发布时间 : 星期三 文章年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计毕业设计（论文） 2更新完毕开始阅读39249a38a8114431b90dd84f
第二章醋酸合成方法概述
2.1.2 国内生产状况
1953年在上海试剂一厂首次建成乙醇-乙醛-醋酸工业生产装置,之后陆续建成一批以乙醇为原料的中小型醋酸装置;1958年吉化公司建成电石-乙炔-乙醛-醋酸生产装置;70年代末期至80年代末期,国内先后有上海石化总厂、吉林化学工业公司、大庆化工总厂、扬子石化四家企业利用引进的以乙烯为原料生产乙醛的技术,自行设计配套建成投产四套乙烯-乙醛-醋酸装置,为缓解我国当时醋酸供需矛盾发挥了巨大作用;1996年8月我国引进Monsanto/BP技术在上海吴泾化工总厂建成投产第一套甲醇低压羰基化制醋酸装置,标志着我国醋酸工业进入一个新的发展时期;1997年,我国利用自行研制的甲醇羰基化技术,在镇江索
普集团建成10万t/a醋酸装置;1998年四川维尼纶厂与英国BP公司合资建设15万t/a羰基合成法醋酸装置建成投产。
目前国内已有90多套醋酸生产装置,实际生产能力115万t/a左右。其中,乙烯-乙醛-醋酸法装置4套,总能力44.5万t/a ;甲醇低压羰基化法装置3套,能力35万t/a;此外还有多套乙醇-乙醛-醋酸法装置及两套处于停产半停产状态的乙炔法装置。1998年醋酸产量64.9万t,比1997年增长11.7%。
2.2 醋酸合成方法
醋酸工业经过几十年的发展，目前世界上己经形成以下八种工业技术路线。这/又种工艺路线有:轻烃液相氧化法、乙醛氧化法、乙烯直接氧化法、甲醇拨基合成法(MC)、乙烷选择性催化氧化、醋酸一醋醉一醋酸甲醋联产、乙烷直接氧化法、和天然气经非合成气氧化法等。
2.2.1 轻烃液相氧化法
轻烃液相氧化法又称为直接氧化法或者丁烷氧化法，从名称可看出，其主要原料为正丁烷，除此之外，还有以石脑油作为原料的生产路线。这是醋酸合成的主要方法之一。
原料正丁烷(或石脑油)在催化剂存在的条件下，与氧化剂(氧气或者空气)进行氧化反应生产醋酸。反应温度在170一200℃之间，反应压力控制在5.oMPa左右。轻烃液相氧化法的收率在75%一80%之间。反应原理如下式所示:
C4H10?2.5O2?2CH3COOH?H2O
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第二章醋酸合成方法概述
这种工艺路线的反应机理复杂，有些科学家认为其中包含有自由基反应l’21。 轻烃液相氧化法制醋酸的工艺流程如下:
在喷射式连续塔中，空气与原料(正丁烷或石脑油)在液相中进行反应。反应产物经冷却后，在气液分离器中，分离为气相(未反应的原料)和液相(主要为醋酸和水)。液相组分再经油分离器，分离出的低沸点产物再次氧化为醋酸，物料脱水后经精馏可得到成品醋酸。该工艺生产的醋酸侮吨单耗为:正丁烷1.08t(或者石脑油1.22t)，氧化剂260m“，冷却水量单耗为250m，，蒸汽单耗为5500一l0000kg，耗电1200一152okw·hl”]。该生产工艺的特点是:机理复杂，副产物多，设备腐蚀严重。 2.2.2 乙醛氧化法
乙醛氧化法是最早实现工业化生产的工艺之一。原料乙醛的取得途径有两种，一种是将丁烷或者轻石脑油氧化制得，也可以用乙烯水合制取乙醛。乙醛在催化剂存在的条件下，
与氧化剂反应生成醋酸。反应条件一般为150℃和55atm。反应原理如下式所示
CH3CHO?O2?2CH3COOH
这种生产工艺的特点是:产品单耗大、催化剂难制取，且催化剂的毒性对环境污染较大。 2.2.3 乙烯直接氧化法
