醋酸-氧化装置操作规程(乙醛氧化制醋酸仿真软件)
2021化工生产技术赛项(高职组)赛题

2021年全国职业院校技能大赛高职组化工生产技术赛项赛题本赛项的竞赛试题由化工专业知识考核、化工仿真操作和精馏操作三个模块试题组成,本赛题包含化工仿真操作和精馏操作。
具体考核时间及占总分比重分别为:化工仿真操作考核180分钟,占总分比重的25%,精馏现场操作考核120分钟,占总分比重的45%。
根据本赛项竞赛项目的特点,对化工生产仿真操作和精馏操作赛题公开如下。
赛项模块一:化工专业知识考核详见专业知识试题库。
赛项模块二:化工仿真操作(一)考核题目1.丙烯酸甲酯生产工艺仿真操作2.甲醇生产工艺仿真操作3.乙醛氧化制醋酸生产工艺仿真操作(二)考核内容竞赛时选手须完成丙烯酸甲酯、甲醇或乙醛氧化制醋酸生产工艺的仿真操作一项,时间均为180分钟。
以丙烯酸甲酯生产工艺仿真操作为例:丙烯酸甲酯和甲醇生产工艺均为个人项目,且都需要选手独自完成相关的操作。
考核内容为丙烯酸甲酯生产工艺3D仿真操作,包含1)冷态开车;2)正常停车;3)事故处理(屏蔽事故名称,由选手根据现象判断并排除事故);4)稳态生产(通过教师站随机下发扰动,选手判断并解除);5)随机提问问答(冷态开车时段内);6)安全应急处置。
具体题型见表1-1~3。
表1-1 丙烯酸甲酯仿真操作题(样题)丙烯酸甲酯仿真操作事故库\安全应急处置:表1-2 丙烯酸甲酯试题表1-3 丙烯酸甲酯3D安全应急处置试题库以甲醇生产工艺仿真操作为例:考核内容为甲醇生产工艺3D仿真操作,包含1)冷态开车;2)正常停车;3)事故处理(屏蔽事故名称,由选手根据现象判断并排除事故);4)稳态生产(通过教师站随机下发扰动,选手判断并解除)。
5)随机提问问答(冷态开车时段内)6)安全应急处置。
具体题型见表2-1~3。
表2-1 甲醇仿真操作题(样题)甲醇仿真操作事故库\安全应急处置:表2-2 甲醇工艺试题库表2-3 甲醇工艺安全应急处置试题库以乙醛氧化制醋酸生产工艺仿真操作为例:考核内容为乙醛氧化制醋酸生产工艺3D仿真操作,包含1)冷态开车;2)正常停车;3)事故处理(屏蔽事故名称,由选手根据现象判断并排除事故);4)稳态生产(通过教师站随机下发扰动,选手判断并解除)。
乙醛氧化制醋酸工艺仿真事故处理及正常停车

乙醛氧化制醋酸工艺仿真事故处理及正常停车T101顶压力升高以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T101顶压力升高:过程正在评分70.00 36.36 该过程历时991秒√10.00 10.00 打开T101的塔顶压力控制阀PIC109B√10.00 10.00 将PIC109B投自动,设为0.19MPa√10.00 10.00 将PIC109A关闭该步骤为质量评分20.00 0.00 T101的塔顶压力P109A/B该步骤为扣分步骤20.00 0.00 塔顶压力超过0.3MPa该步骤为质量评分20.00 6.36 将T101塔釜温度TI103A调至77℃T101进醛流量降低以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T101进醛流量降低:过程正在评分100.00 21.42 该过程历时1317秒√10.00 10.00 将T101的进醛控制阀FICSQ102增大至50以上√10.00 10.00 将FICSQ102调至9852kg/h,投自动该步骤为质量评分20.00 18.62 醛进料量该步骤为质量评分20.00 1.71 将T101的塔底温度TI103A调至77℃该步骤为质量评分20.00 1.09 将T101的液位LIC101调至35% 该步骤为质量评分20.00 0.00 将T101的压力PIC109A调至0.19MPa该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T101尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T102尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤20.00 0.00 进氧电磁阀V7被锁该步骤为扣分步骤20.00 0.00 进氧电磁阀V6被锁该步骤为扣分步骤20.00 -20.00 