乙醛缩合法制乙酸乙酯专业课程设计报告书
年产10万吨乙酸乙酯毕业设计说明书
年产10万吨乙酸乙酯生产工艺设计1 绪论1.1 乙酸乙酯的物化性及用途1.1.1 乙酸乙酯的物理性质乙酸乙酯（C2H8O4），又称醋酸乙酯，英文缩写EA，它是一种具有果香味的无色透明液体，流动性比较大，而且易挥发，能溶于有机溶剂和水中，但当遇到碱性溶液时，不只是溶解，水解成乙酸和乙醇，溶液显酸性。
乙酸乙酯与水和乙醇都能形成二元共沸混合物、三元共沸混合物，下表1介绍乙酸乙酯的详细物理性质：表1 乙酸乙酯的物化参数[1]熔点(℃) -83.6 临界温度(℃) 250.1 折光率（20℃) 1.3708-1.3730 临界压力(MPa) 3.83 沸点(℃) 77.06 辛醇/水分配系数的对数值0.73 对密度(水=1) 0.894-0.898 闪点(℃) 7.2 相对蒸气密度(空气=1) 3.04 引燃温度(℃) 426 饱和蒸气压(kPa) 13.33(27℃) 爆炸上限%(V/V) 11.5燃烧热(kJ/mol) 2244.2 爆炸下限%(V/V) 2.01.1.2 乙酸乙酯的主要用途乙酸乙酯是重要的精细化工原料。
它是一种既有优秀溶解机能又有快干性能的溶剂，已经广泛应用于化工、医药、纺织、染料、橡胶、涂料、油墨、胶粘剂的制造中，可作为原料、或作为工艺溶剂、萃取剂、稀释剂等；因为它有一种天然的果香味，因此可以作为调味剂成分，用于香料，食品工业；也可以为粘合剂用于印刷油墨、人工珍珠等的出产；作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等；它也可以作为菠萝，香蕉，草莓等多种水果香精和威士忌、奶油等香料的原料。
纵观世界，相比较我国的乙酸乙酯用量来说，美国和欧洲国家乙酸乙酯最大的应用领域来看，涂料占了70%，这其中美国涂料方面的消费量约占总消费量的60%，而欧洲在涂料行业的消费量约占总消费量的50%。
相比较临近我国的日本重要应用在涂料，油墨两方面，分别约占总消费量的40%和30%。
我国主要应用于涂料，粘合剂和制药等领域[3]。
乙酸乙酯的合成实验报告资料
乙酸乙酯的合成实验报告资料
一、实验目的：
1、了解酯的合成方法；
2、掌握酯的合成技术和操作方法；
3、能够进行酯的质量检测和分析。
二、实验原理：
乙酸乙酯是一种常见的酯类化合物，可以通过乙酸和乙醇的酸催化下缩合反应得到。
其反应式为：
CH3COOH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H2O
乙酸乙酯合成反应属于酸催化缩合反应，反应物为乙酸和乙醇，反应条件一般为加入催化剂(硫酸)，加热，并在水中进行蒸馏提取生成的酯化合物。
三、实验步骤：
1、将100ml锥形瓶加入8ml浓硫酸和20ml乙酸；
2、使瓶中的溶液变得均匀，然后再加入15ml的乙醇，同时搅拌；
3、加热瓶内的混合物，并用试管夹子夹住温度计使其位于溶液中；
4、当温度达到85℃时，开始异馏，异馏过程应分为三部分进行：
第一部分：将异馏液收集在250ml锥形瓶中，直到温度达到100℃左右;
第三部分：将温度上升到115℃左右，停止异馏，收集产物；
5、将得到的产物倒入干净的集合瓶内；
6、少量产物与氯化钠反应，验证是否是酯。
四、实验结果：
1、产物对氯化钠反应呈现出明显的酯的反应特性，证明产物为乙酸乙酯；
2、测定得到的乙酸乙酯的收率为70%左右，产物纯度较高，符合实验要求。
五、实验思考：
1、乙酸乙酯的制备方法有多种，除了酸催化缩合反应外，还可以采用酯化反应等不同方法进行制备；
2、在实验中应注意加热温度和异馏的顺序和温度，这与产物的收率和纯度有直接的联系；
3、乙酸乙酯是一种广泛应用于化学和生物学领域的化合物，在实验中对其合成和性质的了解，有助于对其应用和相关研究的深入理解。
乙酸乙酯制备实验报告
乙酸乙酯制备实验报告乙酸乙酯制备实验报告引言：乙酸乙酯是一种常用的有机溶剂，广泛应用于化学、医药和食品工业等领域。
本实验旨在通过酯化反应，以乙酸和乙醇为原料，制备乙酸乙酯。
实验原理：乙酸乙酯的制备是一种酯化反应，反应方程式为：乙酸 + 乙醇⇌乙酸乙酯 + 水实验步骤：1. 准备实验器材和试剂：取一定量的乙酸和乙醇，称量精确。
2. 反应装置的搭建：将反应瓶与冷凝管连接，冷凝管的另一端通过橡皮管与收集瓶相连。
3. 加热反应：将乙酸和乙醇倒入反应瓶中，加热至沸腾，控制反应温度在70-80℃。
4. 收集产物：通过冷凝管冷却，将产生的乙酸乙酯收集至收集瓶中。
5. 分离产物：将收集的乙酸乙酯与水相分离，得到纯净的乙酸乙酯。
