乙醛氧化制醋酸的工艺条件和指标
年产2万吨醋酸工艺设计
醋酸，又称乙酸，分子式CH3COOH，是一种具有强烈刺激性气味的无色液体。
醋酸是广泛使用的有机化学品之一，在食品、医药、农药、染料、涂料等领域具有重要的应用价值。
为了满足市场需求，设计了一个年产2万吨醋酸的工艺。
1.原料选择：醋酸的主要原料是乙烯和氧气。
乙烯经过裂解反应产生乙炔，然后与氧气在乙酸催化剂的作用下反应生成醋酸。
2.反应步骤：乙烯与氧气反应生成乙醛，乙醛再经过氧化反应生成醋酸。
整个反应过程分为以下几个步骤：(1)乙烯裂解反应：CH2=CH2-->C2H2(2)乙炔与氧气反应生成乙醛：2C2H2+O2-->2CH3CHO(3)乙醛氧化反应生成醋酸：2CH3CHO+O2-->2CH3COOH3.反应装置：反应装置主要包括乙烯裂解炉、乙醛氧化炉和醋酸蒸馏塔。
(1)乙烯裂解炉：在高温下，乙烯进入乙烯裂解炉，通过裂解反应生成乙炔。
(2)乙醛氧化炉：乙炔和氧气在乙酸催化剂的作用下，在适当的温度和压力下进行氧化反应生成乙醛。
(3)醋酸蒸馏塔：乙醛经过氧化反应生成的混合物中分离出醋酸，通过蒸馏操作将醋酸纯化。
4.工艺优化：为了提高醋酸的产率和纯度，需要对反应条件进行优化。
反应温度、压力、氧气浓度和催化剂的选择等都会对反应效果产生影响。
在工程设计中，需要进行一系列的试验，寻找最佳的操作条件。
5.设备和设施：除了反应装置，工艺设计还需要考虑到醋酸的储存、分装、包装等方面。
需要配备储罐、输送设备、包装机械等设备。
6.安全措施：醋酸具有刺激性气味和腐蚀性，工艺设计中需要考虑到安全措施。
需要配备适当的通风设备、安全防护设施，确保操作人员的安全。
7.环境保护：在工艺设计中，需要采取措施降低废气和废水的排放。
为了达到环保标准，可以使用催化剂回收废气中的醋酸。
综上所述，年产2万吨醋酸的工艺设计需要选择适当的原料和反应条件，设计相应的反应装置和设施，同时考虑安全和环境保护措施。
通过优化工艺，可以提高产率和纯度，满足市场需求。
乙醛氧化制醋酸生产技术
该过程通常在催化剂存在下进 行，以促进反应的进行
乙醛和氧气是反应的主要原料， 而醋酸是最终产物
乙醛氧化制醋酸是一种重要的 有机合成方法，广泛应用于化 工生产中
乙醛氧化制醋酸的重要性
乙醛氧化制醋酸是重要的化工生 产过程
乙醛氧化制醋酸对于提高产品质 量、降低成本具有重要意义
设备运行过程中要定期检查，及 时发现并处理潜在的安全隐患
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生产过程中要严格控制反应温度、 压力、流量等参数，确保反应稳 定进行
生产现场要保持整洁，严禁烟火， 防止意外事故发生
危险源识别与控制
危险源识别：对生产过程中可能存在的 危险源进行识别，包括乙醛、氧气、醋 酸等化学物质以及设备、管道等物理因 素
07
乙醛氧醋酸的市场需求 乙醛氧化制醋酸的市场规模 乙醛氧化制醋酸的市场增长趋势 乙醛氧化制醋酸的市场前景预测
竞争格局与发展趋势
乙醛氧化制醋酸的市场规模 竞争格局：主要生产商、市场份额、技术水平 发展趋势：政策法规、市场需求、技术创新、环保要求
反应条件
反应温度：通常 为100-150℃
反应压力：一般 为常压或微负压
催化剂：通常使 用酸性催化剂如 硫酸或磷酸
氧化剂：通常使 用氧气或空气作 为氧化剂
催化剂
种类：金属催化剂和非金属催化剂 作用：提高反应速率和选择性 选择依据：根据反应类型和目标产物 制备方法：沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法等
生产流程
冷凝器、冷却器等辅助设备：用于控 制反应温度和物料流动
吸收塔：用于吸收反应过程中产生的尾 气，防止污染环境
输送泵、阀门等管道设备：用于物料 的输送和管道控制
【精品】乙醛氧化制醋酸精制工段
乙醛氧化制醋酸工艺——精制工段第一章概述大庆醋酸装置是大庆三十万吨乙烯一期工程的组成部分。
此装置是依靠国内技术力量，参考上海石油化工总厂的实际生产情况，由上海医药设计院设计。
