年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计
摘要
醋酸，又名乙酸，作为一种应用广泛的重要化工原料，醋酸主要被用于合成乙酸乙烯醋的单体VAM、合成乙酸醉的原料及生产精制对苯二甲酸(PTA)的溶剂等。自20世纪70年代美国Monsanto(孟山都)公司首创低压拨基合成醋酸工艺后，此方法已成为世界生产醋酸的主要方法。甲醇低压碳基合成醋酸工艺确立了碳一化学含氧化合物的产业优势，从此，醋酸及其衍生物的工艺和技术创新成为研究人员研究的发展方向。
甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸生产两部分。造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。反应工序包括：预处理、合成、转化等工段；精制工序包括：蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、成品等工段。
关键词：醋酸；甲醇；合成
Abstract
Acetate, also known as ethanoic acid, is widely used as a kind of important chemical raw materials, acetic acid is mainly used for vinyl acetate synthesis V AM vinegar of monomer, synthesis of acetic acid raw materials and production of purified terephthalic acid (PTA) solvent, etc.Since the 1970 s the United States Monsanto, Monsanto company pioneering low-pressure dial base acetate synthesis process, the main method of this method has become the world's production of acetic acid.Methyl acetate synthesis low carbon technology established a carbon chemical oxygen containing compound industry advantage, since then, technology and technical innovation of acetic acid and its derivatives become the development direction of researchers. Low pressure methanol carbonylation synthesis of acetic acid process mainly includes CO gasification and acetic acid production of two parts.Gasification process of sulfur mainly includes gasification, and compressed, the decarburization desulfurization process, acetic acid can be divided into the reaction process and refining production process.Reaction process includes: pretreatment, synthesis, transformation section, etc.Refining process including: evaporation, light, dehydration, stripping section, alkanes, finished products, etc.
Key words: acetic acid; Methanol; synthetic
目录
第一章引言 (1)
1.1 醋酸性质和用途 (1)
1.1.1 醋酸的物理性质 (1)
1.1.2 醋酸的化学性质 (1)
1.1.3 醋酸的用途 (3)
第二章醋酸合成方法概述 (4)
2.1 生产 (4)
2.1.1 世界醋酸生产概况 (4)
2.1.2 国内生产状况 (5)
2.2 醋酸合成方法 (5)
2.2.1 轻烃液相氧化法 (5)
2.2.2 乙醛氧化法 (6)
2.2.3 乙烯直接氧化法 (6)
2.2.4 甲醇羰基合成法(MC) (6)
2.2.5 乙烷选择性催化氧化 (7)
2.2.6 醋酸一醋酐一醋酸甲醋联产工艺 (7)
2.2.7 SABIC乙烷直接氧化制醋酸工艺 (7)
2.2.8 天然气经非合成气制醋酸工艺 (8)
第三章甲醇羰基化制备醋酸 (9)
3.1 甲醇羰基化制备醋酸 (9)
3.1.1 甲醇羰基化法 (9)
3.1.2 甲醇羰基化法分类 (9)
3.2甲醇羰基化法的改进 (9)
3.2.1甲醇低压羰基化法的改进 (9)
3.3用于低压甲醇碳基化法制醋酸的催化剂 (10)
3.4甲醇低压羰基化制醋酸工艺流程 (10)
3.4.1流程说明 (11)
第四章 Aspen模拟软件简介 (12)
第五章甲醇低压羰基化制醋酸合成计算 (13)
5.1合成塔计算 (13)
5.1.1 合成塔物料衡算 (13)
5.2.1物料衡算 (16)
5.2.2 塔板数的确定 (17)
5.2.3 精馏塔物性参数计算 (20)
5.2.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (23)
5.2.5 塔板主要工艺尺寸计算 (25)
5.2.6 塔板流体力学演算 (28)
5.2.7 塔板负荷性能图 (31)
第六章 aspen软件模拟...................................... 错误！未定义书签。参考文献.. (1)
致谢 (2)
附件6： (3)
第一章 引言
1.1 醋酸性质和用途
1.1.1 醋酸的物理性质
醋酸，学名乙酸，分子式COOH CH 3，结构式 ，相对分子质量60.06，是一种重要的低级脂肪族一元羧酸。纯醋酸为无色水状液体，具有浓烈刺激性气味，并有强腐蚀性，10%左右的醋酸水溶液腐蚀性最大。醋酸是食用醋的主要成分，故得名醋酸。99%以上的高纯度醋酸在温度低于16℃时即凝结成片状晶片，故俗称为冰醋酸。醋酸蒸汽易着火，能和空气形成爆炸性混合物。冰醋酸有强烈的吸湿性，水含量每增加0.1%，其凝固点降低0.15%~0.2%左右，可利用此特性测定冰醋酸的纯度。纯醋酸的物理性质见表1-1。
表 1-1 醋酸的物理性质
1.1.2 醋酸的化学性质
根据《有机化工原料大全》的资料显示，醋酸具有一元所酸的一切典型的化学性质，属于典型的脂肪族一元羧酸酸。其分子结构中含有羧基和烷基。
1.1.
