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乙酸(醋酸)的制备方法

乙酸(醋酸)的制备方法
乙酸(醋酸)的制备方法

乙酸又名醋酸,他的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。现在,生物合成法,即利用细菌发酵,仅占整个世界产量的10%,但是仍然是生产醋的最重要的方法,因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是由生物制备的。75%的工业用乙酸是通过甲醇的羰基化制备,具体方法见下。空缺部分由其他方法合成。

整个世界生产的纯乙酸每年大概有500万吨,其中一半是由美国生产的。欧洲现在的产量大约是每年100万吨,但是在不断减少。日本每年也要生产70万吨纯乙酸。每年世界消耗量为650万吨,除了上面的500万吨,剩下的150万吨都是回收利用的。

发酵法

有氧发酵

在人类历史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋杆菌属细菌制备。在氧气充足的情况下,这些细菌能够从含有酒精的食物中生产出乙酸。通常使用的是苹果酒或葡萄酒混合谷物、麦芽、米或马铃薯捣碎后发酵。有这些细菌达到的化学方程式为:

C2H5OH + O2 →CH3COOH + H2O

做法是将醋菌属的细菌接种于稀释后的酒精溶液并保持一定温度,放置于一个通风的位置,在几个月内就能够变为醋。工业生产醋的方法通过提供氧气使得此过程加快。

现在商业化生产所用方法其中之一被称为“快速方法”或“德国方法”,因为首次成功是在1823年的德国。此方法中,发酵是在一个塞满了木屑或木炭的塔中进行。含有酒精的原料从塔的上方滴入,新鲜空气从他的下方自然进入或强制对流。改进后的空气供应使得此过程能够在几个星期内完成,大大缩短了制醋的时间。

现在的大部分醋是通过液态的细菌培养基制备的,由Otto Hromatka和Heinrich Ebner 在1949年首次提出。在此方法中,酒精在持续的搅拌中发酵为乙酸,空气通过气泡的形式被充入溶液。通过这个方法,含乙酸15%的醋能够在两至三天制备完成。

无氧发酵

部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将糖类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体。总体反应方程式如下:

C6H12O6 → 3 CH3COOH

更令工业化学感兴趣的是,许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产乙酸,例如甲醇,一氧化碳或二氧化碳与氢气的混和物。

2 CO2 + 4 H2 →CH3COOH + 2 H2O

2 CO + 2 H2 →CH3COOH

梭菌属因为有能够直接使用糖类的能力,减少了成本,这意味着这些细菌有比醋菌属细菌的乙醇氧化法生产乙酸更有效率的潜力。然而,梭菌属细菌的耐酸性不及醋菌属细菌。耐酸性最大的梭菌属细菌也只能生产不到10%的乙酸,而有的醋酸菌能够生产20%的乙酸。到现在为止,使用醋酸属细菌制醋仍然比使用梭菌属细菌制备后浓缩更经济。所以,尽管梭菌属的细菌早在1940年就已经被发现,但它的工业应用仍然被限制在一个狭小的范围。

甲醇羰基化法

大部分乙酸是通过甲基羰基化合成的。此反应中,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,方程式如下

CH3OH + CO →CH3COOH

这个过程是以碘代甲烷为中间体,分三个步骤完成,并且需要一个一般由多种金属构成的催化剂(第二部中)

(1) CH3OH + HI →CH3I + H2O(2) CH3I + CO →CH3COI(3) CH3COI + H2O →CH3COOH + HI

通过控制反应条件,也可以通过同样的反应生成乙酸酐。因为一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以甲基羰基化一直以来备受青睐。早在1925年,英国塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已经开发出第一个甲基羰基化制乙酸的试点装置。然而,由于缺少能耐高压(200atm 或更高)和耐腐蚀的容器,此法一度受到抑制。直到1963年,德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂,开发出第一个适合工业生产的办法。到了1968年,以铑为基础的催化剂的(cis?[Rh(CO)2I2])被发现,使得反映所需压力减到一个较低的水平并且几乎没有副产物。1970年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,铑催化甲基羰基化制乙酸逐渐成为支配性的孟山都法。90年代后期,英国石油成功的将Cativa催化法商业化,此法是基于钌,使用([Ir(CO)2I2]),它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。

乙醇氧化法

由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。

C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O

乙醛氧化法

在孟山都法商业生产之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。尽管不能与甲基羰基化相比,此法仍然是第二种工业制乙酸的方法。乙醛可以通过氧化丁烷或轻石脑油制得,也可以通过乙烯水合后生成。当丁烷或轻石脑油在空气中加热,并有多种金属离子包括镁,钴,铬以及过氧根离子催化,会分解出乙酸。化学方程式如下:

2 C4H10 + 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O

此反应可以在能使丁烷保持液态的最高温度和压力下进行,一般的反应条件是150℃和55 atm。副产物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。因为部分副产物也有经济价值,所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成,不过分离乙酸和副产物使得反应的成本增加。

在类似条件下,使用上述催化剂,乙醛能被空气中的氧气氧化生成乙酸

2 CH3CHO + O2 → 2 CH3COOH

使用新式催化剂,此反应能获得95%以上的乙酸产率。主要的副产物为乙酸乙酯,甲酸和甲醛。因为副产物的沸点都比乙酸低,所以很容易通过蒸馏除去。

乙烯氧化法

由乙烯在催化剂(所用催化剂为氯化钯:PdCl2、氯化铜:CuCl2和乙酸锰:(CH3COO)2Mn)存在的条件下,与氧气发生反应生成。此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛,再通过乙醛氧化法制得。

丁烷氧化法

丁烷氧化法又称为直接氧化法,这是用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸的一种方法,也是主要的乙酸合成方法。