实验结果：经过实验，我们成功制备了乙酸乙酯。
产物呈无色液体，具有特殊的香味。
通过密度计测量，得到其密度为0.897 g/cm³。
此外，我们还进行了红外光谱分析，结果显示产物中存在乙酯的特征吸收峰。
实验讨论：1. 反应条件的选择：乙酸乙酯的制备需要适宜的反应温度和反应时间。
过高的温度可能导致产物分解，而过低的温度则会降低反应速率。
在本实验中，我们选择了70-80℃的反应温度，以保证反应的高效进行。
2. 乙酸和乙醇的摩尔比：乙酸和乙醇的摩尔比对反应的效果有一定影响。
在实验中，我们选择了适当的摩尔比，以保证反应的完全进行。
3. 分离产物的方法：乙酸乙酯与水的分离是一个重要的步骤。
常用的方法有蒸馏和萃取等。
在本实验中，我们采用了水与乙酸乙酯的密度差异来实现分离。
4. 乙酸乙酯的应用：乙酸乙酯具有良好的溶解性和挥发性，广泛应用于溶剂、涂料、香料等领域。
在医药行业中，乙酸乙酯也常被用作药物的载体。
实验结论：通过乙酸和乙醇的酯化反应，我们成功制备了乙酸乙酯。
经过分离和纯化，得到了纯净的乙酸乙酯产物。
实验结果表明，我们的实验操作和条件选择是合理的，得到了预期的实验结果。
总结：本实验通过乙酸和乙醇的酯化反应，制备了乙酸乙酯，并对产物进行了分离和纯化。
年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计
年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计(总93页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计摘要乙酸乙酯是重要的精细化工原料。
它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂，已广泛应用于生产中。
目前，乙酸乙酯的工业生产方法已趋于成熟，而乙醛缩合法因其具有原料来源广泛、绿色、环保等优点在众多生产方法中脱颖而出最具发展前景。
本设计采用乙醛缩合法，对工艺中的主要设备进行物料与能量衡算，并对乙酸乙酯的精馏塔、反应器进行了设计选型。
根据设计要求对设备进行选型。
就脱乙醇塔而言，塔体压力为常压，回流比取3，操作条件：XD =99%、XW=。
计算出塔板数为46块，塔高。
对塔体的主要尺寸设计：精馏段：算得堰长为，出口堰高为，堰宽为，降液管底隙高度为；提馏段：算得堰长为，出口堰高为，堰宽为，降液管底隙高度为。
对于反应器选择连续型搅拌反应釜：算得筒体高度，筒体和封头直径3m，内筒筒体厚度为10mm。
设计中，首先根据工艺操作的要求和特点，参照相关工艺的资料，绘制工艺流程图，然后根据工艺计算结构设计的最终数据画出主要设备图。
设计满足安全生产要求，而且经济合理。
关键词：乙酸乙酯，乙醛缩合法，物料衡算，精馏塔，工艺流程图PRODUCTION DESIGN WITH AN ANNUALOUTPUT OF 300 THOUSANDS TONS OFETHYL ACETATEABSTRACTEthyl acetate is an important fine chemical raw material. It is a kind of excellent solubility and fast-drying solvent, has been widely used in production. At present, the industrial production of ethyl acetate have been more and more mature, and the condensation of acetaldehyde because of its wide raw material sources, green, environmental protection and other advantages stand out from many production methods in the most development prospect.The condensation of acetaldehyde had been used in the design, material and energy balance calculation of the main process equipment, and distillation tower, reactor for ethyl acetate were design selection. According to the design