塔顶压力超过0.3MPaT101氮气进量波动以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T101氮气进量波动:过程正在评分60.00 53.86 该过程历时1049秒√10.00 10.00 开FIC103√10.00 10.00 关FIC101该步骤为质量评分20.00 18.99 将T101的塔顶压力PIC109调至0.19MPa 该步骤为质量评分20.00 14.87 将T101塔釜温度TI103A调至77℃该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T101尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T102尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V6被锁该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V7被锁该步骤为扣分步骤20.00 0.00 塔顶压力超过0.3MPaT101泵P101A坏以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T101泵P101A坏:过程正在评分90.00 -9.00 该过程历时903秒√10.00 10.00 开P101B√10.00 10.00 关闭P101A该步骤为质量评分20.00 0.00 将T101循环温度TIC104A调至60℃该步骤为质量评分20.00 0.00 将T101塔釜温度TI103A调至77℃该步骤为质量评分30.00 21.00 将T101循环流量FIC104调至1518000kg/h该步骤为扣分步骤50.00 -50.00 T101塔釜温度TI103A超过80℃该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T101尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V7被锁该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V6被锁T101塔顶管路不畅以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T101塔顶管路不畅:过程正在评分50.00 29.14 该过程历时931秒√10.00 10.00 打开T101的塔顶压力控制阀PIC109B√10.00 10.00 关闭T101的塔顶压力控制阀PIC109A√10.00 10.00 将PIC109B投自动,设为0.19MPa该步骤为质量评分20.00 19.14 T101的塔顶压力P109A/B该步骤为扣分步骤20.00 -20.00 塔顶压力超过0.3MPaT101内温度升高以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T101内温度升高:过程正在评分100.00 70.29 该过程历时1522秒√10.00 10.00 开启T101的换热器E102B的调节阀TIC104B √10.00 10.00 开阀V23√10.00 10.00 开阀V67√10.00 10.00 关阀V66√10.00 10.00 将TIC104B设定为自动,设为60℃√10.00 10.00 将T101的换热器E102A的调节阀TIC104A关闭该步骤为质量评分20.00 5.32 冷却器E102的出口温度TIC104A/B 该步骤为质量评分20.00 4.97 T101的塔底温度TI103A 该步骤为扣分步骤100.00 0.00 T101塔釜温度TI103A超过80℃E102结垢以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明E102结垢:过程正在评分100.00 -49.88 该过程历时505秒√10.00 10.00 开启T101的换热器E102B的调节阀TIC104B√10.00 10.00 开阀V23√10.00 10.00 开阀V67√10.00 10.00 关阀V66该步骤未操作10.00 0.00 将TIC104B设定为自动,设为60℃√10.00 10.00 将T101的换热器E102A的调节阀TIC104A关闭该步骤为质量评分20.00 0.00 冷却器E102的出口温度TIC104A/B 