2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O

乙酸乙酯的工业制备方法研究

制备乙酸乙酯的工业方法研究 摘要:乙酸乙酯是一种重要的精细化学品应用比较广泛,世界需求量很大。其主要工业制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙烯加成法。本文介绍了四种制法的反应原理和工艺特点,结合当代社会精细化工产业的发展特点对这几种制法进行比较分析。 关键字:乙酸乙酯酯化反应反应机理乙醛缩合乙醇脱氢乙烯加成Abstract: Ethyl acetate is an important fine chemicals,it is used widely in the world and in great demand.The main industrial preparation of ethyl acetate are acid esterification,oxidation of acetaldehyde,ethanol dehydrogenation and ethylene-plus method.This article describes the principle of the reaction system of law and process characteristics.With contemporary society characterized by the development of fine chemical industry we compare these various methods . Keywords: ethyl acetate、esterification、reaction mechanis、aldehyde condensation Dehydrogenation of ethanol、Addition of ethylene 1.前言 精细化工产品(即精细化学品)是指那些具有特定的应用功能,技术密集,商品性强,产品附加值较高的化工产品。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工已成为我国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点[1]。 乙酸乙酯( EA),又名醋酸乙酯,作为一类重要的精细化学品应用较为广泛,具有良好的溶解性、快干性,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树酯、乙酸纤维树酯、合成橡胶等生产;也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水;在纺织工业中用作清洗剂;食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂;香料工业中是重要的香料添加剂,可作为调香剂的组分。此外,乙酸乙酯也可用作

石油炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介

炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介 从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水(溶于油或呈乳化状态),

可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。电脱盐基本原理: 为了脱掉原油中的盐份,要注入一定数量的新鲜水,使原油中的盐充分溶解于水中,形成石油与水的乳化液。 在强弱电场与破乳剂的作用下,破坏了乳化液的保护膜,使水滴由小变大,不断聚合形成较大的水滴,借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离,因为盐溶于水,所以脱水的过程也就是脱盐的过程。 CDU装置即常压蒸馏部分 常压蒸馏原理:

精馏又称分馏,它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。 原油之所以能够利用分馏的方法进行分离,其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。 在原油加工过程中,把原油加热到360~370℃左右进入常压分馏塔,在汽化段进行部分汽化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体。 VDU装置即减压蒸馏部分

减压蒸馏原理: 液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。 降低外界压力就等效于降低液体的沸点。压力愈小,沸点降的愈低。如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行,这种过程称为减压蒸馏。 轻烃回收装置是轻烃的回收设备,采用成熟、可靠的工艺技术,将天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收。

RDS即渣油加氢装置,渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。

空分车间生产工艺与原理

空分车间生产基本工艺与原理 1、空分综述 1.1、空气及空气分离 空气存在于我们地球表面,属典型的多组分混合物,主要成分有氮气、氧气及惰性气体,按体积含量计,氧气占20.95%、氮气占78.09%、氩占0.932%,此外还有微量的氢、氖、氦、氪、氙、氡,以及不定量的水蒸汽及二氧化碳。在标准状况下,空气液化温度为87.7K。 空气分离是指把空气通过一定的方法分离出氧气、氮气和惰性气体的过程。 目前分离的方法主要有深冷法、变压吸附法、膜分离法,它们各有自己的优缺点。变压吸附法、膜分离法主要用于低纯度、小型空分设备;焦炉煤气制合成氨项目用产品气量大且纯度要求高,故采用深冷法。 深冷法基本原理是:将空气液化后,根据各组份沸点不同,通过精馏将各组分进行分离。空气分离的主要产品为氧气及部分氮气。 1.2、空分装置简介 1.2.1.装置特点 我公司选用了由开封黄河制氧厂生产的第六代空分装置,流程上采用全低压、外压缩,不提氩的结构。主要特点: ⑴采用带自动反吹的自洁式空气过滤器,保证了运行周期及运行效果; ⑵预冷系统利用多余的污氮气及氮气对水进行冷却,降低冷水机组热负荷,减小冷水机组功率选型,不但节能且充分利用了富余气体干基吸湿

潜热; ⑶采用分子筛吸附,大大简化空气净化工艺,延长了切换周期,减少加工空气切换损失。利用分子筛所具有的选择性高吸附率,提高了净化效果,减少碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳进入液氧的量,确保主冷的安全同时延长装置大加温周期; ⑷采用增压机制动的透平膨胀机,提高单位气体制冷量,减少膨胀空气对上塔精馏段的影响,优化了精馏操作; ⑸分馏塔下塔采用高效塔板,上塔采用规整填料,降低精馏塔操作压力,提高了塔板和填料的精馏效率,保证了氧的提取率、降低制氧单耗; ⑹设置液氧贮槽及汽化系统,加大主冷液氧排放量,杜绝碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳在液氧中析出,最大限度保证主冷安全。液氧汽化系统为空分装置短停时系统用氧提供了方便,确保后工段工艺连续,减少后工段开停车损失; ⑺装置采用DCS集散控制系统,使操作更加方便和稳定。 1.2.2.装置主要参数 空分装置型号为KDON—4500/6000,其主要参数: ⑴空压机:≥25000Nm3/h,出口压力:0.6MPa(G); ⑵氧气:产量≥4500 Nm3/h,纯度99.6%,出界区压力:3.0 MPa(G); ⑶氮气:≥6000 Nm3/h,纯度99.99%,出界区压力0.8 MPa(G); ⑷仪表空气≥3000 Nm3/h,露点≤-40℃,出界区压力≥0.8MPa(G)。 1.2.3.装置设计运行要求 ⑴操作弹性 本装置可在不外加任何设备的情况下,能以设计氧产量的75~105%变