2.1 与醇类的醋化反应
O H COOR CH ROH COOH CH 233+→+
酯化反应会生成等分子的水。反应中生产的水会减慢酯化反应速度。通常在酯化反应中会加入过量的醋酸，以稀释并减少水的存在对反应速度的影响。或者采用共沸蒸馏除去
生成的水，以达到加快反应速度和加大反应进行的完全程度的目的。实际操作中，为了控制反应速度，一般用Karl 一Fiseher 法或电导率法测定反应系统中的水浓度。在实际工业化生产中，一般都使用无机酸或有机酸作为醋酸酯化反应的催化剂，如高氯酸、磷酸和硫酸等。非酸性的盐类、金属和金属氧化物在特定条件下也可以作为酯化反应的催化剂，如丝光沸石、脱阳离子的Y 分子筛等。氯化钴、钴A12C16在工业生产中也作为正丁醇与乙酸的酯化反应催化剂。
1.1.
2.2 与不饱和烃的酯化反应
醋酸和烯烃反应会生成醋酸酯，以仲醇或叔醇类的醋酸酯居多。和丙烯反应生成醋酸异丙酯，和异丁烯反应可生成醋酸叔丁酯。以上反应，如加入铂等贵金属催化剂，则反应产物会变为不饱和酯。
1.1.
2.3 醇醛缩合反应
在有催化剂的存在下(一般使用硅铝酸钙钠或负载氢氧化钾的硅胶为催化剂)，醋酸和甲醛可发生缩合反应生成丙烯酸，
O H COOH CH 223CH HCHO COOH H +-=→+
该缩合反应的单程转化率在50%一60%之间，反应收率可达到80%一100%。但是这种工艺路线的能耗比其它工艺大得多，所以没有进一步的工业化应用。
1.1.
2.4 与金属氧化物或碳酸盐反应
醋酸是一种弱酸，具有酸性物质的一般化学特性。可以与金属氧化物、碳酸盐反应，生成醋酸盐。其反应速度小于硫酸、盐酸这种强酸，但大于大部分有机酸。对于许多金属，醋酸的水溶液是有腐蚀性的。
1.1.
2.5 分解反应
醋酸燃烧生成二氧化碳和水。浓硫酸在高温下能使醋酸脱水炭化，生成二氧化碳和少量二氧化硫。在227℃、低压且存在PC 催化剂的条件下，醋酸分解得到乙烯酮、甲烷、二氧化碳等产物。干燥的醋酸经蒸馏可生成醋酸酐，一般条件下，沸腾7小时方达到平衡，如果加入酸性催化剂，则达到平衡仅需20分钟。达到平衡状态时每L 醋酸含有4.2mmol 醋酸酐。醋酸经乙酸酮合成醋酸酐，是生产醋酸酐的工业方法之一。在特定条件下，醋酸分子脱去-COOH ，放出2CO ，成为脱羧反应。
1.1.