该步骤为质量评分20.00 0.12 T101的塔底温度TI103A 该步骤为扣分步骤100.00 -100.00 T101塔釜温度TI103A超过80℃T102顶压力升高以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T102顶压力升高:过程正在评分50.00 -20.00 该过程历时39秒该步骤未操作10.00 0.00 打开T102的塔顶压力控制阀PIC112B该步骤未操作10.00 0.00 将PIC112B阀改为自动,设为0.1MPa 该步骤未操作10.00 0.00 关闭PIC112A该步骤为质量评分20.00 0.00 T102的塔顶压力PIC112A/B该步骤为扣分步骤20.00 -20.00 塔顶压力超过0.2MPaT102塔顶管路不畅以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T102塔顶管路不畅:过程正在评分50.00 0.00 该过程历时12秒该步骤未操作10.00 0.00 打开T102的塔顶压力控制阀PIC112B 该步骤未操作10.00 0.00 关闭T102的塔顶压力控制阀PIC112A 该步骤未操作10.00 0.00 将PIC112B阀投自动,设为0.1MPa该步骤为质量评分20.00 0.00 T102的塔顶压力PIC112A/B该步骤为扣分步骤20.00 0.00 塔顶压力超过0.2MPa乙醛入口压力升高以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明乙醛入口压力升高:过程正在评分50.00 0.00 该过程历时11秒该步骤未操作10.00 0.00 将T101的进醛控制阀FICSQ102关小该步骤未操作10.00 0.00 将FICSQ102投自动,设为9852kg/h 该步骤为质量评分10.00 0.00 维持醛进料量为9852kg/h该步骤为质量评分10.00 0.00 T101的塔底温度TI103A该步骤为质量评分10.00 0.00 T101的液位LIC101该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T101尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤10.00 0.00 T102尾气中氧气的含量高于7.5% 该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V7被锁该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V6被锁该步骤为扣分步骤50.00 0.00 T101塔釜温度TI103A超过80℃催化剂入口压力升高以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明催化剂入口压力升高:过程正在评分40.00 0.00 该过程历时12秒该步骤未操作10.00 0.00 关小T101的进催化剂控制阀FIC301,维持催化剂的用量该步骤未操作10.00 0.00 将FIC301投自动,设为1702kg/h该步骤为质量评分20.00 0.00 进催化剂量FIC301该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V7被锁该步骤为扣分步骤10.00 0.00 进氧电磁阀V6被锁T102N2入口压力升高以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明T102N2入口压力升高:过程正在评分40.00 0.00 该过程历时10秒该步骤未操作10.00 0.00 关小T102的N2控制阀FIC105该步骤未操作10.00 0.00 将FIC105投自动该步骤为质量评分20.00 0.00 T102的塔顶压力P112A/B该步骤为扣分步骤20.00 0.00 塔顶压力超过0.2MPa正常停车以下为各过程操作明细:操作状态应得实得操作步骤说明氧化塔停车:过程正在评分130.00 0.00 该过程历时20秒该步骤未操作 5.00 0.00 关闭T101的进醛控制阀FICSQ102,并逐渐减少进氧量该步骤未操作 5.00 0.00 关闭T101的进催化剂控制阀FIC301该步骤未操作 5.00 0.00 