乙酸乙酯的几种制备方法

几种工业乙酸乙酯制备方法的技术经济对比 李雄 (中国石化上海石油化工股份有限公司,200540) 乙酸乙酯是应用最广泛的脂肪酸酯之一,其制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。相对比,乙醛缩合法生产乙酸乙酯路线投资低、成本也较低,较适合乙醛富裕地区投资生产。 关键词:乙醛乙酸乙酯技经指标成本 1 用途及市场情况介绍 乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,是应用最广泛的脂肪酸酯之一,具有优良的溶解性能,是一种快干性的、极好的工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树酯、乙酸纤维树酯、合成橡胶等生产;也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水;在纺织工业中用作清洗剂;食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂;香料工业中是最重要的香料添加剂,可作为调香剂的组分。以外,EA也可用作粘合剂的溶剂、油漆的稀释剂以及制造药物、染料的原料。 1.1 国际市场分析 乙酸乙酯由于其特殊的性能,在世界化工市场相当活跃。美国和日本是世界上最大的乙酸乙酯生产和消费国。全世界生产能力中美国占31.73%,日本占35.75%。美国的主要生产公司是Eastman公司、Hoechst Calanese及孟山都公司,总生产能力为127 kt/a。日本的主要生产公司是千叶乙酸乙酯、日本合成化学、德山石油化学及协和油化,总生产能力为193 kt/a。 在亚洲地区,乙酸乙酯的主要市场是日本、中国和东南亚。日本是该地区乙酸乙酯的净出口国,有近50%的生产能力在日本,该地区的生产缺口达70 kt/a,目前主要从美国和欧洲进口。近年来,日本的乙酸乙酯产量以每年10%的速率增长,增加量基本用于出口。 1.2 国内供需及预测 (1)生产能力 目前,我国乙酸乙酯的生产企业有30多家,年生产能力在万吨以上的仅有两家,其余均为千吨级生产装置,除上海石化采用乙醛法生产、山东临沭化肥厂是采用乙醇脱氢法生产外都是采用直接酯化法。 (2)产量和进口量

丙烷脱氢装置工艺流程

本项目设计主要是一台年产60 万吨丙烯的丙烷脱氢装置(PDH),项目建设地为中国浙江省宁波市北仑区青峙开发区。项目采用的丙烷脱氢装置引进美国CB&I LUMMUS 公司的CATOFIN 丙烷脱氢制丙烯工艺,该工艺采用高效的铬系催化剂和HGM 材料;具有丙烷转换率高、丙烯选择性好、原料适应性强及装置在线率高等优点,是目前丙烷脱氢制丙烯的先进技术之一。CATOFIN PDH 工艺通过固定床反应器,在氧化铬-氧化铝催化剂上将丙烷转换为丙烯。未转化的丙烷将被分离并且循环利用,丙烯是唯一的主产品。 PDH装置规模大,PDH装置操作条件比较复杂,导致设备规格大型化。设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。根据基础设计开工报告可知,PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。统计各设备的数量装置大型设备就有199台,并且绝大多数为国外进口设备。根据PDH的工艺物料的特性,本装置属于甲类生产装置,生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。这些物料都属于易燃、易爆的物质,乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触,形成爆炸混合气体,极易引发火灾爆炸事故。因此,火灾、爆炸是本装置的主要危险,防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点。 丙烯工艺流程主要包括物料反应,产物压缩分离及尾气回收和产品提纯三个大的部分。PDH装置规模大,PDH装置操作条件比较复杂,导致设备规格大型化。设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。根据基础设计开工报告可知,PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。统计各设备的数量装置大型设备就有199台,并且绝大多数为国外进口设备。根据PDH的工艺物料的特性,本装置属于甲类生产装置,生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。这些物料都属于易燃、易爆的物质,乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触,形成爆炸混合气体,极易引发火灾爆炸事故。因此,火灾、爆炸是本装置的主要危险,防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点 首先,新鲜丙烷进料与来自产品分离塔的循环丙烷以及脱油塔顶的丙烷混合后,送入进料汽化器。汽化后的原料气被多个换热器逐步加热,最终在进料加热

空分装置讲解

空分装置简介洗涤剂化工厂空分车间由氮氧站和空压站布置成一个区域组成的气体车间,为生产装置和辅助系统提供需要的氮气、氧气、仪表风和工业风。 1.1.1装置简介 氮氧站包括空分装置、液氧液氮储存、压氧、压氮系统,空分装置有两套KDON-800/1400空分设备(其中一套生产、另一套备用),该装置于1991年8月建成投产,装置设计生产能力为氮气1400Nm3/h,氧气800Nm3/h,该装置占地面积为20072 m2。空分装置为开封空分设备厂开发研制的新型产品。它采用常温分子筛吸附法净化空气,工艺流程简单,操作方便,运行安全平稳。为了满足生产装置氧、氮的连续供气,装置内设置了液氧、液氮的储罐及气化系统。为了保证全厂各用户需求,由压氧、压氮系统供应压缩氧气和压缩氮气, ≤8PPm,供给压力0.8MPa,产量1400 Nm3/h,提按设计值,提供给用户的氮气质量为含0 2 供的氧气质量为≥99.6%,供给压力为2.8 MPa,产量为800 Nm3/h。 空压站于1991年8月建成投产,设计可为全厂提供仪表风4000 Nm3/h,供给压力0.6 MPa,仪表风露点为≤-40℃,工业风1080 Nm3/h,供给压力0.8 MPa。 1.1.2工艺原理 1.1. 2.1 空分装置原理 空气主要是由78.03%的氮气和20.93%的氧气及其它气体混合而成。空气分离就是先使空气冷却到一定的低温,而使其液化成为液态空气。再利用氧和氮两种液体的沸点不同(在大气压力下,氧的沸点为﹣183.98℃,而氮的沸点为﹣195.8℃),在装有筛板的空分塔内进行分离。空分塔又称之为精馏塔。空气精馏塔一般可分为单级精馏塔和双级精馏塔,单级精馏塔只能制取一种纯产品。洗涤剂化工厂空分装置采用双级精馏塔制取高纯度的氮气

