乙酸生产工艺ppt课件.ppt

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1、项目五10kt/a乙酸生产技术1一、乙酸的物化性质及应用1、乙酸的简介别名：醋酸结构式：CH3COOH分子式：C2H4O22、物化性质无色透明液体，有刺激性气味，相对密度1.0492，熔点16.635oC，沸点117.9oC，折射率1.3716，闪点57oC，自然点465oC，黏度11.83mPa*s，与水、乙醇、苯和乙醚混溶，不溶于二硫化碳。23、应用乙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，

2、在塑料、橡胶、印刷等行业中也有十分广泛的用途。3二、乙酸的制取1、乙醛氧化法乙醛与空气或氧气在醋酸锰和醋酸钴催化剂存在下，液相氧化生成醋酸。反应过程中除含有未反应的乙醛外，副产物有醋酸甲酯、醋酸乙酯和甲酸等。精制过程中需添加少量高锰酸钾等氧化剂进行蒸馏，以除去少量杂质。2CH3CHO+O2==2CH3COOH乙醛的获得主要有以下三种方法：①乙烯法：在氯化钯催化剂存在下，由乙烯与空气或氧气进行液相氧化制成。2C2H4+O2=2CH3CHO4②乙醇法：在银或铁钼催化剂存在下，由乙醇经氧化制成。2CH3CH2O

3、H+O2==2CH3CHO+2H2O③乙炔法：由电石制乙炔再经水合制成。此法由于存在汞污染问题，即将淘汰。CaC2+2H2O==C2H2+Ca(OH)2C2H2+H2O==CH3CHO2、低碳烃（丁烷或石脑油）氧化法丁烷或石脑油及均相催化剂（醋酸钴、醋酸锰等）溶解与乙酸中，在高压下送入空气进行氧化反应，即可生成乙酸，同时副产物甲酸、丙酸、丁酸和醋酸乙酯。甲酸、丙酸和丁酸可作为副产品回收。反应条件为95~10oC和1.01~5.47MPa.53、甲醇羰基合成法此法分为低压羰基合成法和高压羰基合成法。前者选用

4、铑-碘为主体催化剂，反应可以在较温和的条件下进行；后者选用钴-碘为主体催化剂，反应在较苛刻的条件下进行。①低压羰基合成法：原料甲醇经预热后送入反应器底部，同时用压缩机把一氧化碳送入反应器，反应温度175~200oC，一氧化碳分压1~1.5MPa.反应后的产物经分离装置分离后即可得成品乙酸。以甲醇计，收率和选择性均高于99%。CH3OH+CO==CH3COOH6②高压羰基合成法：甲醇与一氧化碳在乙酸水溶液中反应，以羰基钴为催化剂，碘甲烷为助催化剂，反应条件为250oC和70MPa.反应后得产物经分离系统分离

5、后，即可得成品。以甲醇计，收率可达90%。CH3OH+CO==CH3COOH4、三种方法的比较⑴、乙醛氧化法乙醛氧化法具有工艺简单、技术成熟、收率高、成本较低等特点。⑵、低碳烃氧化法产物复杂，醋酸收率低，工艺分离比较复杂，对设备腐蚀严重。⑶、甲醇羰基合成法7以甲醇和一氧化碳为原料的甲醇羰基化法分为高压法和低压法两种工艺。①低压法：甲醇低压羰化法生产醋酸优点：原料甲醇和一氧化碳来源广泛、价格低，反应条件缓和，反应选择性高，几乎无副产物生成，产品收率高、纯度高。缺点：铑的资源有限，且腐蚀性很强，设备用的耐腐蚀

6、材料昂贵，一般需使用哈氏合金（一种Ni-Mo合金）。②高压法：生产成本高，反应条件苛刻。综上所述：我组决定选用乙醛氧化法8三、原料的物化性质1、乙醛简介英文名：acetaldehyde；ethanal结构式：CH3CHO分子式：C2H4O2、物化性质无色、易燃、易挥发、易流动的液体，有辛辣刺激性气味。相对密度0.7780熔点-123.5oC沸点20.16oC闪点-38oC比热容1.41J/(g*oC)折射率1.3311与水、乙醇、乙醚、苯、汽油、甲苯、二甲苯和丙酮混溶，蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限

7、4.0%~57.0%，临界温度181.5oC，临界压力6.40MPa。9四、生产工艺1、生产原理主反应2CH3CHO+O2→2CH3COOH副反应CH3CHO+O2→CH3COOOHCH3COOH→CH3OH+H2OCH3OH+O2→HCOOH+H2OCH3COOH+CH3OH→CH3COOCH3+H2O3CH3CHO+O2→CH3CH(OCOCH3)2+H2OCH3CH(OCOCH3)2→(CH3CO)2O+CH3CHO102、工艺条件原料配比：乙醛与投氧量摩尔比为2：1反应温度：343~353K反应压

8、力：0.15MPa催化剂：醋酸锰113、工艺流程图12五、影响因素乙醛液相氧化生产醋酸的过程是一个气液非均相反应，可分两个基本过程：一是氧气扩散到乙醛的醋酸溶液界面，继而被溶液吸收的传质过程；二是在催化剂作用下，乙醛转化为醋酸的反应过程。1、气液传质（氧的吸收和扩散）的影响因素①氧气的通入速度：通入氧气的速率越快，气液接触面积越大，氧气的吸收率越大，设备的生产能力也就越大。但是，氧气的通入速率并非是可以无限增加的，因为氧气的吸