醋酸的生产工艺及设备

毕业设计（论文）

任务书

题目名称醋酸的生产工艺

审题人（指导教师）

题目性质□√真实题目□ 虚拟题目

学生学号指导教师

学生姓名

专业名称精细化学品生产技术技术职称教授/副教授/讲师

学生院系化学工程学院

学生层次高职专科

2012年11月02日

云南广播电视大学

云南国防工业职业技术学院

毕业设计说明书

作者: 学号：

学院: 化工学院

专业: 精细化学品生产技术

题目: 醋酸的生产工艺及制备

指导者：

评阅者：

2012年12月

摘要

本设计主要是，通过不同的制取方法了解它们各自的制备及生产工艺。从而寻找出较好的制取醋酸的生产工艺。培养人们积极探索客观事物之间存在的联系，能更好的运用他们来服务人类，为工业的发展，人们生活水品的提高。通过对醋酸的生产工艺以及制备的深入探索，能更好的运用现代技术去制取醋酸。从而更好地为人类制取醋酸提供了方便。也能降低产品的生产成本，从而更好的让产品服务社会，为国家的发展做出贡献。

醋酸是一种重要的基本有机化工原料，醋酸广泛用于有机合成、医药、农药、印染、轻纺、食品、造漆、粘合剂等诸多工业部门因此,醋酸工业的发展与国民经济各部门息息相关。

通过查阅资料和咨询老师，采用了乙醛氧化法的醋酸生产技术。详细的对此方法的优缺点及工艺流程进行了分析和概述，并对具体的生产过程中所使用的原料、催化剂、生产设备进行了论述。

关键词：制备；生产工艺；有机合成；醋酸；乙醛氧化。

目录

摘要 (3)

目录 (5)

第一章醋酸的结构 (5)

1.1醋酸的结构 (5)

1.2 醋酸的物理性质 (6)

1.3醋酸的化学性质 (6)

(6)

1.3.2乙酸的二聚体 (8)

1.3.3化学反应 (7)

1.4醋酸的用途 (8)

(8)

第二章.醋酸生产工艺 (8)

2.1 醋酸生产的历史沿革 (8)

2.2 醋酸工艺生产方法 (9)

2.3 乙醇的氧化法 (10)

2.4 乙烯的氧化法 (11)

2.5 丁烷氢化法 (11)

2.6 干代田工艺 (11)

2.7 乙醛氢化法 (11)

第三章乙醛的氧化法 (12)

3.1乙醛氧化法的工艺过程 (12)

(12)

参考文献 (23)

谢辞 (25)

第一章醋酸

1.1醋酸的结构

乙酸又称醋酸，广泛存在自然界，它是一种有机化合物。乙酸（acetic acid）分子中含有两个碳原子的饱和羧酸，是烃的重要含氧衍生物。分子式CH3COOH，结构简式

CH3COOH，分子模型图如下：

乙酸分子模型

图1-1

1.2醋酸的物理性质

纯醋酸的物理性质

分子结构：

O

‖

CH3—C—OH冰醋酸

工业乙酸的腐蚀性较强，但低于甲酸，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。

羧酸中，如乙酸，羧基氢原子能够部分电离变为氢离子（质子）而释放出来，致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸，酸度系数为4.8，pKa=4.75（25℃），浓度为1mol/L的醋酸溶液（类似于家用醋的浓度）的pH为2.4，也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。

乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。

2CH3COOH + Na2CO3→2CH3COONa + CO2 + H2O

2CH3COOH + Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu + 2H2O

CH3COOH + C6H5ONa →C6H5OH (苯酚）+ CH3COONa

1.3.2乙酸的二聚体

乙酸晶体结构显分子间通过氢键结合为二聚体（亦称二缔结物），二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有高的稳定性，现在已经通过冰点降低测定分子量以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态，甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候，二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的现

液态乙酸是一个亲水（极性）质子化溶剂，与乙醇和水类似。因为介电常数为6.2，它不仅能溶解极性化合物，比如无机盐和糖，也能够溶解非极性化合物，比如油类或一些元素的分子，比如硫和碘。它也能与许多极性或非极性溶剂混合，比如水，氯仿，己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。

1.3.3化学反应

对于许多金属，乙酸是有腐蚀性的，例如铁、镁和锌，反应生成氢气和金属乙酸盐。因为铝在空气中表明会形成氧化铝保护层，所以铝制容器能用来运输乙酸。金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子：小苏打与醋的反应。除了醋酸铬（II），几乎所有的醋酸盐能溶于水。

Mg(s) + 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)

NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)

乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应，特别注意的是，可以还原生成乙醇，通过亲核取代机理生成乙酰氯，也可以双分子脱水生成酸酐。同样，乙酸也可以成酯或氨基化合物。440℃的高温下，乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和。

1.4醋酸的用途

1.4.1 工业用途

醋酸是最重要的有机化工原料之一，主要用于合成醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸盐和氯代醋酸等产品，是合成纤维、胶黏剂、医药、农药和染料的重要原料，也是优良的有机溶剂，在塑料、橡胶、印刷等行业中也有十分广泛的用途

醋酸应用广泛，尤其在化纤生产中作为溶剂或原料。醋酸离解程度比无机酸弱得多，故其腐蚀性比无机酸弱。它是弱还原性有机酸。醋酸能使钝化型金属具有钝化或活化行为，取决于其浓度、温度及含有的杂质.

生活用途

醋酸可以用来去除水垢，通过化学反应制成食醋。

其他用途

醋酸是一种极为重要的化工产品，它在有机化工中的地位与无机化工中的硫酸相当，用途有：

(1)醋酸乙烯。醋酸的最大消费领域是制取醋酸乙烯，约占醋酸消费的44%以上，它广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚树脂、黏合剂、涂料等。