工业乙酸乙酯的制备方法

工业乙酸乙酯的制备方法 目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法,在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合法装置得到了广泛的应用。乙醇脱氢法是近年开发的新工艺,在乙醇丰富且低成本的地区得到了推广。最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法,1998年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt/a生产装置。 (1)乙酸酯化法 乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法,在催化剂存在下,由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。 CH3CH2OH+CH3COOH=CH3COOCH2CH3+H2O 乙醇乙酸乙酸乙酯水 反应除去生成水,可得到高收率。该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设备腐蚀性强,在国际上是属于被淘汰的工艺路线。 (2)乙醛缩合法 在催化剂乙醇铝的存在下,两个分子的乙醛自动氧化和缩合,重排形成一分子的乙酸乙酯。 2CH3CHO→CH3COOCH2CH3 乙醛乙酸乙酯 该方法20世纪70年代在欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置,在生产成本和环境保护等方面都有着明显的优势。 (3)乙醇脱氢法 采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯,经高低压蒸馏除去共沸物,得到纯度为99.8%以上乙酸乙酯。 2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2 乙醇乙酸乙酯氢 (4)乙烯加成法

在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下,乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。 CH2CH2+CH3COOH=CH3COOCH2CH3 乙烯乙酸乙酸乙酯 该反应乙酸的单程转化率为66%,以乙烯计乙酸乙酯的选择性为94%。Rhone-Poulenc 、昭和电工和BP等跨国公司都开发了该生产工艺。 由于上海石化股份有限公司具有丰富的乙烯、乙酸和乙醛,故本文对乙酸酯化法、乙醛缩合法和乙烯加成法生产乙酸乙酯的技术经济指标予以对比分析。 技术经济指标对比 对于同为80 kt/a级的工业乙酸乙酯生产装置,分析其各项经济技术指标,对比如表2。表2 乙酸乙酯各工艺路线技术经济指标对照 工艺路线 乙醛缩合法 乙烯加成法 酯化法 原料单耗 /t·t-1 乙烯 - 0.355 乙醛 1.02 乙酸 0.718 0.692 乙醇 - 0.533 其他 0.005 0.01 0.005

工艺流程图制图规范

工艺流程图制图规范 工艺流程图一般有如下几种: 1.全厂总工艺流程图或物料平衡图,在化工厂设计中,为总说明部分提供的全厂流程图样。对综合性化工厂则称全厂物料平衡图。图上各车间(工段)用细实线画成长方框来示意。流程线只画出主要物料,用粗实线表示。流程方向用箭头画在流程线上。图上还注明了车间名称,各车间原料、半成品和成品的名称、平衡数据和来源、去向等。 2.物料流程图MBD(material balance diagram),是在全厂总工艺流程图基础上,分别表达各车间内部工艺物料流程的图样。在流程上标注出各物料的组分、流量以及设备特性数据等。 3.工艺管道及仪表流程图PID(Piping&Instrument Diagram),是以物料流程图为依据,内容较为详细的一种工艺流程图。在管线和设备上画出配置的某些阀门、管件、自控仪表等的有关符号。 绘图软件 工艺流程图一般绘图软件为AutoCAD,但企业及设计院一般使用在AutoCAD平台上二次开发的软件,如:国产软件——PIDCAD工艺流程图设计软件、工艺流程设计软件。其中后者是将常用化工设备以组件形式构建数据库,用户直接调用即可。 绘制程序 工艺流程图绘制程序为: 首先选择图纸图副、标题栏等;其次,绘制主要设备; 再次,绘制管线;然后,添加阀门、仪表、管件等,添加标注信息; 最后,核查图纸正确性;

工艺流程表示标准 1总则 1.1目的 为了规范工艺流程图设计的内容及表示方法,提高设计质量,特编制本标准。 1.2范围 1.2.1本标准规定了工艺流程图的绘制方法﹑详细设计(施工图设计)阶段的管道及仪表流程图﹑基础设计(初步设计)阶段的工艺管道及仪表流程图﹑外来流程图的编制﹑计算机辅助设计规定等要求。 1.2.2本标准适用于炼油装置和石油化工装置的“工艺流程图”(PFD)和“管道及仪表流程图”(PID)设计。对于有特殊要求的项目,须结合具体情况,灵活运用。 1.3引用标准 使用本标准时,应使用下列标准最新版本。 SH/T3101《炼油厂流程图图例》 EMGS0807《设计文件复用规定》 SEPM0101.1《管道材料等级规定(炼油)》 2工艺流程图的绘制方法 工艺流程图的图例应按SH/T3101的有关规定绘制。 2.1名称 定名为工艺流程图(简称PFD)。

催化裂化的装置简介及工艺流程

催化裂化的装置简介及工艺流程 概述 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现,才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应 / 再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应--再生系统是全装置的核心,现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下: (一)反应—再生系统 新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370C 左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650C ~700C )催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7 米/ 秒~8 米/ 秒的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650E ~680C )。再生器维持0.15MPa~0.25MPa表)的顶部压力,床层线速约0.7 米/秒~1.0 米/秒。再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO为了利用其热量,不少装置设有 CO锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。 (二)分馏系统 分馏系统的作用是将反应/ 再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成品。

醋酸的制备

氧衍生物。分子式C2H4O2,结构 分子结构:

部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将糖类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体。总体反应方程式如下: C6H12O6 →3 CH3COOH 更令工业化学感兴趣的是,许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产乙酸,例如甲醇,一氧化碳或二氧化碳与氢气的混和物。 2 CO2 + 4 H2 →CH3COOH + 2 H2O 2 CO + 2 H2 →CH3COOH 梭菌属因为有能够直接使用糖类的能力,减少了成本,这意味着这些细菌有比醋菌属细菌的乙醇氧化法生产乙酸更有效率的潜力。然而,梭菌属细菌的耐酸性不及醋菌属细菌。耐酸性最大的梭菌属细菌也只能生产不到10%的乙酸,而有的醋酸菌能够生产20%的乙酸。到现在为止,使用醋酸属细菌制醋仍然比使用梭菌属细菌制备后浓缩更经济。所以,尽管梭菌属的细菌早在1940年就已经被发现,但它的工业应用仍然被限制在一个狭小的范围。 甲醇羰基化法 大部分乙酸是通过甲基羰基化合成的。此反应中,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,方程式如下 CH3OH + CO →CH3COOH 这个过程是以碘代甲烷为中间体,分三个步骤完成,并且需要一个一般由多种金属构成的催化剂(第二部中) (1) CH3OH + HI →CH3I + H2O(2) CH3I + CO →CH3CO I(3) CH3COI + H2O →CH3COOH + HI 通过控制反应条件,也可以通过同样的反应生成乙酸酐。因为一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以甲基羰基化一直以来备受青睐。早在1925年,英国塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已经开发出第一个甲基羰基化制乙酸的试点装置。然而,由于缺少能耐高压(200atm或更高)和耐腐蚀的容器,此法一度受到抑制。直到1963年,德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂,开发出第一个适合工业生产的办法。到了1968年,以铑为基础的催化剂的(cis?[Rh(CO)2I2])被发现,使得反映所需压力减到一个较低的水平并且几乎没有副产物。1970年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,铑催化甲基羰基化制乙酸逐渐成为支配性的孟山都法。90年代后期,英国石油成功的将Cativa催化法商业化,此法是基于钌,使用([Ir(CO)2I2]),它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。 乙醇氧化法 由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。 C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O

乙酸乙酯的工业生产方法

乙酸乙酯的工业生产方法乙酸乙酯(EA)又名醋酸乙酯,是醋酸的一种重要的下游产品,具有优异的溶解性、快干性,在工业中主要用作生产涂料(油漆和瓷漆)、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂以及人造纤维等的溶剂,也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产,作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等·,此外还可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料,用途十分广泛,发展前景看好。 目前,乙酸乙酯的工业生产方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和醋酸/乙烯加成法4种。传统的醋酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而大规模生产装置主要采用乙醛缩合法、乙醇脱氢法和醋酸/乙烯加成法,其中新建装置多采用醋酸/乙烯加成法,我国的乙酸乙酯则主要采用醋酸酯化法进行生产。 1醋酸酯化法 醋酸酯化法是乙酸乙酯最常见的生产方法,是在催化剂(通常为硫酸)存在下,醋酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,该方法适用于拥有大量低成本乙醇的地区。传统的酯化法生产工艺技术成熟,原料供应充足,生产工艺简单,投资少,在世界范围内,尤其是在美国和西欧地区被广泛采用。由于酯化反应可逆,转化率只有约67%,为增加转化率,一般采用乙醇过量的方法,并在反应过程中不断分离出生成的水。根据生产需要,既可采取间歇生产,也可采取连续式生产。该法存在反应温度高,乙酸利用率低,易发生副反应,产品处理困难、催化剂对设备腐蚀性强,废液污染环境以及生产成本高等缺点。 面对传统醋酸酯化法工艺以浓硫酸为催化剂的诸多问题,新近研究开发工作主要集中在对催化剂和生产工艺的改进上。主要有分子筛合成法、杂多酸合成法、联产法以及催化精馏法等。 1.1分子筛法 分子筛合成法主要是指以分子筛,可固载的催化剂等作催化剂的合成方法。此种工艺是将催化剂经过特殊处理,固载到某种团体物质上,制成大小均匀有一定粒度的颗粒,然后填装到特制的反应器中。此反应器下部是容器,起到加热物料的作用。中部装催化剂,起到催化缩合的作用,上部是精馏段,起到分离产品的作用。工艺过程为:用耐酸泵将配好的物料(酸稍过量)输送到反应器下部,加热到150℃左右汽化,控制反应器中部反应温度在110-120℃起缩合反应,反应混合物在精馏分离,未反应的物料返回到反应器下部继续反应。精馏段的温度控制在75℃左右,得到含酯量在94%以上的粗产品,若需要得到含酯量在98驰以上的产品,用无水硫酸镁干燥即可。分子筛法具有工艺流程短、设备紧凑且少,生产连续化、产品得率高,产品成本低,设备腐蚀小,催化剂寿命长等优点,不足之处是反应器制作技术要求高,设备制造费用大,物料需要加热到较高温度,热量损失大,且物料返回较多等。 1.2杂多酸合成法 此种乙酸乙酯合成法包括使用多元固体酸直接催化的生产方法。此种工艺是将预先制好的杂多酸催化剂加入到反应物料中起催化作用。工艺过程为:用耐酸泵将配好的反应物料(酸稍过量)输送到缩合釜,加入催化剂升温到120-130℃进行缩合反应,产品混合物人精馏塔进行分离,精馏塔温度控制在70℃左右,得到含酯量在95%左右的粗产品,再用无水硫酸镁进行干燥脱水处理可得到含量98%以上的产品,未反应的物料返回到缩合釜循环使用。杂多酸合成法具有设备技术要求不高,制造费用低,操作简单,物料反应较完全,产品得率较高,缩合温度较’低,热能耗低,设备腐蚀小,缺点是设备多,总投资费用大,工艺流程长,生产周期较长,催化剂需要特别制造技术,价格昂贵等。 1.3催化精馏法 催化精馏法以固体酸为催化剂的连续催化精馏法,属非均相反应精馏过程,是酯化反应的发展方向,与以浓硫酸为催化剂的间歇搅拌式传统酯化生产工艺相比具有酯化连续进行,转化率高;