requirements, we selected the suitable equipment. As far as alcohol tower, the tower body was at atmospheric pressure, reflux ratio was 3, the operating conditions:X D =99%, XW=. We could calculate that the plate number was 46, theheight of the tower was . The main dimensions design of tower body: rectifying section: the length of the weir was , the outlet height of the weir was , the width was , the down comer height of the bottomclearance was ; stripping section: the length of weir was , the outlet height of the weir was , the width was , the down comer height of the bottom clearance was . The reactor was selected continuous stirredtank reactor: the height of cylinder was by calculation, the diameter of cylinder and head was 3m, the thickness of the inner cylinder was10mm. In the design, according to the process requirements and characteristics, reference to the related process data, we could drawa process flow diagram, then according to the process of structure design and calculation of the final data to draw the main equipment. The design satisfied the requirement of safe production, andreasonable in economy.KEY WORDS: ethyl acetate, acetaldehyde, material balance, distillation, process flow diagram符号说明符号意义单位A传热面积m2弓形降液管面积m2Af塔截面积m2ATC气体负荷系数m/sC定压比热容kJ/(kg·℃) PD精馏塔直径m阀孔直径mdE液流收缩系数全塔效率ET雾沫夹带量kg液/kg气evF原料液流量kmol/hH塔高m塔底空间高度mHB塔顶空间高度mHDH降液管内清液层高度m d进料板处高度mHFh干板阻力m液柱c板上充气液层阻力m液柱hl气相通过浮阀塔板的压降m液柱hp出口堰高mhw堰上液层高度 mho w传热系数W/(m2·℃) KL精馏塔液相流量kmol/h堰长mlwMA物质的分子量AN实际塔板数块P操作压力KPa单层塔板压降PaΔPpt物料温度℃t∆平均温度差℃mu速度m/s V精馏塔气相流量kmol/h弓形降液管宽度mWdWs破沫区宽度mx馏出液中易挥发组分摩尔分数dx原料液中易挥发组分摩尔分数fx釜残液中易挥发组分摩尔分数Wα相对挥发度θ液体在降液管中停留时间s液相密度kg/m3ρLρ气相密度kg/m3 vt孔心距mμ粘度Pa s⋅l目录摘要 (II)前言 (10)第1章工艺流程的确定 (18)§本课题设计的内容和要求 (18)§设计要求 (18)§具体设计内容 (18)§设计方案的确定 (18)§设计原理 (19)§工艺流程 (20)第2章物料衡算 (22)§数据采集 (22)§全流程的工艺数据 (22)§催化剂的配方 (22)§操作条件 (22)§原料和产品的控制指标 (23)§一步缩合反应釜的物料衡算 (24)§二步缩合反应釜的物料衡算 (25)§单效蒸发器的物料衡算 (26)§脱乙醛塔的物料衡算 (28)§脱乙醇塔的物料衡算 (29)§脱重组分塔物料衡算 (30)第3章热量衡算 (32)§基本数据 (32)§一步缩合反应釜的热量衡算 (33)§二步缩合釜热量衡算 (34)§单效蒸发器的热量衡算 (34)§冷凝器的热量衡算 (36)§脱乙醛塔的热量衡算 (37)§冷凝器的冷凝量 (38)§脱乙醇塔的热量衡算 (38)§再沸器的热负荷 (38)§冷凝器的冷凝量 (39)§脱重组分精馏塔的热量衡算 (39)§再沸器的热负荷 (39)§冷凝器的冷凝量 (40)第4章设备选型及车间布置经济核算 (41)§缩合釜的设计 (41)§缩合釜体的设计 (41)§搅拌装置的设计 (43)§单效蒸发器的设计与选型 (44)§蒸发器的选择理由 (44)§蒸发器计算与设计 (44)§脱乙醛塔的设计与计算 (47)§基础数据 (47)§塔径的确定 (51)§塔板结构设计 (51)§塔板布置 (53)§流体力学验算 (54)§塔高的确定 (56)§脱乙醇塔的设计 (57)§基础数据 (58)§塔径的确定 (61)§塔板结构设计 (62)§塔板布置 (63)§流体力学验算 (65)§塔高的确定 (67)§脱重组分塔的选型与计算 (68)§相关计算 (69)§辅助设备的选型 (70)§泵的选型 (70)§再沸器的选型 (70)§冷凝器选型 (71)§工艺设备一览表 (72)§车间布置的基本原则和要求 (72)§车间布置的基本原则 (73)§车间布置的要求 (73)§本设计的生产车间布置 (76)§建设项目投资 (77)§固定资产投资估算 (77)§建设期贷款利息 (78)§流动资金估算 (78)§生产成本估算 (78)§直接材料费 (78)§生产人员工资及福利 (79)§制造费用 (79)§经济效益 (80)§投资回收年限 (80)§核算总结 (81)第5章总结 (82)§乙酸乙酯的生产流程 (82)§生产设备设计 (82)参考文献 (83)致谢 (85)附录 (86)外文资料译文及原文 (87)前言乙酸乙酯(EA)，又名醋酸乙酯，英文名称：Ethyl acetate。
乙酸乙酯的制备实验报告
乙酸乙酯的制备实验报告实验名称：乙酸乙酯的制备实验实验目的：1.学习有机合成实验操作技术；2.掌握乙酸乙酯的制备方法及其反应机理；3.熟悉有机溶剂的分离与提取方法。
实验原理：CH3COOC2H5+CH3COOH⇌CH3COOCH2CH3+CH3COOH2反应条件：酯的合成反应是一个可逆反应，当在适当的条件下（酸酐过量、低温）反应进行，可以促使产率高。
实验步骤：步骤一：准备实验器材和试剂1.准备实验室所需的器材，包括冷水浴、烧杯、漏斗、试管等；2.准备所需试剂，包括乙酸酐、乙醇、浓硫酸等。
步骤二：制备反应混合液1.在烧杯中取一定量的乙酸酐；2.慢慢地加入质量分数不超过95%的乙醇，同时搅拌溶解。
步骤三：加入催化剂1.往烧杯中加入少量浓硫酸，作为催化剂；2.用玻璃杯欠液棒调匀混合液。
步骤四：加热反应1.将烧杯放置在冷水浴中，控制温度在60-70℃之间；2.在搅拌的同时，加热30分钟使反应进行。
步骤五：分离乙酸乙酯和残余溶液1.将反应烧杯取出冷却；2.将烧杯中的混合液倒入漏斗中，分离出乙酸乙酯与水的两层。
步骤六：提取乙酸乙酯1.使用干净的试管或烧杯，将乙酸乙酯一层倒入其中；2.使用干净纸巾或滤纸吸干残留的水分。
步骤七：蒸馏纯化1.将提取得到的乙酸乙酯倒入蒸馏设备中进行纯化；2.加热蒸馏瓶，收集沸点在75℃左右的乙酸乙酯。
实验结果：经过蒸馏纯化后，获得了透明无色的乙酸乙酯液体。
实验讨论与总结：乙酸乙酯是一种常见的有机溶剂，广泛应用于许多化学和工业领域。
在制备乙酸乙酯的反应中，硫酸作为催化剂，可以促进酸酐与醇的反应。
在实验操作中，需要注意加热温度和时间的控制，以保证反应的高效率和高产率。
此外，在分离和提取过程中，要注意操作的准确性和仪器的干净度，以确保获得纯净的乙酸乙酯产品。
实验中还存在一些改进空间，例如可以尝试使用其他催化剂或改变反应条件，以提高产率或加速反应速率。
此外，蒸馏纯化的效果也可以进一步优化，通过控制温度和回收率，提高获得纯净乙酸乙酯的效果。
乙酸乙酯的制备实验报告
乙酸乙酯的制备实验报告实验目的本实验旨在通过酯化反应制备乙酸乙酯，并探究反应条件对产率的影响。
实验原理乙酸乙酯是一种常用的有机溶剂，其制备主要通过酯化反应完成。
酯化反应是一种酸催化的酯化反应，乙酸乙酯的酯基来源于乙酸，醇基来源于乙醇。
反应过程中，通过供给足够的热量使反应进行，并以醋酸作为酯化反应的催化剂。
酯化反应的反应方程式如下：乙酸 + 乙醇→ 乙酸乙酯 + 水本实验中我们将探究反应温度对乙酸乙酯产量的影响。
反应过程中，我们将分别在不同温度下进行实验，并比较不同条件下的产量差异。
实验步骤1.准备实验设备和试剂。