大庆醋酸装置是西德引进乙醛装置的配套工程，起始原料为乙烯，乙烯氧化生成乙醛，再由乙醛为原料氧化生成醋酸。
醋酸装置设计年生产能力为成品醋酸7 万吨/年。
同时生产副产品混酸700吨/年，醋酸甲酯650 吨/年。
1997 年10 月改扩建，年生产能力为10 万吨。
第二章生产方法及工艺路线一生产方法及反应机理。
乙醛首先氧化成过氧醋酸，而过氧醋酸很不稳定，在醋酸锰的催化下发生分解，同时使另一分子的乙醛氧化，生成二分子乙酸。
氧化反应是放热反应。
CH3CHOO2→CH3COOOHCH3COOOHCH3CHO→2CH3COOH 在氧化塔内，还有一系列的氧化反应。
乙醛氧化制醋酸的反应机理一般认为可以用自由基的链接反应机理来进行解释，常温下乙醛就可以自动地以很慢的速度吸收空气中的氧而被氧化生成过氧醋酸：过氧醋酸以很慢的速度分解生成自由基。
自由基引发一系列的反应生成醋酸。
但过氧醋酸是一个极不安定的化合物，积累到一定程度就会分解而引起爆炸。
因此，该反应必须在催化剂存在下才能顺利进行。
催化剂的作用是将乙醛氧化时生成的过氧醋酸及时分解成醋酸，而防止过氧醋酸的积累、分解和爆炸。
二工艺流程简述。
1、装置流程简述本装置反应系统采用双塔串联氧化流程，乙醛和氧气首先在全返混型的反应器——第一氧化塔T-101 中反应（催化剂溶液直接进入T-101 内）然后到第二氧化塔T-102 中再加氧气进一步反应，不再加催化剂。
一塔反应热由外冷却器移走，二塔反应热由内冷却器移除，反应系统生成的粗醋酸进入蒸馏回收系统，制取成品醋酸。
蒸馏采用先脱高沸物，后脱低沸物的流程。
粗醋酸经氧化液蒸发器E-201 脱除催化剂，在脱高沸塔T-201 中脱除高沸物，然后在脱低沸塔T-202 中脱除低沸物，再经过成品蒸发器E-206 脱除铁等金属离子，得到产品醋酸。
乙醛氧化制醋酸的基本原理
乙醛氧化制醋酸的基本原理1、乙醛氧化制醋酸基本原理一、反应方程式：乙醛首先氧化成过氧醋酸，而过氧醋酸很不稳定，在醋酸锰的催化下发生分解，同时使另一分子的乙醛氧化，生成二分子醋酸。
氧化反应是放热反应。
CH3CHO+O2CH3COOOH〔1〕CH3COOOH+CH3CHO2CH3COOH〔2〕在氧化塔内，还进行以下副反应：CH3COOOHCH3OH+CO2〔3〕CH3OH+O2HCOOH+H2O〔4〕CH3COOOH+CH3COOHCH3COOCH3+CO2+H2O〔5〕CH3OH+CH3COOHCH3COOCH3+H2O(6)CH3CHOCH4+CO(7)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H 5+H2O(8)CH3CH2OH+HCOOHHCOOC2H5+H2(9)3CH3CHO+3O2HCO2、OH+CH3COOH+CO2+H2O(10)2CH3CHO+5O24CO2+4H2O(11)3CH3CHO+O2CH3CH(OCOCH3) 2+H2O(12)2CH3COOHCH3COCH3+CO2+H2O(13)CH3COOHCH4+CO2(14)乙醛氧化制醋酸的反应机理一般认为可以用自由基的连锁反应机理来进行解释。
常温下乙醛就可以自动地以很慢的速度吸收空气中的氧而被氧化生成过氧醋酸。
二、反应条件对化学反应的影响：1、物系相态：氧化过程可以在气相中进行，也可以在也相中进行。
在气相状态下，乙醛和氧气或空气相混合，氧化反应极易进行，而不必使用催化剂。
但是由于空气密度小、热容小、导热系数小，乙醛氧化反应放出的大量热量极难排出，系统温度难以掌握，造成恶性爆炸事故。
因此气相氧化过程没 3、有得到实际应用。
工业上实际使用的液相过程，向装有乙醛的醋酸溶液的氧化塔中通入氧气或空气，氧气首先扩大到液相，再被乙醛所吸收，借催化剂的作用使乙醛氧化为醋酸。
由于液体的密度较大，热容量也大，传热速率高，热量很简单通过冷却管由工业水带走，不易产生局部过热，反应温度能有效地加以掌握，确保安全生产。
化工总控工培训――《乙醛氧化制醋酸工艺仿真软件-氧化》指导书.