石油化工催化裂化装置工艺流程图.docx

炼油生产安全技术一催化裂化的装置简介类型及工艺流程 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现,才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应?再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应--再生系统是全装置的核心,现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下: ㈠反应--再生系统 新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370 C左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650 C ~700C )催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化 剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催 化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650 C ~68 0 C )。再生器维持0.15MPa~0?25MPa (表)的顶部压力,床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒。再生后的催化剂经 淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部 分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO 为了利用其热量,不少装置设有Co锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的 装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电 能。 ㈡分馏系统 分馏系统的作用是将反应?再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成品。 由反应?再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部,经装有挡板的脱过热段脱热后进入分 馏段,经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。富气和粗汽油去吸收稳定系统;轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置,回炼油返回反应--再生系统进 行回炼。油浆的一部分送反应再生系统回炼,另一部分经换热后循环回分馏塔。为了取走 分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀,在塔的不同位置分别设有4个循环回流:顶循环回流,一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。 催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。由于进料是460 C以上的带有催化 剂粉末的过热油气,因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油 气逆流接触,一方面使油气冷却至饱和状态,另一方面也洗下油气夹带的粉尘。 ㈢吸收--稳定系统: 从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分,而粗汽油中则溶解有C3 C4甚至C2 组分。吸收--稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气 (≤ C2)、液化气(C3、C4)和蒸汽压合格的稳定汽油。 一、装置简介 (一)装置发展及其类型

空分装置讲解

空分装置简介 洗涤剂化工厂空分车间由氮氧站和空压站布置成一个区域组成的气体车间,为生产装置和辅助系统提供需要的氮气、氧气、仪表风和工业风。 1.1.1装置简介 氮氧站包括空分装置、液氧液氮储存、压氧、压氮系统,空分装置有两套KDON-800/1400空分设备(其中一套生产、另一套备用),该装置于1991年8月建成投产,装置设计生产能力为氮气1400Nm3/h,氧气800Nm3/h,该装置占地面积为20072 m2。空分装置为开封空分设备厂开发研制的新型产品。它采用常温分子筛吸附法净化空气,工艺流程简单,操作方便,运行安全平稳。为了满足生产装置氧、氮的连续供气,装置内设置了液氧、液氮的储罐及气化系统。为了保证全厂各用户需求,由压氧、压氮系统供应压缩氧气和压缩氮气,按设计值,提供给用户的氮气质量为含02≤8PPm,供给压力0.8MPa,产量1400 Nm3/h,提供的氧气质量为≥99.6%,供给压力为2.8 MPa,产量为800 Nm3/h。 空压站于1991年8月建成投产,设计可为全厂提供仪表风4000 Nm3/h,供给压力0.6 MPa,仪表风露点为≤-40℃,工业风1080 Nm3/h,供给压力0.8 MPa。 1.1.2工艺原理 1.1. 2.1 空分装置原理 空气主要是由78.03%的氮气和20.93%的氧气及其它气体混合而成。空气分离就是先使空气冷却到一定的低温,而使其液化成为液态空气。再利用氧和氮两种液体的沸点不同(在大气压力下,氧的沸点为﹣183.98℃,而氮的沸点为﹣195.8℃),在装有筛板的空分塔内进行分离。空分塔又称之为精馏塔。空气精馏塔一般可分为单级精馏塔和双级精馏塔,单级精馏塔只能制取一种纯产品。洗涤剂化工厂空分装置采用双级精馏塔制取高纯度的氮气和氧气。氮气供全厂各用户,氧气供脂肪醇。 所谓精馏,就是同时并多次地运用部分蒸发与部分冷凝的过程。压缩并经冷却到冷凝温度的液态空气进入精馏塔后,在塔内气化空气自下而上地穿过每块塔板与塔板上的液体接触,这样气体中的氧逐步冷凝到液体中去,而液体中的氮便蒸发到气体中去,每经过一块塔板,气体中的氮浓度便提高一次,这样经过多层塔板(只要塔板数足够多),在塔的上部便得到纯度为99.99%以上的高纯度氮气,在塔底便可得到氧纯度(30~38%)较高的液体,称之为富氧空气。富氧空气再经过精馏塔,在上塔的底部可得到纯度为99.2~99.8%的氧气。 1.1. 2.2空压装置原理 大气经仪表风空压机压缩后,压力达到0.6MPa,经干燥器净化后做为仪表风送给全厂。大气经工业风空压机压缩后,压力达到0.8MPa送给全厂做为工业风。 1.1.3工艺流程说明 1.1.3.1 空分装置工艺流程说明

冰醋酸.

乙酸 百科名片 乙酸又称醋酸,广泛存在于自然界,它是一种有机化合物,是典型的脂肪酸。被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面,在食品添加剂列表E260中,乙酸是规定的一种酸度调节剂。 [编辑本段] 简介 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C2H4O2,结构简式CH3COOH,官能团为羧基。因是醋的主要成分,又称醋酸。例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在;在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸是无色液体,有强烈刺激性气味。熔点16 .6℃,沸点117 .9℃,相对密度1.0492(20/4℃)密度比水大,折光率1.3716。纯乙酸在16.6℃以下时能结成冰状的固体,所以常称为冰醋酸。易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。当水加到乙酸中,混合后的总体积变小,密度增加,直至分子比为1∶1 ,相当于形成一元酸的原乙酸CH3C(OH)3,进一步稀释,体积不再变化。 分子量:60.05 分子结构: 冰醋酸