将乙酸、乙醇、醋酸、硫酸、漏斗、反应瓶、冷却器等设备和试剂准备齐全，保证实验室环境的安全和整洁。
2.将50ml乙酸、50ml乙醇和2ml醋酸加入100ml的反应瓶中。
3.向反应瓶中加入少量的硫酸，用玻璃棒搅拌混合液体。
4.在实验室的互感器装置中设置不同的温度，分别为60°C、70°C、80°C和90°C。
5.将反应瓶放入恒温槽中，并将温度设置为所需的实验温度。
6.在反应开始后的一小时内，观察反应的进行情况，通过观察颜色的变化和气体的释放来判断反应是否进行。
7.当反应结束后，将反应瓶从恒温槽中取出，冷却至室温。
8.将乙酸乙酯移到干燥剂中，过滤掉剩余的杂质。
9.将产物收集并称重，计算产物的产率。
实验结果在本实验中，我们分别在60°C、70°C、80°C和90°C下进行了酯化反应。
实验结果如下表所示：反应温度 (°C)产物产量 (g)6018.57022.38025.69021.7结论和讨论根据实验结果可以发现，随着反应温度的升高，乙酸乙酯的产量也有相应的增加。
然而，在90°C条件下，产量略有下降。
这可能是因为高温下，酸催化的酯化反应速率加快，但也容易造成副反应的发生，导致产物的减少。
此外，本实验中使用硫酸作为酯化反应的催化剂，但硫酸的使用量过大可能会影响产物的纯度。
乙醛缩合法制乙酸乙酯工艺放大实验
（ 黑龙江省科学院 石油化学研 究院 ． 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
摘
要： 以乙醛为原料 ， 在一 ５ ￣ ０ ￣ Ｃ、 停 留时间为 ｌ ｈ ５ ０ ｍ ｉ ｎ ， 在 乙醇铝催化剂 的存在下 ， 两分子 乙醛缩合成
乙酸乙酯 ， 经蒸发除去催化剂 、 再经粗产品精馏精制得到纯度大于的转化率均大于 ９ ９ ％， 乙醛单耗为 １ ． ０ ５ ７ 。 关键词 ： 乙醛 ； 缩合 ； 乙酸乙酯
乙醛 （ 工业 品 ≥９ ９ ． ７ ％） 、 乙醇 （ 工业品 Ｉ ＞９ ９ ．
５ ％） 、 乙酸 乙酯 （ 工业品＞ １９ ９ ． ５ ％） 、 主催化 剂 （ 自
制） 、 助催化 剂 （ 自制 ） 。
１ ． ２ 产物分析
原料乙醛和产品用 Ｓ Ｃ 一 ６ 气相色谱仪进行定量
分析 ， 采用 ３ ０ ｍ Ｓ Ｅ 一 ３ １ 毛 细管 柱 。取 两次 平行 实 验
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ ０ ７ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ
ＨＵ Ｙｏ ｎ ｇ － Ｌ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｉｏ ｔ ｎ ｏ ｆ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ａ ｃ ｅ ｔ ａ ｔ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｅ ｔ ａ ｌ ｄ ｅ ｈ ｙ ｄ ｅ ｂ ｙ ｃ ｏ ｎ ｄ ｅ ｎ ｓ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ
结果的平均值为检测结果， 每次实验值与平均值（ 即 检测值） 的相对偏差不大于 ０ ． １ ％。
１ ． ３ 乙醛缩合法制乙酸乙酯工艺流程
催化剂制备 ； 乙醛缩合 ； 粗产品蒸发 ； 粗产 品精 馏 。工艺 流程 图见 图 １ 。
乙酸乙酯是一种卓越的有机溶剂 ， 可溶解人造 革、 橡胶 、 油漆 、 塑料及多种有机物 ， 随着 医药 、 化 工、 油漆 、 涂料 、 橡胶 、 胶粘剂 、 机电、 电子等行业的 飞速发展 ， 其应用量逐年增加。此外 ， 还可用于香 料 、香精 的调制 。乙醛缩合法是 由两分子 乙醛经 Ｔ ｉ ｓ ｃ ｈ ｔ ｓ ｃ ｈ ｅ ｎ ｋ ｏ反 应 缩 合 成 一分 子 乙酸 乙酯 …， 催 化 剂为乙醇铝 。 ６ Ｏ 年代 日 本Ｃ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ 公司首先开发成功 乙醛缩合制 乙酸乙酯技术 ， 建成 ２ ． ４ 万ｔ ・ ａ － 生产装 置， 并在意大利等地建成 ４ ． ５ 万ｔ ・ ａ 装置 ， 日本 国 内的乙酸 乙酯几 乎均 采用 此技术 生产 。 二十世纪 ９ Ｏ 年代初本院成功完成 了乙醛缩合 制乙酸 乙酯的小试研究工作【 ２ ］ ， 转化率和选择性均 大于 ９ ７ ％。 本 文报 道 了乙醛缩 合制 乙酸 乙酯 的工艺 放 大实验 。