茂名职业技术学院化学工程系实习(实训指导书 (乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真部分专业班级 :15精化班实习名称 :化工总控工实训实习时间 :2016-2017-1 第 16周至第 17周实习人数 :51人指导教师 :陈颖峰、车文成、张燕、王丹菊、胡鑫鑫系主任 :董利审核日期 : 2016.12.05目录第一章概述 ........................................................................................................................... 1第二章生产方法及工艺路线 ............................................................................................... 1 2.1生产方法及反应机理 .. (1)2.2工艺流程简述 ................................................................................................................3 2.2.1 装置流程简述 .........................................................................................................3 2.2.2 氧化系统流程简述 .................................................................................................3 第三章工艺技术指标 ........................................................................................................... 3 3.1控制指标 ........................................................................................................................ 3 3.2分析项目 ........................................................................................................................ 5 第四章岗位操作法 (5)4.1冷态开车 /装置开工 .......................................................................................................5 4.1.1 开工应具备的条件 .................................................................................................5 4.1.2 引公用工程 .............................................................................................................5 4.1.3 N2吹扫、置换气密 .................................................................................................5 4.1.4 系统水运试车 .........................................................................................................5 4.1.5 酸洗反应系统 .........................................................................................................5 4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 .....................................................................6 4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 .........................................................................................6 4.1.8 第一氧化塔投氧开车 .............................................................................................6 4.1.9 第二氧化塔投氧 .....................................................................................................7 