当T101中醛的含量AIAS103降至0.1%以下时,关闭其主进氧阀FIC114该步骤未操作 5.00 0.00 关闭T101的副进氧阀FIC113该步骤未操作 5.00 0.00 关闭T102的进氧阀FICSQ106该步骤未操作 5.00 0.00 关闭T102的蒸汽控制阀TIC107和V65 该步骤未操作 5.00 0.00 醛被氧化完后,开启T101塔底阀门V16 该步骤未操作5.00 0.00 开启T102塔底阀门V33,逐步退料到V102中该步骤未操作 5.00 0.00 开启氧化液中间贮罐V102的回料阀V59 该步骤未操作 5.00 0.00 开泵P102该步骤未操作 5.00 0.00 开阀V58,送精馏处理该步骤未操作 5.00 0.00 将T101的循环控制阀FIC104改为手动,关闭该步骤未操作 5.00 0.00 关闭T101的泵P101A,停循环该步骤未操作5.00 0.00 将T101的换热器E102A的冷却水控制阀TIC104A设为手动,关闭该步骤未操作 5.00 0.00 将T101液位控制阀LIC101设为手动,关闭该步骤未操作 5.00 0.00 将T102液位控制阀LIC102设为手动,关闭该步骤未操作 5.00 0.00 关闭V44该步骤未操作5.00 0.00 关闭T102的冷却水控制阀TIC108和V64该步骤未操作5.00 0.00 关闭T102的冷却水控制阀TIC109和V63该步骤未操作5.00 0.00 关闭T102的冷却水控制阀TIC105和V62该步骤未操作5.00 0.00 关闭T102的冷却水控制阀TICC106和V61该步骤未操作 5.00 0.00 将T101的进氮气阀FIC101设为手动,关闭该步骤为扣分步骤10.00 0.00 FIC101未关闭该步骤未操作 5.00 0.00 将T101压力控制阀PIC109A设为手动,关闭该步骤为扣分步骤10.00 0.00 PIC109A未关闭该步骤未操作 5.00 0.00 将T102的进氮气阀FIC105设为手动,关闭该步骤为扣分步骤10.00 0.00 FIC105未关闭该步骤未操作 5.00 0.00 将T102压力控制阀PIC112A设为手动,关闭该步骤为扣分步骤10.00 0.00 PIC112A未关闭该步骤未操作 5.00 0.00 将联锁打向“BP”该步骤为扣分步骤50.00 0.00 随意摘除联锁洗涤塔停车:过程正在评分50.00 0.00 该过程历时20秒该步骤未操作 5.00 0.00 关工艺水入口阀V49该步骤未操作 5.00 0.00 关阀V54该步骤未操作 5.00 0.00 关阀V55该步骤未操作 5.00 0.00 停泵P103A该步骤未操作 5.00 0.00 开阀V53,将洗涤液送往精馏工段该步骤未操作 5.00 0.00 T103排空后,关闭阀V50该步骤未操作 5.00 0.00 T103和V103都排空后,关闭阀V53 该步骤未操作 5.00 0.00 关闭V47,停止碱循环该步骤未操作 5.00 0.00 停泵P104A该步骤未操作 5.00 0.00 T103中碱液全排至V105后,关阀V46 质量评分:过程正在评分200.00 50.00 该过程历时20秒该步骤为质量评分50.00 0.00 T101塔釜温度TI103A降至40℃以下该步骤为质量评分50.00 0.00 T102塔釜温度TI106A降至40℃以下该步骤为质量评分50.00 0.00 T101中醛的含量AIAS103该步骤为质量评分50.00 50.00 T101尾气中氧气的含量AIAS101A 扣分过程:过程正在评分0.00 0.00 该过程历时20秒该步骤为扣分步骤20.00 0.00 氧化液中间贮罐V102的液位高于95% 该步骤为扣分步骤20.00 0.00 联锁将进乙醛切断阀V6关闭该步骤为扣分步骤20.00 0.00 联锁将进氧切断阀V7关闭该步骤为扣分步骤20.00 0.00 T101尾气中氧气的含量高于5.0% 该步骤为扣分步骤20.00 0.00 T102尾气中氧气的含量高于5.0%。
辽宁省高等教育自学考试(应用本科)