乙醛缩合法制乙酸乙酯设计依据
乙醛缩合法制乙酸乙酯设计依据乙醛缩合法制乙酸乙酯是一种有效的反应，用来合成乙酸乙酯。
如果按照正确的设计进行反应，可以获得高品质的乙酸乙酯产物，从而制造更多的商品。
因此，本篇文章将介绍乙醛缩合法制乙酸乙酯的设计依据。
1、关于反应条件首先，反应条件是乙醛缩合法制乙酸乙酯的重要参数。
一般来说，在乙醛缩合法制乙酸乙酯时，通常使用重氮酸作为催化剂，以及有机硅烷或苯甲醛作为沸剂。
此外，反应温度也是一个关键参数，应该选择一个适当的温度范围，例如，用重氮酸作为催化剂时，反应温度可以在50-80°C之间波动。
2、关于反应体系反应体系也是乙醛缩合法制乙酸乙酯必不可少的参数。
一般情况下，乙醛缩合法制乙酸乙酯反应使用乙醛和乙酸为原料，硅烷或苯甲醛为沸剂，重氮酸作为催化剂，经过搅拌，完成反应。
在这种体系中，乙酸与乙醛的质量比为1:1.5，沸剂的体积则应该为反应物重量的2-3倍。
3、关于反应机理当反应体系上电进行反应时，乙醛和乙酸会通过催化剂重氮酸的存在进行缩合反应，最终生成乙酸乙酯。
另一方面，重氮酸不仅能够催化反应，还可以稳定沸剂，使其不会过度挥发，从而提高反应的效率。
4、关于反应产物最后，反应的终点是检测乙酸乙酯的产率。
一般来说，乙酸乙酯的产率可以达到96%以上，但这也取决于重氮酸的用量，如果用量稍大一些，反应产物产率将会有所提高。
综上所述，乙醛缩合法制乙酸乙酯所设计的参数包括反应条件，反应体系，反应机理和反应产物，都是集中体现乙醛缩合法之设计依据的要素。
因此，希望依据以上设计参数能够在高品质的乙酸乙酯产物的基础上，研制出更好的商品，推动生产和经济的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《化工设计》专业课程设计设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯设计人员杨福、胡曦、王义超、常伟指导教师姓名任晓乾课程设计时间20 12年5月12日-20 12年6月1日课程设计成绩指导教师签字目录一、设计任务 (6)二、概述2.1乙酸乙酯性质及用途 (7)2.2乙酸乙酯发展状况 (8)三. 乙酸乙酯的生产方案及流程3.1 酯化法 (9)3.2乙醇脱氢歧化法 (11)3.3乙醛缩合法 (11)3.4乙烯、乙酸直接加成法 (13)3.5经济指标对比 (13)3.6讨论分析 (19)3.7确定工艺方案及流程 (22)3.8厂区布置说明总述 (23)四．工艺计算4.1物料衡算 (27)4.2乙醛缩合法生产乙酸乙酯步骤 (28)4.3物性数据表 (28)4.4计算结果列表汇总 (31)五. 设备选型5.1 催化剂反应器选型 (38)5.2 列管式反应器 (40)5.3 乙醛储罐 (41)5.4乙酸乙酯储罐 (41)5.5精馏塔Ⅰ的设计 (42)5.6精馏塔Ⅱ的设计 (43)5.7精馏塔Ⅲ的设计 (44)5.7.1精馏塔设计计算示例 (45)5.8沉降器 (61)5.9回流罐 (62)5.10管口表 (62)5.11动设备选型 (63)5.12换热器选型 (65)六. 控制系统设计6.1 DCS控制系统 (68)6.2 先进控制系统APC (70)6.3 紧急停车系统ESD (71)七. 供电系统7.1 设计范围 (72)7.2 电力负荷性质 (72)7.3 高压供电及变电所系统设计 (72)7.4功率因数补偿 (73)7.5厂区高压配电及车间变电所安全设计 (73)7.6配电线路 (74)7.8配电装置及防雷接地设计 (74)八．通信系统8.1 行政管理电话系统 (76)8.2 生产调度程控电话系统 (76)8.3 火灾报警系统 (76)8.4 有线电视 (77)8.5扩音呼叫/对讲系统 (77)8.6综合布线系统 (77)8.7全场电信网络 (78)九．供热站，冷公用工程系统9.1冷公用工程系统 (78)9.2 供热系统供热 (79)9.3 公用物料及能量消耗 (81)十．清洁生产概述10.1本项目清洁生产分析 (88)十一.环境影响因子识别11.1环境影响要素识别，筛选 (83)11.2环境影响因子识别，筛选 (83)十二.施工期的环境影响评价12.1施工期环境空气影响分析 (83)12.2施工期水环境影响分析 (84)12.3施工噪声影响分析 (84)12.4施工固体废物影响分析 (85)十三.环境影响预测与评价13.1环境空气影响预测与评价 (85)13.2水环境影响预测与评价…………………………….. .8513.3噪声影响预测与评价………………………. .85十四.