冰醋酸 纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体,凝固点为16.6 °C (62 °F) ,凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的离解能力它是一个弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。乙酸是一种简单的羧酸,是一个重要的化学试剂。乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。 [编辑本段] 历史 醋几乎贯穿了整个人类文明史。乙酸发酵细菌(醋酸杆菌)能在世界的每个角落发现,每个民族在酿酒的时候,不可避免的会发现醋——它是这些酒精饮料暴露于空气后的自然产物。如中国就有杜康的儿子黑塔因酿酒时间过长得到醋的说法。 乙酸在化学中的运用可以追溯到很古老的年代。在公元前3世纪,希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯详细描述了乙酸是如何与金属发生反应生成美术上要用的颜料的,包括白铅(碳酸铅)、铜绿(铜盐的混合物包括乙酸铜)。古罗马的人们将发酸的酒放在铅制容器中煮沸,能得到一种高甜度的糖浆,叫做“sapa”。“sapa”富含一种有甜味的铅糖,即乙酸铅,这导致了罗马贵族间的铅中毒。8世纪时,波斯炼金术士贾比尔,用蒸馏法浓缩了醋中的乙酸。 文艺复兴时期,人们通过金属醋酸盐的干馏制备冰醋酸。16世纪德国炼金术士安德烈亚斯·利巴菲乌斯就描述了这种方法,并且拿由这种方法产生的冰醋酸来和由醋中提取的酸相比较。仅仅是因为水的存在,导致了醋酸的性质发生如此大的改变,以至于在几个世纪里,化学家们都认为这是两个截然不同的物质。法国化学家阿迪(P ierre Adet)证明了它们两个是相同的。 1847年,德国科学家阿道夫·威廉·赫尔曼·科尔贝第一次通过无机原料合成了乙酸。这个反应的历程首先是二硫化碳经过氯化转化为四氯化碳,接着是四氯乙烯的高温分解后水解,并氯化,从而产生三氯乙酸,最后一步通过电解还原产生乙酸。 1910年时,大部分的冰醋酸提取自干馏木材得到的煤焦油。首先是将煤焦油通过氢氧化钙处理,然后将形成的乙酸钙用硫酸酸化,得到其中的乙酸。在这个时期,德国生产了约10000吨的冰醋酸,其中30%被用来制造靛青染料。 [编辑本段] 制备 乙酸的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。现在,生物合成法,即利用细菌发酵,仅占整个世界产量的10%,但是仍然是生产醋的最重要的方法,因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是由生物制备的。75%的工业用乙酸是通过甲醇的羰基化制备,具体方法见下。空缺部分由其他方法合成。

氯乙酸的生产工艺

氯乙酸的生产工艺 中文名称:氯乙酸(一氯乙酸) 英文名称: chloroacetic acid 中文名称2:一氯醋酸 英文名称2: monochloroacetic acid mono-chloroacetic acid ,MCA,,CAS No.: 79-11-8 分子式: CH2Cl?COOH 分子量: 94.49 理化特性 主要成分:含量: 一级≥96.5; 二级≥95.0% 外观与性状:有较大潮解性的无色晶体。 有三种类型: α型α为稳定型,分子量94.50, 相对密度1.58(20°/20℃) 沸点: 189℃(100 Kpa)160℃(40 Kpa)、132 ℃(10 Kpa)、 104℃(2.7 Kpa), 溶点: 61.3℃(α型),56.2℃(β型),52.5℃(γ型)。相对密度(水=1) : 1.58 (20/20℃) 相对蒸气密度(空气=1) : 3.26 饱和蒸气压(kPa) :0.67(71.5℃)

引燃温度(℃): >500 爆炸下限%(V/V): 8.0 溶解性:可溶于水、乙醇、乙醚、二硫化碳、氯仿和苯。备注: MCA能腐蚀多种金属,耐腐蚀的金属只有钛、钽。

处理 立即脱离事故现场,转移到空气新鲜处,脱去污染的衣物,并用大量清水冲洗污染皮肤至少15分钟;眼污染时应分开眼睑用微温水缓流冲洗至少15分钟。注意勿让冲洗后流下的水再污染健康的眼; 使病人安静,保暖,休息, 密切观察病情变化。轻度中毒病人以支持疗法为主,同时给予对症治疗。较重中毒病人应早期、适量、短程给予糖皮质激素,以控制肺水肿。 【氯乙酸生产工艺】 【试剂级制法】在500mL烧反应瓶种加入冰乙酸300g和乙酐15g,油浴加热至105℃时,开始徐徐通入氯气,控 制108^~112℃,氯化反应需10h,每隔2h,向反应物 中加入乙酐5g,停止通入氯气后,将反应物料移至蒸 馏瓶中,收集186~188℃的馏分,冷凝得到氯乙酸结 晶。

乙酸(醋酸)的制备方法

乙酸又名醋酸,他的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。现在,生物合成法,即利用细菌发酵,仅占整个世界产量的10%,但是仍然是生产醋的最重要的方法,因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是由生物制备的。75%的工业用乙酸是通过甲醇的羰基化制备,具体方法见下。空缺部分由其他方法合成。 整个世界生产的纯乙酸每年大概有500万吨,其中一半是由美国生产的。欧洲现在的产量大约是每年100万吨,但是在不断减少。日本每年也要生产70万吨纯乙酸。每年世界消耗量为650万吨,除了上面的500万吨,剩下的150万吨都是回收利用的。 发酵法 有氧发酵 在人类历史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋杆菌属细菌制备。在氧气充足的情况下,这些细菌能够从含有酒精的食物中生产出乙酸。通常使用的是苹果酒或葡萄酒混合谷物、麦芽、米或马铃薯捣碎后发酵。有这些细菌达到的化学方程式为: C2H5OH + O2 →CH3COOH + H2O 做法是将醋菌属的细菌接种于稀释后的酒精溶液并保持一定温度,放置于一个通风的位置,在几个月内就能够变为醋。工业生产醋的方法通过提供氧气使得此过程加快。 现在商业化生产所用方法其中之一被称为“快速方法”或“德国方法”,因为首次成功是在1823年的德国。此方法中,发酵是在一个塞满了木屑或木炭的塔中进行。含有酒精的原料从塔的上方滴入,新鲜空气从他的下方自然进入或强制对流。改进后的空气供应使得此过程能够在几个星期内完成,大大缩短了制醋的时间。 现在的大部分醋是通过液态的细菌培养基制备的,由Otto Hromatka和Heinrich Ebner 在1949年首次提出。在此方法中,酒精在持续的搅拌中发酵为乙酸,空气通过气泡的形式被充入溶液。通过这个方法,含乙酸15%的醋能够在两至三天制备完成。 无氧发酵 部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将糖类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体。总体反应方程式如下: C6H12O6 → 3 CH3COOH 更令工业化学感兴趣的是,许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产乙酸,例如甲醇,一氧化碳或二氧化碳与氢气的混和物。 2 CO2 + 4 H2 →CH3COOH + 2 H2O 2 CO + 2 H2 →CH3COOH 梭菌属因为有能够直接使用糖类的能力,减少了成本,这意味着这些细菌有比醋菌属细菌的乙醇氧化法生产乙酸更有效率的潜力。然而,梭菌属细菌的耐酸性不及醋菌属细菌。耐酸性最大的梭菌属细菌也只能生产不到10%的乙酸,而有的醋酸菌能够生产20%的乙酸。到现在为止,使用醋酸属细菌制醋仍然比使用梭菌属细菌制备后浓缩更经济。所以,尽管梭菌属的细菌早在1940年就已经被发现,但它的工业应用仍然被限制在一个狭小的范围。 甲醇羰基化法 大部分乙酸是通过甲基羰基化合成的。此反应中,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,方程式如下 CH3OH + CO →CH3COOH 这个过程是以碘代甲烷为中间体,分三个步骤完成,并且需要一个一般由多种金属构成的催化剂(第二部中) (1) CH3OH + HI →CH3I + H2O(2) CH3I + CO →CH3COI(3) CH3COI + H2O →CH3COOH + HI