辽宁省高等教育自学考试(应用本科)《化学仿真实验(实践)》一、实验题目:乙醛氧化制醋酸仿真实训二、实验目的:1.通过学习熟悉和掌握醋酸生产的原理及工艺流程2.掌握醋酸生产装置的主要控制条件及调节方法3.熟练掌握醋酸生产装置冷态开车步骤和操作过程4.了解并熟练掌握DCS仿真操作软件的使用方法5.能够理论联系实际,综合利用已有知识,分析解决操作过程中遇到的问题6.培养严谨认真的学习和工作态度,树立安全意识三、仪器设备:1.计算机2.乙醛氧化制醋酸装置仿真操作软件四、注意事项:1.在掌握生产原理,熟悉工艺流程的基础上学习仿真操作方法2.熟悉乙醛氧化制醋酸装置仿真操作软件的操作界面3.熟悉DCS图,掌握各参数控制方法4.按照冷态开车步骤先后顺序进行操作5.操作过程中,注意两器间的物料平衡、热量平衡,进行操作参数调整6.操作过程结束,要将各参数调至标准值范围7.操作过程中特别注意液位、氧含量五、实验原理:1.醋酸性质与用途醋酸是具有刺激气味的无色透明液体,在16.7℃以下时,纯醋酸呈无色结晶,其沸点是118℃。
醋酸蒸气刺激呼吸道及粘膜,浓醋酸可灼烧皮肤。
醋酸是许多有机物的良好溶剂,能与水、醇、酯和氯仿等溶剂以任意比例相混合。
醋酸是重要的化工原料,可制得醋酸酐,而醋酸酐是制取醋酸纤维的原料。
由醋酸制得聚酯类,可作为油漆的溶剂和增塑剂。
醋酸也作为杀菌剂。
在食品工业中,醋酸作为防腐剂;在制药工业中,醋酸是制取阿司匹林的原料。
利用醋酸的酸性,可作为天然橡胶制造工业中的胶乳凝胶剂,照相的显像停止剂等。
2.醋酸生产方法早期醋酸是由植物原料加工或乙醇发酵制得。
目前,国内外已经开发出了醋酸的多种合成工艺,包括烷烃、烯烃及其酯类的氧化,其中应用广泛的是乙醛氧化法制醋酸。
3.醋酸合成机理乙醛首先与空气或氧气氧化成过氧醋酸,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,生成二个分子醋酸。
CH3CHO + 1/2O2→ CH3COOH4.工艺路线乙醛和氧气按配比流量进入第一氧化塔,氧气分两个入口入塔,上口和下口通氧量比约为1:2,氮气通入塔顶气相部分,以稀释气相中氧和乙醛。
乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真练习总结

乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真(冷态开车)练习总结一、反应机理乙醛首先与氧气氧化生成过氧醋酸,过氧醋酸很不稳定,在催化剂醋酸锰下发生分解反应,与另一分子乙醛氧化,生成二分子醋酸。
整个反应为放热反应。
CH3CHO+O2→CH3COOOHCH3COOOH+CH3CHO→2CH3COOH总反应方程式为:CH3CHO + 1/2O2 → CH3COOH + 292.0KJ/mol过氧醋酸很不稳定,积累到一定程度就会分解引起爆炸。
因此该反应必须在催化剂的存在下才能进行。
另外,此反应为放热反应,主反应对温度敏感,高温时副反应增多,不利于产品收率,且高温不利于安全操作,故温度控制为本反应的控制重点和难点,尤其是第一氧化塔T101的塔温控制。
二、工艺流程简述本反应系统采用双塔串联氧化流程,主要装置有第一氧化塔T101、第二氧化塔T102、尾气洗涤塔T103、氧化液中间贮罐V102、洗涤液储罐V103、碱液贮罐V105。
其中T101是外冷式反应塔,T102是内冷式反应塔。
乙醛在催化剂下和氧气首先在第一氧化塔T101中反应(催化剂溶液直接加入T101内),然后到第二氧化塔T102中,通过向T102中加氧气,进一步进行氧化反应(不再加催化剂)。
第一氧化塔T101的反应热由外冷却器E102A/B移走,第二氧化塔T102的反应热由内冷却器移除,反应系统生成的粗醋酸送往蒸馏回收系统,制取醋酸成品。
两台氧化塔的尾气分别冷却器(E101)冷却,凝液主要是醋酸,带少量乙醛,回到塔顶,尾气最后经过尾气洗涤塔(T103)吸收残余乙醛和醋酸后放空,洗涤塔采用下部为新鲜工艺水,上部为碱液,分别用泵(P103、P104)循环。
三、操作过程要点1、酸洗:(1)向T101注酸时可使用“快速灌装”按钮,节省操作时间。
(2)等T102推算结束后再关T102塔底阀V32、V33,再进行下一步操作,防止退酸未结束就进酸。
2、建立循环:(1)向T101注酸时,T101液位LIC101达到20%时,在确定阀V32、V44开启的情况下,开启LIC101开度为10%向T102注酸,此时T101液位会阶跃式快速上升至规定值(30%),动态评分20分可得满分。
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。
醋酸-氧化装置操作规程总结