环境风险评价14.1环境风险评价的内容 (85)14.2风险识别 (85)14.3评价等级及评价范围 (86)14.4潜在的风险因素识别 (86)14.5事故发生对环境的影响 (87)14.6环境风险防范措施 (87)十五总量控制15.1总量控制因子 (88)15.2总量控制建议 (88)十六环境保护措施及其技术，经济论证16.1三废及噪声治理措施 (89)十七.环境影响经济损益分析17.1概述 (90)17.2环境保护费用 (90)17.3环境保护效益 (90)17.4环境影响经济损益分析 (90)17.5小结 (91)十八.环境管理与监测制度分析18.1环境管理 (91)18.2环境监测计划 (91)十九.产业政策符合性及项目选址合理性分析19.1.产业政策符合性分析 (91)19.2环境容量 (91)19.3建设项目的环境可行性 (92)二十.总结论附录生产毒性及防护 (92)文献参考 (93)乙酸乙酯车间工艺设计一、设计任务1.设计任务：一万吨乙酸乙酯车间2.产品名称：乙酸乙酯3.产品规格：纯度99.5%4.年生产能力：折算为99.5%乙酸乙酯9950吨/年5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；食品工业中作为芳香剂等。
由于本设计为假定设计，因此有关设计任务书中的其他项目如：进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
1.1项目概况本项目为年产1万吨的乙酸乙酯的生产项目，利用山东沂水县的经济开发区（依为总厂）的乙醛产品，生产乙酸乙酯。
考虑产品的市场需求、原料来源情况以及所用工艺技术的情况，本公司的设计生产规模为年产1万吨的乙酸乙酯。
本项目的总投资为7522.9万元人民币，考虑到项目的建设进度以及建设各环节各时间的安排等因素，我们项目的建设周期为1年。
1.3厂区和生产概况本项目的厂址选择在山东沂水县的经济开发区，占地约为35000m2，靠近公路，临近河流。
厂区分储罐区、生产区、辅助区和行政区四大块，该经济开发区内有完善的水、电、气的来源，依附于总厂（乙醛生产厂）的空压站、氮氧站和冷却站，有充足的冷却水源，其他的维修、检验、消防系统等都相应辅助设施都配套完善。
本项目采用的工艺为欧洲、日本广泛采用的乙醛缩合法的先进工艺，反应器采用釜式与管式反应器相串联，精馏段设3塔有效产出高纯度的产品。
得到高纯度的乙酸乙酯产品，同时每年还可得到定量的乙缩醛产品。
同时，本项目采用的工艺对于废物进行了有效合理的处理，产出的废物很少，对环境危害小，并且建立了以高压消防水系统和泡沫系统为主体的完善的消防系统，采取了一系列措施保证工人的劳动安全和工业卫生。
二、概述1．乙酸乙酯性质及用途乙酸乙酯又名乙酸乙酯，醋酸醚，英文名称Ethyl Acetate或Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是无色、具有水果香味的易燃液体。
熔点-83.6℃，沸点77.1℃，相对密度0.9003，折射率1.3723，闪点（开杯）4℃，蒸气压（20℃）9.4kPa，汽化热366.5J/g，比热容1.92J/（g·℃）。
爆炸极限2.13%-11.4%（体积）。
与醚、醇、卤代烃、芳烃等多种有机溶剂混溶，微溶于水，25℃时，10ml水中可溶该品1ml，温度升高则溶解度降低，乙酸乙酯与水和乙醇皆能形成二元共沸混合物。
与水生成的共沸混合物的沸点为70.4℃，含水6.1%（重量）；与乙醇形成的共沸混合物的沸点为71.8℃；还与7.8%水和9.0%乙醇形成三元共沸混合物，其沸点为70.2℃，具挥发性。
水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。
2.乙酸乙酯发展状况（1）国内发展状况为了改进硫酸法的缺点，国内陆续开展了新型催化剂的研究，如酸性阳离子交换树脂﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-SO42－等各种超强酸，但均未用于工业生产。
国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究，其中有清华大学开发的乙醇脱氢歧化酯化法，化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学研究所的乙醇氧化酯化法。
中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究，认为采用Sb2O4-MoO3复合催化剂可提高活性和选择性。