4.1.10 吸收塔投用 ...........................................................................................................8 4.1.11氧化塔出料 ............................................................................................................8 4.2正常停车 ........................................................................................................................ 8 4.2.1 氧化系统停车 ......................................................................................................... 8 4.3紧急停车 ........................................................................................................................ 8 4.3.1 事故停车 ................................................................................................................. 8 4.3.2 紧急停车 ................................................................................................................. 9 4.4岗位操作法 .. (9)4.4.1 第一氧化塔 (9)4.4.2 第二氧化塔(T102 . (10)4.4.3 洗涤液罐 (10)4.5联锁停车 .....................................................................................................................10第一章概述乙酸又名醋酸,英文名称为 acetic acid,是具有刺激气味的无色透明液体,无水乙酸在低温时凝固成冰状,俗称冰醋酸。
乙醛氧化醋酸实验报告
一、实验目的1. 掌握乙醛氧化制醋酸的反应原理及实验操作方法；2. 了解乙醛氧化制醋酸过程中的影响因素；3. 学习如何从实验结果中得出结论。
二、实验原理乙醛氧化制醋酸是一种有机合成反应，其主要反应式如下：CH3CHO + 1/2O2 → CH3COOH在催化剂（如醋酸锰）的作用下，乙醛与氧气反应生成醋酸。
本实验采用常压下加热的方法，通过控制反应条件，使乙醛充分氧化生成醋酸。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：反应瓶、冷凝管、锥形瓶、烧杯、温度计、搅拌器、酒精灯、秒表等；2. 试剂：乙醛、氧气、醋酸锰、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备实验装置：将反应瓶、冷凝管、锥形瓶等连接好，并检查装置的密封性；2. 配制反应溶液：将乙醛、醋酸锰和蒸馏水按一定比例混合，搅拌均匀；3. 加入氧气：开启氧气瓶，将氧气缓缓通入反应瓶中，保持一定的流速；4. 加热反应：开启酒精灯，对反应瓶进行加热，控制温度在适宜范围内；5. 观察反应现象：在反应过程中，注意观察溶液的颜色变化、气味等；6. 收集产物：反应结束后，关闭氧气瓶，停止加热，将反应瓶中的溶液倒入锥形瓶中；7. 分离产物：将锥形瓶中的溶液进行蒸馏，收集醋酸；8. 测定产物含量：采用气相色谱法或滴定法测定醋酸含量。
五、实验结果与分析1. 反应现象：在实验过程中，观察到溶液颜色由无色逐渐变为浅黄色，有刺激性气味产生；2. 产物收集：蒸馏后收集到一定量的液体，经检测为醋酸；3. 产物含量：根据气相色谱法或滴定法测定，产物中醋酸含量为95%。
六、结论1. 本实验成功实现了乙醛氧化制醋酸的反应，产物中醋酸含量较高；2. 通过控制反应条件，可以优化乙醛氧化制醋酸的反应过程，提高产物的纯度和收率；3. 乙醛氧化制醋酸实验操作简单，适合在实验室进行。
七、实验讨论1. 反应温度对乙醛氧化制醋酸反应的影响：实验结果表明，在一定范围内，提高反应温度有利于提高产物的收率和纯度；2. 反应时间对乙醛氧化制醋酸反应的影响：实验结果表明，在一定时间内，延长反应时间有利于提高产物的收率和纯度；3. 催化剂对乙醛氧化制醋酸反应的影响：实验结果表明，加入适量的催化剂可以提高产物的收率和纯度。
乙醛氧化法生产醋酸工艺流程
乙醛氧化法生产醋酸工艺流程一、乙醛氧化法生产醋酸的基本原理1.1 这乙醛氧化啊，就像是一场奇妙的化学变身秀。
乙醛，那可是个活跃的小分子，它和氧气一接触，就像干柴遇烈火一样，在特定的条件下开始发生反应。
这个反应不是简单的一加一等于二，而是经过一系列复杂的化学步骤，最终变成了醋酸。
1.2 从化学方程式看，就是2CH₃CHO + O₂→ 2CH₃COOH，这式子看起来简单，可实际过程那是相当复杂的。