醋酸-氧化装置操作规程乙醛氧化制醋酸仿真软件——氧化工段北京东方仿真控制技术有限公司仿真教学事业部1醋酸-氧化装置操作规程目录第一章概述 (1)第二章生产方法及工艺路线 (2)2.1生产方法及反应机理 (2)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 (4)第三章工艺技术指标 (6)3.1控制指标 (6)3.2分析项目 (7)第四章岗位操作法 (8)4.1冷态开车/装置开工 (8)4.1.1 开工应具备的条件 (8)4.1.2 引公用工程 (8)4.1.3 N2吹扫、置换气密 (8)4.1.4 系统水运试车 (8)4.1.5 酸洗反应系统 (8)4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 (9)4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 (9)4.1.8 第一氧化塔投氧开车 (10)4.1.9 第二氧化塔投氧 (11)4.1.10 吸收塔投用 (11)4.1.11氧化塔出料 (12)4.2正常停车 (12)4.2.1 氧化系统停车 (12)4.3紧急停车 (12)4.3.1 事故停车 (12)4.3.2 紧急停车 (13)4.4岗位操作法 (14)4.4.1 第一氧化塔 (14)4.4.2 第二氧化塔(T102) (15)4.4.3 洗涤液罐 (15)4.5联锁停车 (15)第五章仿真图 (16)i醋酸-氧化装置操作规程第一章 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。
在16.7℃以下时,纯乙酸呈无色结晶,其沸点是118℃。
乙酸蒸气刺激呼吸道及粘膜(特别是对眼睛的粘膜),浓乙酸可灼烧皮肤。
乙酸是重要的有机酸之一。
其结构式是:乙酸是稳定的化合物;但在一定的条件下,能引起一系列的化学反应。
如:在强酸(H 2SO 4或HCl )存在下,乙酸与醇共热,发生酯化反应:乙酸是许多有机物的良好溶剂,能与水、醇、酯和氯仿等溶剂以任意比例相混合。
乙醛氧化法制醋酸的生产装置的设计书

乙醛氧化法制醋酸的生产装置的设计书第一篇设计说明第1章醋酸1.1醋酸的生产史1.2醋酸的性质与用途一、醋酸的物理化学性质醋酸学名为乙酸,分子式CH3COOH,分子量为60.05,是无色透明带有强刺激性气味的液体,是最为重要的一种有机酸,其主要物理性质如下表:表1—1 醋酸的物性醋酸是典型的有机酸,由于游离羰基有很高的稳变异构现象,因二活性能力较强,切特别稳定。
当氢离子离介时,这种稳定现象可被加强,羰基在某种状况下能活化临近的甲基,从而使之发生特殊的加成或取代反应。
醋酸还有缔合特性,它能通过氢键形成二元络合物。
在沸点温度下的水溶液中醋酸以二聚物形式存在,甚至在气相中,它仍以双分子缔合状态存在。
二、醋酸的主要用途(1)制醋酸乙炔醋酸乙炔是聚乙烯醇、维尼纶纤维的主要原料;它也可作为胶乳、涂料、织物整理剂、胶粘剂的原料,生产醋酸乙烯是目前醋酸的最大用途之一。
(2)制醋酸纤维素生产醋酸酐,再加工成醋酸纤维素是醋酸的第二大用途。
醋酐和醋酸纤维素均广泛应用于制造塑料、人造丝、喷漆、照相底片、透明纸以及染料、医药等。
(3)制取醋酸酯类溶剂醋酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯和戊酯大量用作工业溶剂。
多用于喷漆、增塑剂、医药、香料。
(4)制取氯醋酸与醋酸盐一氯醋酸是制造除草剂2,4-D等的原料。
醋酸纳是制草、织物、染料、照相底片的中和剂和媒染剂。
(5)作织物的整理剂醋酸可作为尼纶、丙烯纤维织物的整理剂,是生产染料、颜料的重要中间体。
(6)用于制药功业醋酸还可作为生产纤维素、抗生素、荷尔蒙和其他药物的原料;。
(7)制取乙酰化合物醋酸还可生产乙酰氯、乙酰胺、二甲基乙酰胺、乙酰苯胺等。
1.3安全生产制度一、操作规程:1.生产安全技术规程(1)氧化塔液面应不低于液面计200mm,防止废气串入蒸发系统引起爆炸。
(2)氧化塔防爆膜每年大修更换一次,爆炸膜的厚度不得超过0.3mm安装前应作定压实验,爆破压力不得超过2.3Kg/cm3。
(3)经常定期分析醋酸锰得含量在0.08-0.12%控制气相温度不得超过液相温度,一旦超过液相温度10以上,或气相温度突然急剧上升,应立即采取措施,否则可能发生剧烈爆炸。
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。