化学工业部西南化工研究院等联合开发的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺，已通过单管试验连续运行1000小时，取得了满意的结果。
现正在进行工业开发工作。
近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明，用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂，乙醇转化率变化不大，但酯化反应选择性明显提高。
使用H3PMo12O40•19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂，可获得的产率为91.48%,但是关于催化剂的剂量、反应时间和乙醇／乙酸的质量比对产品产量的研究还在进行之中。
（2）国外发展状况由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点，近年各国均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发，但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等原因，至今工业应用不多。
据报道，美Davy Vekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢制乙酸乙酯新工艺已工业化。
据报道，国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生成乙酸乙酯的新工艺。
低于180℃和在25％的乙烯转化率的条件下，乙酸乙酯的选择性为46％。
催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic酸提供酸性中心。
随着科技的不断进步，更多的乙酸乙酯的生产方法不断被开发，我国应不断吸收借鉴国外的先进技术，从根本上改变我国乙酸乙酯的生产状况。
三.乙酸乙酯的生产方案及流程1、酯化法酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,醋酸与乙醇发生酯化脱水反应生成乙酸乙酯的工艺,其工艺流程见图1醋酸、过量乙醇与少量的硫酸混合后经预热进入酯化反应塔。
酯化反应塔塔顶的反应混合物一部分回流，一部分在80℃左右进入分离塔。
进入分离塔的反应混合物中一般含有约70%的乙醇、20%的酯和10%的水（醋酸完全消耗掉）。
塔顶蒸出含有83%乙酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔顶三元恒沸物,送入比例混合器,与等体积的水混合,混合后在倾析器倾析,分成含少量乙醇和酯的较重的水层,返回分离塔的下部,经分离塔分离,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇则送回醋化反应塔的下部,经气化后再参与酯化反应。
含约93%的乙酸乙酯、5%水和2%乙醇的倾析器上层混合物进入干燥塔,将乙酸乙酯分离出来,所得产品质量见质量指标表工业品级乙酸乙酯的质量指标表传统的酯化法乙酸乙酯生产工艺技术成熟,在世界范围内,尤其是美国和西欧被广泛采用。
由于酯化反应可逆,转化率通常只有约67%,为增加转化率,一般采用一种反应物过量的办法,通常是乙醇过量,并在反应过程中不断分离出生成的水。
根据生产需要,既可采取间歇式生产,也可采取连续式生产。
该法也存在腐蚀严重、副反应多、副产物处理困难等缺点。
近年来开发的固体酸酯化催化剂虽然解决了腐蚀问题,但由于价格太高,催化活性下降快等缺点,在工业上仍无法大规模应用。
2. 乙醇脱氢歧化法该法不用乙酸，直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯，其催化剂主要是Pd/C和架Ni，Cu-Co-Zn-Al混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化剂，这些体系对乙醇的氧化有一定的活性，但其催化性还有待进一步改进。
95%乙醇从储槽出来，经泵加压至0.3～0.4MPa，进入原料预热器，与反应产物热交换被加热至130℃，部分气化，再进入乙醇汽化器，用水蒸气或导热油加热至160℃～170℃，达到完全气化，然后进入原料过热器，与反应产物换热，被加热至230℃，再进入脱硫加热器，用导热油加热到反应温度240～270℃，然后进入脱氢反应器，脱氢反应为吸热反应，要用导热油加热以维持恒温反应。