《年產(chǎn)10萬(wàn)噸甲醇低壓羰基化合成醋酸精制工段工藝設(shè)計(jì)》

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1、第一章文獻(xiàn)綜述　摘要:本文介紹了生產(chǎn)醋酸的幾種工藝方法、特點(diǎn)以及主要工藝技術(shù)研究進(jìn)展情況。特別介紹了甲醇低壓羰基合成醋酸工藝及其改進(jìn)工藝。關(guān)鍵詞:醋酸；工藝；綜述Abstract:Severalprocessmethods,characteristicsandtheprogressofmaintechnologyforproducingaceticacidwereintroducedinbrief.AnewmethodofMonsantoAceticAcidProcessasanimportantmethodforthemanufactureofaceticacidbycatalyti

2、ccarbonylationofmethanolwasespeciallyintroduced.Keywords:aceticacid;technics;review前言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。醋酸也被用來(lái)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。在染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及粘合劑、有機(jī)溶劑等方面有著廣泛的用途，是近幾年來(lái)發(fā)展較快的重要的有機(jī)化工產(chǎn)品之一。但我國(guó)目前醋酸的產(chǎn)量還不能滿(mǎn)足需求。在醋酸的生產(chǎn)工藝中，甲醇羰基化法應(yīng)用最廣，占全球總產(chǎn)能

3、的60%以上，且這種趨勢(shì)還在不斷增長(zhǎng)。該法雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但需特別指出的是在該工藝中精制工段還存在許多諸如能耗高、轉(zhuǎn)化率低等問(wèn)題。為促進(jìn)國(guó)內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)，解決存在的技術(shù)問(wèn)題。鑒于這種情況，設(shè)計(jì)一套甲醇低壓羰基化合成醋酸(10萬(wàn)t/a)工藝裝置，以促進(jìn)醋酸基礎(chǔ)研究，有利于平衡我國(guó)對(duì)醋酸的供需矛盾。1.1醋酸的性質(zhì)1.1.1醋酸的物理性質(zhì)乙酸又名醋酸(aceticacid)、冰醋酸(glacialaceticacid)，分子式為CHO（常簡(jiǎn)寫(xiě)為HAc）或CHCOOH，分子量為60.05?！　〈姿崾且环N有機(jī)化合物，是典型的脂肪酸。被公認(rèn)為食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來(lái)源。純無(wú)水乙酸（冰醋酸）是無(wú)色

4、的吸濕性液體，凝固后為無(wú)色晶體。盡管根據(jù)醋酸在水溶液中的離解能力弱，是一個(gè)弱酸，但醋酸是具有腐蝕性的，其蒸汽對(duì)眼和鼻有刺激性作用。醋酸是一種簡(jiǎn)單的羧酸，是一個(gè)重要的化學(xué)試劑。其具體物理性質(zhì)見(jiàn)表1-1[1]。表1-1醋酸的物理性質(zhì)熔點(diǎn)16.6℃相對(duì)密度1.0492沸點(diǎn)117.9爆炸極限上限4.0V%下限17.0V%折射率（20℃）1.3718溶解度能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳等閃點(diǎn)39℃蒸汽壓（20℃）1.50kpa比熱容(20℃)2.01kJ/(kg·℃)黏度（20℃）1.22cp蒸發(fā)潛熱kJ/kg60℃880表面張力（20℃）29.58dyn/cm80℃8120.0994dyn/(

5、cm·℃)1.1.2乙酸的化學(xué)性質(zhì)醋酸中羰基碳原子與氧原子相連，因此O與C=O之間存在р-π共軛效應(yīng)，導(dǎo)致O－H鍵極性增大，而呈現(xiàn)酸性；C－O鍵為極性鍵，故－OH可被其它基團(tuán)取代而發(fā)生取代反應(yīng)；由于羧基的吸電子作用，導(dǎo)致烴基上α-H原子可被其它原子或原子團(tuán)取代而生成取代酸。醋酸可參與的反應(yīng)：①.酸性和成鹽反應(yīng)醋酸在水溶液中能離解出氫離子而顯酸性，具有酸的一般性質(zhì)。醋酸能與強(qiáng)堿、碳酸鹽、金屬氧化物反應(yīng)，生成鹽和水。②.生成羧酸衍生物醋酸羧基中的羥基可以被鹵素(-X)、酰氧基（-O-CO-R）、烴氧基(-O-R’)、氨基(-NH2)取代，分別得到酰鹵、酸酐、酯、酰胺。③.脫羧反應(yīng)在特定條件

6、下，醋酸分子脫去-COOH，放出CO2，成為脫羧反應(yīng)。④.還原反應(yīng)在強(qiáng)還原劑氫化鋁鋰（LiAlH4）可將其還原成伯醇。⑤.α-氫的鹵代反應(yīng)在P、S、I或光照的催化下可被Cl或Br逐步取代。1.2乙酸的工業(yè)用途乙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。乙酸也被用來(lái)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絲織物。在染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及粘合劑、有機(jī)溶劑等方面有著廣泛的用途，是近幾年來(lái)發(fā)展較快的重要的有機(jī)化工產(chǎn)品之一。工業(yè)上合成乙酸的原料最初是糧食，然后轉(zhuǎn)向礦石

7、、木材、石油、煤炭和天然氣?，F(xiàn)在主要工藝方法采用的原料是石油和煤炭。1.3醋酸酸的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀1.3.1概述現(xiàn)已工業(yè)化的醋酸生產(chǎn)工藝有:乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和輕油(丁烷或石腦油)氧化法、甲醇羰基化法。其中，甲醇羰基化法應(yīng)用最廣，占全球總產(chǎn)能的60%以上，而且這種趨勢(shì)還在不斷增長(zhǎng)。甲醇羰基化法的典型代表是孟山都(Monsanto)/BP工藝。在此之前德國(guó)的BASF法工業(yè)化了高壓法工藝。甲醇羰基化法生產(chǎn)醋酸技術(shù)的改進(jìn)工藝包括:Celanese