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乙醛氧化制醋酸仿真软件——氧化工段北京东方仿真控制技术有限公司仿真教学事业部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。
CH3CHO+O2→CH3COOOHCH3COOOH+CH3CHO→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。
从低沸塔T-202顶出来的低沸物去脱水塔T-203回收醋酸,含量99%的醋酸又返回精馏系统,塔T-203中部抽出副产物混酸,T-203塔顶出料去甲酯塔T-204。
甲酯塔塔顶产出甲酯,塔釜排出废水去中和池处理。
2、氧化系统流程简述乙醛和氧气按配比流量进入第一氧化塔(T-101),氧气分两个入口入塔,上口和下口通氧量比约为1:2,氮气通入塔顶气相部分,以稀释气相中氧和乙醛。
乙醛与催化剂全部进入第一氧化塔,第二氧化塔不再补充。
氧化反应的反应热由氧化液冷却器(E-102)移去,氧化液从塔下部用循环泵(P-101)抽出,经过冷却器(E-102)循环回塔中,循环比(循环量:出料量)约110~120。
冷却器出口氧化液温度为60℃,塔中最高温度为75~78℃,塔顶气相压力0.2Mpa(表),出第一氧化塔的氧化液中醋酸浓度在92~94×10-2,从塔上部溢流去第二氧化塔(T-102)。
第二氧化塔为内冷式,塔底部补充氧气,塔顶也加入保安氮气,塔顶压力0.1Mpa(表),塔中最高温度约85℃,出第二氧化塔的氧化液中醋酸含量为97~98×10-2。
第一氧化塔和第二氧化塔的液位显示设在塔上部,显示塔上部的部分液位。
出氧化塔的氧化液一般直接去蒸馏系统,也可以放到氧化液中间贮罐(V-102)暂存。
中间贮罐的作用是:正常操作情况下做氧化液缓冲罐,停车或事故时存氧化液,醋酸成品不合格需要重新蒸馏时,由成品泵(P-402)送来中间贮存,然后用泵(P-102)送蒸馏系统回炼。
两台氧化塔的尾气分别经循环水冷却的冷却器(E-101)中冷却,凝液主要是醋酸,带少量乙醛,回到塔顶,尾气最后经过尾气洗涤塔(T-103)吸收残余乙醛和醋酸后放空,洗涤塔采用下部为新鲜工艺水,上部为碱液,分别用泵(P-103、P-104)循环。
洗涤液温度常温,洗涤液含醋酸达到一定浓度后(70~80%),送往精馏系统回收醋酸,碱洗段定期排放至中和池。
第三章工艺技术指标第四章岗位操作法。
一冷态开车/装置开工说明:斜体字部分是在仿真范围外或必须和其它工段配合的操作。
1、开工应具备的条件。
(1)检修过的设备和新增的管线,必须经过吹扫、气密、试压、置换合格(若是氧气系统,还要脱酯处理)(2)电气、仪表、计算机、联锁、报警系统全部调试完毕,调校合格、准确好用。
(3)机电、仪表、计算机、化验分析具备开工条件,值班人员在岗。
(4)备有足够的开工用原料和催化剂。
2.引公用工程3.N2吹扫、置换气密4.系统水运试车5.酸洗反应系统(1)从罐区V402用泵P402(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P402,P102停止进酸;(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,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%后向精馏系统正常出料,建立全系统酸运大循环。
6.全系统大循环和精馏系统闭路循环(1)氧化系统酸洗合格后,要进行全系统大循环:V402 T101 T102 E201 T201T202 T203 V209E206 V204 V402(2)在氧化塔配制氧化液和开车时,精馏系统需闭路循环。
脱水塔T203全回流操作,成品醋酸泵P204向成品醋酸储罐V402出料,P402将V402中的酸送到氧化液中间罐V102,由氧化液输送泵P102送往氧化液蒸发器E201构成下列循环:(属另一工段)顶顶全回流E206 P204 V402P102 V102等待氧化开车正常后逐渐向外出料。
7.第一氧化塔配制氧化液当T101中加醋酸30%后,向其中加醛和催化剂,同时打开P101泵打循环,开E102A通蒸汽为氧化液循环液通蒸汽加热,循环流量保持在700M3/H(通氧前),氧化液温度保持在70~76℃,直到使浓度符合要求。