乙烯直接氧化法是日本昭和电工株式会社开发的专利技术。第一套运用该技术的生产装置于1997年在日本建成投产。该工艺不需经过乙烯转化为乙醛的步骤，而是采用一步法气相工艺把乙烯直接氧化为醋酸。在催化剂存在的条件下，乙烯、氧化剂、蒸汽
其反应式表述如下:
C2H4?O2?2CH3COOH
这种生产工艺的特点是:收率高、选择性高、工艺较简单、三废少。属于较清洁生产工艺。
2.2.4 甲醇羰基合成法(MC)
甲醇和一氧化碳反应生成醋酸，这是目前应用最广的工艺方法。根据反应条件的不同，一般又分为高压法和低压法两种工艺。这两种工艺方法的生产工艺原理相似，都依赖于催化剂体系 【】 。高压法由BAsF公司于1960年完成开发投产，但由于存在反应条件苛刻、副产物多、产品精制复杂、投资能耗高等缺点，己经全部停产[l7一，9]。低压法目
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第二章醋酸合成方法概述
前新建的醋酸生产装置大都采用低压甲醇碳基合成法。低压法的反应工艺有孟山都工艺[20]，BPeativa工艺，塞拉尼斯公司(eelanese)的AoPlus工艺1221，uoP/e址yodAcetica工艺[【】，我国西南化工研究院开发的工艺，但由于其催化剂存在价格高和回收困难的特点，各大公司仍致力于工艺的改进和催化剂的创新。对低压法工艺的研究首先集中在催化剂的研究开发方面，一方面对现有老式催化剂进行改良，另一方面开发稳定性好、相对便宜、催化效率高的新式催化剂;研究的第二个方向是改进现有工艺流程，针对低压甲醇拨基法各个工段的特点开发优化各具特色的流程【】;研究的第三个方向是对现在装置的挖潜改造及设备的强化，主要方法通过改良催化剂、提升设备能力、改善系统平衡条件;其它还有诸如进一步纯化产品13947];运用新设备及新材料等。而对其改进对好的工艺有塞拉尼斯公司(Celanese)的AoPlus工艺和BP公司的BPcativa工艺。 2.2.5 乙烷选择性催化氧化
联合碳化物公司品牌联合碳化物公司(简称联碳公司)，开发了乙烷选择性催化氧化法，又称为Ethoxene工艺。该工艺将乙烷和乙烯的混合物催化氧化制取醋酸。该生产工艺的特点是:选择性好，操作条件简单，但是副产物多。 2.2.6 醋酸一醋酐一醋酸甲醋联产工艺
英国石油(BP)公司在醋醉拨基合成工艺的基础上，进行了新的工艺改进，提出了由甲醇生产醋醉联产醋酸的工艺流程[48l。该流程是利用醋配与甲醇反应制得醋酸甲醋，再进行拨基化反应，合成醋配联产醋酸。该工艺的特点是:原料获取方便，反应速率高，产品线丰富，工艺调节方便等。
2.2.7 SABIC乙烷直接氧化制醋酸工艺
沙特基础工业(sABIC)公司开发的sABIc乙烷直接氧化制醋酸工艺，是利用乙烷催化气相氧化制取醋酸1491。其反应方程式如下所示:
C2H6?3/2O2?CH3COOH?H2O
反应条件是150一450℃和l一50bar。该工艺的特点是:选择性高，转化率高，运行费用低，催化性能稳定。
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第二章醋酸合成方法概述
2.2..8 天然气经非合成气制醋酸工艺
天然气经非合成气制醋酸工艺是刚刚提出的一项新的专利技术。其流程是从甲烷经非合成气过程制备醋酸、甲醇和二甲醚150]。反应方程式表述如下:
2CH4?2HBr?O2?2CH3Br?2H2OCH4?O2?CO?H2?H2OCH3Br?H2O?CO?CH3COOH?HBr
该流程的特点是:原料性质温和，工艺危险性低，转化率高，副产物少等。
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