2.6 酸碱性
醋酸是典型的一价弱酸。常温下，醋酸在水中的解离常数是pK 。=4.76。一般用于水中极弱的碱的定量分析。醋酸与金属氧化物和氢氧化物可发生反应生成醋酸盐。醋酸的粗品焦木酸经与石灰石或菱镁矿中和，生成氧化钙的醋酸盐或氧化镁的醋酸盐。一些非常强的酸，如超强酸，在醋酸中仍表现出强酸性，可作为醋酸醋化反应的酸催化剂。 醋酸在
水溶液中能离解出氢离子而显酸性，具有酸的一般性质。醋酸能与强碱、碳酸盐、金属氧化物反应，生成盐和水。
醋酸中羰基碳原子与氧原子相连，因此O与C=O之间存在р-π共轭效应，导致O－H键极性增大，而呈现酸性；C－O键为极性键，故－OH可被其它基团取代而发生取代反应；由于羧基的吸电子作用，导致烃基上α-H原子可被其它原子或原子团取代而生成取代酸。醋酸可参与的反应：①.酸性和成盐反应②.生成羧酸衍生物：醋酸羧基中的羟基可以被卤素(-X) 、酰氧基（-O-CO-R）、烃氧基(-O-R’) 、氨基(
2
-NH)取代，分别得到酰卤、酸酐、酯、酰胺。③.脱羧反应④.还原反应在强还原剂氢化铝锂（LiAlH4）可将其还原成伯醇。
⑤.α-氢的卤代反应：在P、S、I
2或光照的催化下可被Cl
2
或Br
2
逐步取代。
1.1.3 醋酸的用途
醋酸是一种重要的有机化工原料,由其可以衍生出几百种下游产品,如醋酸乙烯单体(VAM)、醋酸纤维、醋酐、醋酸酯、氯乙酸、对苯二甲酸(FFA)、聚乙烯醇以及金属醋酸盐等。由于醋酸广泛用于基本有机合成、医药、农药、印染、轻纺、食品、造漆、粘合剂等行业。因此,醋酸工业发展与国民经济各部门息息相关。工业上合成乙酸的原料最初是粮食，然后转向矿石、木材、石油、煤炭和天然气。现在主要工艺方法采用的原料是石油和煤炭。
第二章醋酸合成方法概述
2.1 生产
2.1.1 世界醋酸生产概况
人类最初通过酒精发酵及木材干馏获得醋酸;1911年全球首套乙醛法醋酸装置在德国建成;1952年,美国Celanese公司开发了低碳烷烃氧化生产醋酸的方法;60年代,Hoechst-Wacker公司成功开发乙烯直接氧化制乙醛工艺,乙烯-乙醛-醋酸工艺获得飞速发展;1960年,德国BASF公司开发了甲醇高压羰基合成醋酸技术,由于操作压力高、副产物多,产品精制复杂等原因没有得到推广;1968年,美国Monsanto公司成功开发甲醇低压羰基合成醋酸工艺,并于1970年在Texas建成13.5万t/a工业生产装置,这是醋酸工业一次划时代的飞跃;1983年,Holcon/Eastman开发成功醋酸醋酐联产技术,并建成22.5万t/a醋酐生产装置;1997年,日本利用其开发的乙烯直接氧化制醋酸工艺建成10万t/a装置。目前,世界上甲醇低压羰基合成法、乙醛氧化法、丁烷液相氧化法和乙烯直接氧化法装置能力分别占总生产能力的60%、25%、15%。世界上最大的五大醋酸生产商分别为Celanese公司、BP公司、Daicel公司、Acetex公司及Milleni-um公司,其所拥有的生产能力占全世界总生产能力的80%左右,且有进一步加强的趋势。1998年全球生产能力达758.8万t,其分布为北美39.2%,西欧21.0%,亚洲30.1%,东欧6.3%,南美及其它地区3.3%。预测到2002年将扩大到890万t/a,新增装置能力主要集中在BP公司、Celanese公司及东南亚地区。据英国Tecnon预测,醋酸新装置的建设将使全球醋酸装置开工率从1998年的78.2%和1999年77.8%下降到2000年的72.5%以上。美国是世界上最大醋酸生产国,1998年生产能力达250万t/a。四大醋酸生产厂商为Celanese、Eastman, Millennium和Sterling公司。其中Celanese公司在Texas州的Clear lake装置是世界上最大的生产装置,经过1997、1998年两次扩产,至今生产能力已达100万t/a,生产方法是甲醇羰基化法。西欧地区1998年生产能力已超过150万t。BP公司是该地区最大的生产厂商,1998年底该公司在Hull地区的装置能力达67.5万t/a,预计1999年还有不同程度增长。整个西欧地区2000年装置能力估计在172万t/a左右。日本1998年生产能力为70万t/a。协同醋酸(Kyodo Sakusan)、大赛珞(Daicel)、昭和电工(Showa Denko)是日本三大著名醋酸生产厂商。昭和电工1997年在大分投产的10万t/a装置是全世界唯一一家采用乙烯直接氧化法制醋酸的装置。
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:
O H COOH CH O H C 23210425.2+→+
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
COOH CH O CHO CH 3232→+
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:
COOH CH O H C 32422→+
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