8.第一氧化塔投氧开车(1)开车前联锁投入自动;(2)投氧前氧化液温度保持在70~76︒C,氧化液循环量FIC104控制在700M3/h。
(3)控制FIC-101 N2流量为120 M3/h(4)按如下方式通氧:a)用FIC-110小投氧阀进行初始投氧,氧量小于100M3/h开始投。
首先特别注意两个参数的变化:LIC-101液位上涨情况;尾气含氧量AIAS-101三块表是否上升。
其次,随时注意塔底液相温度、尾气温度和塔顶压力等工艺参数的变化。
如果液位上涨停止然后下降,同时尾气含氧稳定,说明初始引发较理想,逐渐提高投氧量。
b)当FIC-110小调节阀投氧量达到320Nm3/h时,启动HC-103调节阀,在HC-103增大投氧量的同时减小FIC-110小调节阀投氧量,HC-103投氧量达到620Nm3/h时,小投氧阀减小到关闭。
继续由HC-103投氧直到正常。
c)HC-103投氧量达到1000Nm3/h后,可开启HC-102上部通氧,投氧量310Nm3/h直到正常。
原则要求:投氧在0~400Nm3/h之内,投氧要慢。
如果吸收状态好,要多次小量增加氧量。
400~1000Nm3/h之内,如果反应状态好要加大投氧幅度,特别注意尾气的变化及时加大N2量。
d)T101塔液位过高时要及时向T102塔出一下料。
当投氧到400Nm3/h时,将循环量逐渐加大到850M3/h;当投氧到1000Nm3/h时,将循环量加大到1000M3/h。
循环量要根据投氧量和反应状态的好坏逐渐加大。
(5)调节方式:a)将T101塔顶保安N2开到120Nm3/h,氧化液循环量FIC-104调节为500~700Nm3/h,塔顶PIC-109A/B控制为正常值0.2Mpa。
将氧化液冷却器(E-102A/B)中的一台E-102B改为投用状态,关闭调节阀TIC-104B备用。
另一台(E-102A)关闭其冷却水通入蒸汽给氧化液加热,使氧化液温度稳定在75~76︒C。
调节T101塔液位为25±5%,关闭出料调节阀LIC-101,按投氧方式以最小量投氧,同时观察液位、气液相温度及塔顶、尾气中含氧量变化情况。
当液位升高至60%以上时需向T-102塔出料降低一下液位。
当尾气含氧量上升时要加大FIC-101氮气量,若继续上升氧含量达到5⨯10-2(v)打开HC-101旁路氮气,并停止提氧。
若液位下降一定量后处于稳定,尾气含氧量下降为正常值后,氮气调回120m3/h,含氧仍小于5⨯10-2并有回降趋势,液相温度上升快,气相温度上升慢,有稳定趋势,此时小量增加通氧量,同时观察各项指标。
若正常,继续适当增加通氧量,直至正常。
待液相温度上升至84︒C时关闭E-102A加热蒸汽。
当投氧量达到1000Nm3/h以上时,且反应状态稳定或液相温度达到90︒C时,开始投冷却水。
开TIC-104B,注意开水速度应缓慢,注意观察气液相温度的变化趋势,当温度稳定后再提投氧量。
投水要根据塔内温度勤调,不可忽大忽小。
在投氧量增加的同时,要对氧化液循环量做适当调节。
b)投氧正常后,取T-101氧化液进行分析,调整各项参数,稳定一段时间后,根据投氧量按比例投醛,投催化剂。
液位控制为35±5%向T-102出料。
c)在投氧后,来不及反应或吸收不好,液位升高不下降或尾气含氧增高到5⨯10-2时,关小氧气,增大氮气量后,液位继续上升或含氧继续上升到8⨯10-2联锁停车,继续加大氮气量,关闭氧气调节阀。
取样分析氧化液成分,确认无问题时,再次投氧开车。
9.第二氧化塔投氧(1)待T-102塔见液位后,向塔底冷却器内通蒸汽保持氧化液温度在80︒C,控制液位35±5%,并向蒸馏系统出料。
取T-102塔氧化液分析。
(2)T-102塔顶压力PIC-112控制在0.1Mpa,塔顶氮气FIC-105保持在90NM3/h。
由T-102塔底部进氧口,以最小的通氧量投氧,注意尾气含氧量。
在各项指标不超标的情况下,通氧量逐渐加大到正常值。
当氧化液温度升高时,表示反应在进行。
停蒸汽开冷却水HC-105,HC-106,TIC-108,TIC-109使操作逐步稳定。
10.吸收塔投用(1)打开V49,向塔中加工艺水湿塔。
(2)开阀V50,向V105中备工艺水(3)开阀V48,向V103中备料(碱液)(4)在氧化塔投氧前开P103A/B向T103中投用工艺水(5)投氧后开P105A/B向T103中投用吸收碱液(5)如工艺水中醋酸含量达到80%时,开阀V51向精馏系统排放工艺水。
11.氧化塔出料(1)当氧化液符合要求时,开阀V44向氧化液蒸发器E201出料。