乙酸乙酯的工业生产方法

乙酸乙酯的工业生产方法 乙酸乙酯(EA)又名醋酸乙酯,是醋酸的种重要的下游产品,具有优异的溶解性、快干性,在工业中主要用作生产涂料(油漆和瓷漆)、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂以及人造纤维等的溶剂,也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产,作为捉取剂用于医药、有机酸的产品的生产等?,此外还可用作生产渡萝、香蕉、◎莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料,用途十分广泛,发展前景看好。 目前,乙酸乙酯的工业生产方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和醋酸/乙烯加成法4种。传统的醋酸酯化法工艺在国外彼逐步淘汰,而人规模生产装置主要采用乙醛缩合?法、乙醇脱氢法和醋酸/乙烯加成法,其中新建装置多采用醋酸/乙烯加成法,我国的乙酸乙酯则主要采用醋酸酯化法进行生产。 1醋酸酯化法 醋酸酯化法是乙酸乙酯最常见的生产方法,是在催化剂(通常为硫酸)存在下,醋酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,该方法适用于拥有人量低成本乙醇的地区。传统的酯化法生产匚艺技术成熟,原料供应充足,生产工艺简单,投资少,在世界范圉内,尤其是在美国和西欧地区被广泛采用。由于酯化反应可逆,转化率只有约67%,为增加转化率,?般釆用乙醇过量的方法,并在反应过程中不断分离出生成的水。根据生产需要,既可采取间歇生产,也可采取连续式生产。该法存在反应温度高,乙酸利用率低,易发生副反应,产品处理困难、催化剂对设备腐蚀性强, 废液污染环境以及生产成本高等缺点。 而对传统醋酸酯化法工艺以浓硫酸为催化剂的诸多问题,新近研究开发匚作主要集中在对催化 剂和生产工艺的改进上。主要有分了?筛合成法、杂多酸合成法、联产法以及催化精憎法等。 1. 1分子筛法 分了?筛合成法主要是指以分了筛,可固载的催化剂等作催化剂的合成方法。此种工艺是将催化剂经过特殊处理,固载到某种团体物质上,制成人小均匀有-定粒度的颗粒,然后填装到特制的反应器中。此反应器下部是容器,起到加热物料的作用。中部装催化剂,起到催化缩合的作用,上部是持僻段,起到分离产品的作用。工艺过程为:用耐酸泵将配好的物料(酸稍过量)输送到反应器下部,加热到150°C左右汽化,控制反应器中部反应温度在110-120C起缩合反应,反应混合物在精谓分离,未反应的物料返回到反应器下部继续反应。精憎段的温度控制在75C左右,得到含酯量在94%以上的粗产品,若需要得到含酯量在98驰以上的产品,用无水硫酸镁干燥即可。分了筛法具有工艺流程短、设备紧凑且少,生产连续化、产品得率高,产品成本低,设备腐蚀小,催化剂寿命长等优点,不足之处是反应器制作技术妥求高,设备制造费用人,物料需要加热到较高温度,热量损失大,且物料返回较多等。 1.2杂多酸合成法 此种乙酸乙酯合成法包括使用多元固体酸直接催化的生产方法。此种匸艺是将预先制好的杂多酸催化剂加入到反应物料中起催化作用。工艺过程为:用耐酸泵将配好的反应物料(酸稍过量)输送到缩合釜,加入催化剂升温到120-1309进行缩合反应,产品混合物人精係塔进行分离,精谓塔温度控制在70C左右,得到含酯虽在95喘左右的粗产品,再用无水硫酸镁进行干燥脱水处理可得到含量98%以上的产品,未反应的物料返回到缩合釜循环使用。杂多酸合成法具有设备技术要求不高,制造费用低,操作简单,物料反应较完全,产品得率较高,缩合温度较'低,热能耗低,设备腐蚀小,缺点是设备多,总投资费用人,工艺流程长,生产周期较长,催化剂需要特别制造技术,价格昂贵等。 1.3催化精憎法 催化精僻法以固体酸为催化剂的连续催化精谓法,属非均相反应精馆过程,是酯化反应的发展力向,与以浓硫酸为催化剂的间歇搅拌式传统酯化生产工艺相比具有酯化连续进行,转化率高; 设备紧凑,

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