使用H3PMo12O40?19H2O代替乙醇乙酸酯化反應(yīng)中的硫酸催化劑，%,但是關(guān)于催化劑的劑量、反應(yīng)時(shí)間和乙醇／乙酸的質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量的研究還在進(jìn)行之中?，F(xiàn)正在進(jìn)行工業(yè)開發(fā)工作。中國科學(xué)研究院長春應(yīng)用化學(xué)研究所對(duì)乙醇氧化酯化反應(yīng)催化劑進(jìn)行了研究，認(rèn)為采用Sb2O4MoO3復(fù)合催化劑可提高活性和選擇性。) ≤ 0．897~ 蒸發(fā)殘?jiān)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)/ % ≤氣味a ≤符合特征氣味，無異味，無殘留氣味（1）國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r為了改進(jìn)硫酸法的缺點(diǎn)，國內(nèi)陸續(xù)開展了新型催化劑的研究，如酸性陽離子交換樹脂﹑全氟磺酸樹脂﹑HZSM5等各種分子篩﹑鈮酸﹑ZrO2SO42－等各種超強(qiáng)酸，但均未用于工業(yè)生產(chǎn)。水分能使其緩慢分解而呈酸性反應(yīng)。與醚、醇、鹵代烴、芳烴等多種有機(jī)溶劑混溶，微溶于水，25℃時(shí)，10ml水中可溶該品1ml，溫度升高則溶解度降低，乙酸乙酯與水和乙醇皆能形成二元共沸混合物。℃）。二、概述1．乙酸乙酯性質(zhì)及用途乙酸乙酯又名乙酸乙酯，醋酸醚，英文名稱Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar 、具有水果香味的易燃液體。得到高純度的乙酸乙酯產(chǎn)品，同時(shí)每年還可得到定量的乙縮醛產(chǎn)品。廠區(qū)分儲(chǔ)罐區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)和行政區(qū)四大塊，該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)有完善的水、電、氣的來源，依附于總廠（乙醛生產(chǎn)廠）的空壓站、氮氧站和冷卻站，有充足的冷卻水源，其他的維修、檢驗(yàn)、消防系統(tǒng)等都相應(yīng)輔助設(shè)施都配套完善。，考慮到項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度以及建設(shè)各環(huán)節(jié)各時(shí)間的安排等因素，我們項(xiàng)目的建設(shè)周期為1年。本項(xiàng)目為年產(chǎn)1萬噸的乙酸乙酯的生產(chǎn)項(xiàng)目，利用山東沂水縣的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)（依為總廠）的乙醛產(chǎn)品，生產(chǎn)乙酸乙酯。 南京工業(yè)大學(xué) 《化工設(shè)計(jì)》專業(yè)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 乙醛縮合法制乙酸乙酯 設(shè)計(jì)人員 楊福、胡曦、王義超、常偉 指導(dǎo)教師姓名 任曉乾 課程設(shè)計(jì)時(shí)間20 12年5月12日20 12年6月1日 課程設(shè)計(jì)成績?cè)O(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書及設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量，70%獨(dú)立工作能力、綜合能力及設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)，30%設(shè)計(jì)最終成績（五級(jí)分制） 指導(dǎo)教師簽字 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù) ……………………………………………………………………………….6二、概述 …………………………………………………………………….7 ………………………………………………………………………….8三. 乙酸乙酯的生產(chǎn)方案及流程 酯化法 ……………………………………………………………………………………….9 …………………………………………………………………………11 ………………………………………………………………………………….1乙酸直接加成法 …………………………………………………………………….13…………………………………………………………………………………13………………………………………………………………………………………19…………………………………………………………………………22 ………………………………………………………………………….23四．工藝計(jì)算 ……………………………………………………………………………………27………………………………………………………………28……………………………………………………………………………………28……………………………………………………………………………31………………………………………………………………………………………36五. 設(shè)備選型 催化劑反應(yīng)器選型 ………………………………………………………………………….38 列管式反應(yīng)器 ………………………………………………………………………………40 乙醛儲(chǔ)罐 ……………………………………………………………………………………41…………………………………………………………………………………41Ⅰ的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………..42Ⅱ的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………43Ⅲ的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………44………………………………………………………………………45…………………………………………………………………………………………61…………………………………………………………………………………………62…………………………………………………………………….62………………………………………………………………………………….63………………………………………………………………………………….65六. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) DCS控制系統(tǒng) ………………………………………………………………………………68 先進(jìn)控制系統(tǒng)APC ………………………………………………………………………….70 緊急停車系統(tǒng) ESD………………………………………………………………………….71七. 供電系統(tǒng) 設(shè)計(jì)范圍 ……………………………………………………………………………………72 電力負(fù)荷性質(zhì) ………………………………………………………………………………72 高壓供電及變電所系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………72…………………………………………………………………………………73………………………………………………………73………………………………………………………………………………………74……………………………………………………………………74八．通信系統(tǒng) 行政管理電話系統(tǒng) …………………………………………………………………………76 生產(chǎn)調(diào)度程控電話系統(tǒng) …………………………………………………………………….76 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) ………………………………………………………………………………76 有線電視 ……………………………………………………………………………………77………………………………………………………………………….77…………………………………………………………………………………77…………………………………………………………………………………78九．供熱站，冷公用工程系統(tǒng) ………………………………………………………………………….78 供熱系統(tǒng)供熱 ………………………………………………………………………………79 公用物料及能量消耗……………………………………………………………………….81十．清潔生產(chǎn)概述……………………………………………………………………….88，篩選………………………………………………………………….83，篩選……………………………………………………………………83………………………………………………………………….83……………………………………………………………………84…………………………………………………………………………84…………………………………………………………………….85…………………………………………………………………85……………………………………………………………………85……………………………………………………………………….85……………………………………………………………………….85……………………………………………………………………………………85………………………………………………………………………86……………………………………………………………………….86…………………………………………………………………….87………………………………………………………………………….87十五總量控制……………………………………………………………………………….88……………………………………………………………………………….88十六環(huán)境保護(hù)措施及其技術(shù)，經(jīng)濟(jì)論證………………………………………………………………………89…………………………………………………………………………………………90………………………………………………………………………………90……………………………………………………………………………….90……………………………………………………………………90………………………………………………………………………………………….91……………………………………………………………………………………91……………………………………………………………………………….91………………………………………………………………………91…………………………………………………………………………………….91……………………………………………………………………92 附錄生產(chǎn)毒性及防護(hù)…………………………………………………………………………………92文獻(xiàn)參考…………………………………………………………………………………………93乙酸乙酯車間工藝設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)：一萬噸乙酸乙酯車間：乙酸乙酯：%：%乙酸乙酯9950噸/年：作為制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有機(jī)化合物、合成香料、合成藥物等的原料；用于乙醇脫水、醋酸濃縮、萃取有機(jī)酸；作為溶劑廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)中；食品工業(yè)中作為芳香劑等。由于本設(shè)計(jì)為假定設(shè)計(jì)，因此有關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的其他項(xiàng)目如：進(jìn)行設(shè)計(jì)的依據(jù)、廠區(qū)或廠址、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、原料的供應(yīng)、技術(shù)規(guī)格以及燃料種類、水電汽的主要來源，與其他工業(yè)企業(yè)的關(guān)系、建廠期限、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)進(jìn)度及設(shè)計(jì)階段的規(guī)定等均從略?？紤]產(chǎn)品的市場需求、原料來源情況以及所用工藝技術(shù)的情況，本公司的設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)1萬噸的乙酸乙酯。本項(xiàng)