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年產(chǎn)10萬噸甲醇低壓羰基化合成醋酸精制工段工藝設(shè)計(jì)-開-預(yù)覽頁

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【正文】 2011年3月至2011年6月一、本課題來源及研究的目的和意義1. 本課題的來源為：導(dǎo)師自定2. 研究的目的和意義醋酸是一種重要的基本有機(jī)化工原料，主要用于制取醋酸乙烯單體（VCM）、醋酸纖維、醋酐、對(duì)苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金屬醋酸鹽等。然而我國(guó)目前醋酸的供求不平衡。但需要特別指出的是在該工藝還存在許多諸如能耗高、轉(zhuǎn)化率低等問題。預(yù)計(jì)未來5年醋酸需求增長(zhǎng)速度將高于過去5年，國(guó)際醋酸缺口將進(jìn)一步擴(kuò)大[1]。2009年我國(guó)已成為醋酸凈出口國(guó)，且出口增長(zhǎng)趨勢(shì)持續(xù)增強(qiáng)。乙醛氧化法乙醛氧化法分兩步反應(yīng)完成，首先乙烯在催化劑的作用下，在溫度為100~150℃、 MPa的條件下反應(yīng)生成乙醛；乙醛在醋酸錳催化劑的作用下，與純氧、富氧或空氣在液相條件下氧化成醋酸。該工藝是在負(fù)載型鈀催化劑作用下，乙烯和氧氣的混合物于160~210℃下高選擇性的制備醋酸。按照SABIC公司的專利，乙烷與純氧或空氣在150~450℃、~，副產(chǎn)物有CO、CO2和乙烯[5]。孟山都(Monsanto ) /BP工藝用添加有碘化物的銠基金屬均相催化劑，反應(yīng)在較低溫度180 ℃ MPa下進(jìn)行，有很高的選擇性(以甲醇計(jì)大于99%，以CO計(jì)大于70% ) [7]。反應(yīng)工序包括：預(yù)處理、合成、轉(zhuǎn)化；精制工序包括：脫輕、脫水、提餾、脫烷、成品；廢料處理工序包括：吸收；再生等工段。甲醇加熱到185 ℃從反應(yīng)器底部噴入， MPa后從反應(yīng)器底部噴入。反應(yīng)溫度130~180 ℃，以175 ℃為最佳。重組分塔塔頂餾出輕質(zhì)烴；含有丙酸和重質(zhì)烴的物料從塔底送入廢酸汽提塔；塔側(cè)線餾出成品醋酸。該工藝在銠系催化劑中添加高濃度的無機(jī)碘化物(主要是碘化鋰)以增強(qiáng)催化劑體系的穩(wěn)定性，允許反應(yīng)器中的水含量大大降低同時(shí)又可穩(wěn)定保持具有較高的反應(yīng)速度，從而使新工藝的分離成本得以大大降低[10]。CATIVA工藝以金屬銥作主催化劑，并加入一部分錸、釕和鋨等作助催化劑。③ UOP/Chiyoda Acetica工藝Chiyoda公司開發(fā)出了具有熱穩(wěn)定性的聚合物載體聚乙烯吡啶和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)交聯(lián)共聚物。多相催化劑可得到高的產(chǎn)率，改善銠系催化劑的性能，醋酸產(chǎn)率以甲醇計(jì)高于99%[12]。該工藝操作條件不苛刻、生產(chǎn)的醋酸產(chǎn)品質(zhì)量高使得該工藝在我國(guó)廣泛引進(jìn)應(yīng)用。甲醇低壓羰基法合成醋酸工藝包括：孟山都(Monsanto ) /BP工藝及其改進(jìn)工藝，而其改進(jìn)工藝主要是對(duì)原工藝中催化劑的改進(jìn)，原工藝路線未改變。2）通過學(xué)習(xí)《化工原理》《化工設(shè)計(jì)》《化工熱力學(xué)》等課程可以完成物料衡算、熱量衡算、設(shè)備計(jì)算及選用等任務(wù)。解決思路：首先，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模要求來選擇適宜的塔型；其次，根據(jù)優(yōu)化工藝條件選擇合適的塔徑和高度及輔助設(shè)備，完成設(shè)

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