【正文】 ，至今工業(yè)應用不多。 近來關于磷改性 HZSM5 沸石分子篩上乙酸和乙醇酯化反應的研究表明，用 HZSM5及磷改性 HZSM5 作為乙酸和乙醇酯化反應的催化劑，乙醇轉化率變化不大，但酯化反應選擇性明顯提高?；瘜W工業(yè)部西南化工研究院等聯(lián)合開發(fā)的 乙醇脫氫一步合成醋酸乙酯的新工藝，已通過單管試驗連續(xù)運行 1000 小時，取得了滿意的結果。 國內(nèi)還開展了乙醇一步法制取醋酸乙酯的新工藝研究，其中有清華大學開發(fā)的乙醇脫氫歧化酯化法，化學工業(yè)部西南化工研究院開發(fā)的乙醇脫氫法和中國科學院長春應用化學研究所的乙醇氧化酯化法。對于用很多天然有機物的加工，例如樟腦、脂肪、抗生素、某些樹脂等，常使用醋酸乙酯和乙醚配制成共萃取劑，它還可用作紡織工業(yè)和金屬清洗劑。它還用于乙基纖維素、人造革、油氈、著色紙、人造珍珠的粘合劑、醫(yī)用藥品、有機酸的提取劑以及菠蘿、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。 二、概述 1．醋酸乙酯性質及用途 醋酸乙酯又名乙酸乙酯，醋酸醚，英文名稱 Ethyl Acetate 或 Acetic Ether Vinegar ，其沸點為 77℃，熔點為 ℃，密度為 ,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有機溶劑。 題目： 醋酸乙酯車間工藝設計 學院： 班級： 指導老師： 組員： 目錄 一、設計任務 ...................................................................................................................................... 3 二、概述 .............................................................................................................................................. 3 1．醋酸乙酯 性質及用途 ........................................................................................................... 3 ................................................................................................................. 4 三 . 醋酸乙酯的生產(chǎn)方案及流程 ...................................................................................................... 5 酯化法 .................................................................................................................................... 5 2. 乙醇脫氫歧化法 .................................................................................................................... 6 乙醛縮合法 ............................................................................................................................ 7 乙烯、乙酸直接加成法 ....................................................................................................... 8 確定工藝方案及流程 ........................................................................................................... 9 四． 工藝計算 .................................................................................................................................... 9 . 物料衡算 .............................................................................................................................. 9 初步物 料衡算 ..................................................................................................................... 11 五 . 設備設計 ..................................................................................................................................... 17 精餾塔Ⅱ的設計 ................................................................................................................ 17 最小回流比的估算 ............................................................................................................. 19 逐板計算 ............................................................................................................................. 21 逐板計算的結果及討論 .................................................................................................... 21 六 . 熱量衡算 .................................................................................................................................... 22 熱力學數(shù)據(jù)收集 ............................................................................................................... 22 熱量計算，水汽消耗，熱交換面積 ............................................................................... 24 校正熱量計算、水汽消耗、熱交換面積 (對塔Ⅱ ) ....................................................... 27 表 10校正后的熱量計算匯總表 ..................................................................................................... 33 醋酸乙酯車間工藝設計 一、設計任務 ：醋酸乙酯車間 ：醋酸乙酯 ：純度 99% ：折算為 100%醋酸乙酯 1500 噸 /年 ：作為制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有機化合物、合成香料、合成藥物等的原料；用于乙醇脫水、醋酸濃縮、萃取有機酸；作為溶劑廣泛應用于各種工業(yè)中；食品工業(yè)中作為芳香 劑等。 由于本設計為假定設計，因此有關設計任務書中的其他項目如：進行設計的依據(jù)、廠區(qū)或廠址、主要技術經(jīng)濟指標、原料的供應、技術規(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)的關系、建廠期限、設計單位、設計進度及設計階段的規(guī)定等均從略。 醋酸乙酯的重要用途是工業(yè)溶劑，它是許多樹脂的高效溶劑，廣泛應用于油墨、人造革、膠粘劑的生產(chǎn)中，也是清漆的組份。此外，還用于木材紙漿加工等產(chǎn)業(yè)部門。 （ 1）國內(nèi)發(fā)展狀況 為了改 進硫酸法的缺點，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－等各種超強酸，但均未用于工業(yè)生產(chǎn)。 中國科學研究院長春應用化學研究所對乙醇氧化酯化反應催化劑進行了研究，認為采用Sb2O4MoO3復合催化劑可提高活性和選擇性。現(xiàn)正在進行工業(yè)開發(fā)工作。 使用 H3PMo12O40?19H2O 代替乙醇 乙酸酯化反應中的硫酸催化劑，可獲得的產(chǎn)率為%,但是關于催化劑的劑量、反應時間和乙醇／乙酸的質量比對產(chǎn)品產(chǎn)量的研究還在進行之中。據(jù)報道，美 Davy Vekee 公司和 UCC 公司聯(lián)合開發(fā)的乙醇脫氫制醋酸乙酯新工藝已工業(yè)化。低于 180℃和在 25％的乙烯轉化率的條件下，醋酸乙酯的選擇性為 46％。 隨著科 技的不斷進步，更多的醋酸乙酯的生產(chǎn)方法不斷被開發(fā)，我國應不斷吸收借鑒國外的先進技術，從根本上改變我國醋酸乙酯的生產(chǎn)狀況。酯化反應塔塔頂?shù)姆磻旌衔镆徊糠只亓?，一部分?80℃左右進入分離塔。塔頂蒸出含有 83%醋酸乙酯、 9%乙醇和 8%水分的 塔頂三元恒沸物 ,送人比例混合器 ,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塔的下部 ,經(jīng)氣化后再參與酯化反應。由于酯化反應可逆 ,轉化率通常只有約 67%,為增加轉化率 ,一般采用一種反應物過量的辦法 ,通常是乙醇過量 ,并在反應過程中不斷分離出生成的水。該法也存在腐蝕嚴重、副反應多、副產(chǎn)物處理困難等缺點。 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，這些體系對乙醇的氧化有一定的活性，但其催化性還有待進一步改進。從脫氫反應器出來的物料進入原料過熱器，被冷卻至180℃，再進入加氫反應器將酮和醛加氫為醇，以便后續(xù)分離。 該工藝的特點是產(chǎn)品收率高，對設備腐蝕性小，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)濟的方法。在氯化鋁和少量的氯化鋅存在下將鋁粉加人盛有乙醇