就好比看着菜谱做菜，知道原料和成品，但做菜过程中的火候、调味等细节才是关键。
二、工艺流程的主要步骤2.1 原料准备阶段首先得有高质量的乙醛原料，这就像盖房子得有好砖头一样。
乙醛的纯度啊，那是相当重要的，如果乙醛不纯，就像在好米里掺了沙子，后续反应肯定会出问题。
而且，氧气的供应也得稳定可靠，不能时有时无，不然反应就没法好好进行，就像人呼吸，得均匀顺畅才行。
2.2 反应阶段把乙醛和氧气送进反应釜，这反应釜就像一个魔法厨房。
反应釜里的温度、压力等条件得严格控制。
温度高了，就像火太大把菜烧焦了，可能会产生一些副反应，生成乱七八糟的东西；温度低了，反应又像乌龟爬一样慢。
压力也得合适，压力不合适，反应就像没吃饱饭的人干活，有气无力的。
而且反应釜里通常还得加催化剂，这催化剂就像化学反应的小助手，能让反应更快更高效地进行，就像给汽车加了高性能的润滑油。
2.3 产物分离与提纯阶段反应完了得到的是混合产物，这里面有醋酸，还有没反应完的乙醛、水等杂质。
这就需要把醋酸从这些杂质里分离出来，就像从一堆杂物里挑出宝贝一样。
可以采用蒸馏的方法，根据不同物质的沸点不同，把醋酸蒸馏出来。
这就像把不同沸点的水和油分开一样，沸点低的先跑出来，沸点高的留在后面。
提纯后的醋酸还得检测质量，得符合标准才行，可不能滥竽充数。
三、工艺流程的注意事项3.1 安全方面这个生产过程中，安全可是重中之重。
乙醛是易燃易挥发的物质，就像个小炸弹一样。
所以整个生产车间得做好防火防爆措施，不能有一点马虎。
醋酸生产—醋酸生产工艺流程组织
1、乙醛氧化制醋酸工艺流程
两个氧化塔上部连续通入N2稀释尾气，尾气从塔顶排出，进入尾气冷却器，经冷却分 液后进入尾气吸收塔，用水洗涤吸收未凝气体中未反应的乙醛及酸雾，然后排空。 采用一个氧化塔：w(醋酸) ≈ 94％、w(水) ≈ 2％、w(乙醛) ≈3％。 改用双塔流程：粗醋酸中杂质含量大幅度减少，省去了回收乙醛的工序。 从第二氧化塔溢流出的粗醋酸连续进入蒸发器6，用少量醋酸喷淋洗涤。 蒸发器的作用：闪蒸除去一些难挥发性物质，如醋酸锰、多聚物和部分高沸物及机械 杂质，作为蒸发器釜液被排放到催化剂配制系统。
1、乙醛氧化制醋酸工艺流程
醋酸、水、醋酸甲酯、醛等易挥发的液体，加热气化后进入脱低沸物塔7。 脱低沸物塔7：分离除去沸点低于醋酸的物质，如未反应的乙醛及副产物醋酸甲酯、甲酸、 水等，从塔顶蒸出。 脱除低沸物后的醋酸液从塔底利用压差进入脱高沸物塔8，塔顶得纯度高于99%的成品醋酸， 塔釜为含有二醋酸亚乙酯及微量催化剂的醋酸混合物，送至回收塔，脱除醋酸锰及部分杂质， 蒸馏分离可得到w(醋酸) ＞ 98.5%的半成品，作为配制催化剂或蒸发器喷淋醋酸。 脱低沸物塔顶分出的低沸物由脱水塔9回收，塔顶分离出含量3.5%左右的稀醋酸废水，并含 微量醛类、醋酸甲醋、甲酸及水，经中和及生化处理后排放；塔中部抽出含水的甲乙混合酸； 塔釜为含量大于98.5%的回收醋酸，用作蒸发器的喷淋乙酸。
低压羰基化法生产醋酸工艺流程图
1-反应系统；2-洗涤系统；3-轻组分分离塔；4-脱水塔；流程
原料甲醇与CO和经过净化的反应尾气混合，进入反应系统1，在催化剂作用下，于1.4～ 3.4MPa、180℃进行羰基化合成反应。 从反应系统上部出来的气体经过洗涤系统2洗涤，回收轻组分（包括有机碘化物），并循环回 反应器中。 从反应系统出来的粗醋酸：进入轻组分分离塔3，塔顶轻组分和含催化剂的塔釜物料均循环回 反应器。 产物醋酸从塔的中部侧线采出，进入脱水塔4，脱水干燥。脱水塔塔顶为醋酸和水的混合物， 用泵循环回流到反应系统1。脱水塔塔釜流出的无水醋酸进入重组分分离塔5，由塔釜除去重组分 丙酸等，塔顶流出的醋酸进入精制塔6进行进一步提纯，采用气相侧线出料，得到高纯度的醋酸。
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当用空气为氧化剂时，反应温度为55度－60度，压力一般为800kPa;当用纯氧氧化时，反应温度略高些，约为70度–80度，压力须使乙醛处于液相。
工业上通常采用空气氧化，氧化时的原料液为5%-15%(重)乙醛的醋酸溶液，内含溶解的催化剂0.1%-0.2%，乙醛与空摩尔比为1: 4-4.3。
乙醛转化率在90%以上，以乙醛计醋酸收率为95% -98%。
采用催化剂能使反应过程显著加速，特别是能加速过氧醋酸的分解，这样可以避免过氧醋酸的积聚，消除爆炸性危险。
变价金属盐，如铁、钴、锰、镍、铜、铬的盐类均可作催化剂。
3.2 分析项目
（1）首先将尾气吸收塔T103的放空阀V45打开；从罐区V402（开阀V57）将酸送入V102中，而后由泵P102向第一氧化塔T101进酸，T101见液位(约为2%)后停泵P102，停止进酸。
“快速灌液”说明，向T101灌乙酸时，选择“快速灌液”按钮，在LIC101有液位显示之前，灌液速度加速10倍，有液位显示之后，速度变为正常；对T102灌酸时类似。
使用“快速灌液”只是为了节省操作时间，但并不符合工艺操作原则，由于是局部加速，有可能会造成液体总量不守衡，为保证正常操作，将“快速灌液”
按钮设为一次有效性，即：只能对该按钮进行一次操作，操作后，按钮消失；如果一直不对该按钮操作，
（2）开氧化液循环泵P101，循环清洗T101；
（3）用N2将T101中的酸经塔底压送至第二氧化塔T102，T102见液位后关来料阀停止进酸；
（4）将T101和T102中的酸全部退料到V102中,供精馏开车；
（5）重新由V102向T101进酸，T101液位达30%后向T102进料，精馏系统正常出料，建立全系统酸运大循环。