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:
O H COOH CH O H C 232622/3+→+
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。
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:
HBr
COOH CH CO O H Br CH O
H H CO O CH O H Br CH O HBr CH +→++++→++→++323222423242222
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。
第三章甲醇羰基化制备醋酸
3.1 甲醇羰基化制备醋酸
3.1.1 甲醇羰基化法
该法以甲醇和C0为原料，经羰基化合成醋酸。CH3OH+CO—CH3COOH甲醇法的优点是原料路线多样化，以煤焦、天然气、重油为基本原料，特别适用于煤化工，副产物少，三废少，且易于处理，催化剂活性高，寿命长，用量少，但由于物料的腐蚀性较强，其设备、管道阀门、管件、仪表等需采用昂贵的特种合金，因而投资要大一些。
3.1.2 甲醇羰基化法分类
甲醇羰基化法根据合成压力分高压法和低压法两种。高压法以羰基钴为催化剂，碘为助催化剂，在温度250℃、压63．74MPa条件下羰基化反应合成醋酸，收率88％-90％。低压法以三氯化铑为催化剂，一碘甲烷为助催化剂，在温度150℃、压力3MPa条件下羰基化反应合成醋酸。同低压法相比，高压法投资要高一些，能耗高，分离流程复杂，目前已经被低压法所取代。低压甲醇羰基化法是当前工业化方法中最佳的生产方法，但其催化剂铑昂贵，反应液中含腐蚀性极强的碘是该法的美中不足之处。
3.2甲醇羰基化法的改进
主要表现在催化剂的改进、低水技术和工艺流程的改进等方面。
3.2.1甲醇低压羰基化法的改进
低压甲醇羰基化法工艺流程的改进主要集中在两个方面，第一是双反应器串联工艺，串联的第二个反应器可使第一个反应器未反应完全的原料充分反应，以提高反应效率，并减轻分离精制和尾气回收系统的负荷，这一技术国内外均有进展，但特点各有不同。国内西南化工研究设计院为了解决催化剂沉淀问题，采用加一个转化器，降低反应液中水含量等措施提高反应转化率，使易分解沉淀得铑催化剂能承受加热；在取出粗产品醋酸时采用蒸发流程，与BP传统工艺不同的是采用蒸发流程可大大提高粗产品中醋酸的含量，减少母液循环量，降低分离工段的负荷；尾气吸收采用甲醇为吸收剂，与醋酸吸收剂相比吸收效
果好，吸收剂用量少，对设备腐蚀性小。第二方面是气相甲醇羰基化工艺，其目的是克服液相法存在的催化剂流失、设备腐蚀、产物分离精制较复杂等缺点，国外对此竞相研发，但仍停留在实验室研究阶段。低压甲醇羰基化法无论是催化剂，还是工艺流程和设备都在不断改进，不断提高，有利地促进了生产装置的大型化、能耗降低、成本下降和竞争力的提高。
3.3用于低压甲醇碳基化法制醋酸的催化剂
有两类:贵金属催化剂(以Rh系为代表)、非贵金属催化剂(以Ni系为代表)。Rh系金属的活性很高，尤以Rh的活性最高。
催化剂载体、配体与助催化剂对催化剂的性能影响亦较大。载体主要有:5102、A12O。、MgO、碳黑、活性炭(AC)、硅胶、沸石分子筛、碳分子筛(Yh，由聚偏二氯乙烯热裂解制得的特殊碳化物)等，其中，以活性炭及碳分子筛对提高甲醇气相拨基化活性最为有利。配体以含氮族、氧族元素的碱性有机基团或化合物分子为好。助催化剂以卤素或卤化物及其它质子极性溶剂为佳，卤素以碘为最好，一般采用碘甲烷。对Ni系催化剂而言，除碘甲烷外，醋酸盐和嘧啶类盐等反应也有明显的助催化作用。其中，以极性为5.73x10一3OC·m的溶剂为最好。
3.4甲醇低压羰基化制醋酸工艺流程
甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸生产两部分。造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。反应工序包括：预处理、合成、转化等工段；精制工序包括：蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、成品等工段。简单工艺流程见图1-1。
图1-1甲醇低压羰基化合成醋酸简单工艺流程
3.4.1流程说明
反应工序：反应在搅拌式反应器中进行。事先加入催化液。甲醇加热到185 ℃从反应器底部喷入，CO用压缩机加压至2.74 MPa后从反应器底部喷入。反应后的物料从塔侧进入闪蒸罐，含有催化剂的溶液从闪蒸罐底流回反应器。含有醋酸、水、碘甲烷和碘化氢的
蒸汽从闪蒸罐顶部出来进入精制工序。反应器顶部排放出来的CO
2，H
2
，CO和碘甲烷作为松
弛气进入冷却器，凝液重新返回反应器，不凝性气体送吸收工序。反应温度130~180 ℃，以175 ℃为最佳。温度过高，副产物甲烷和二氧化碳增多。
精制工序：由闪蒸罐来的气流进入轻组分塔，塔顶蒸出物经冷凝，凝液碘甲烷返回反应器，不凝性尾气送往吸收工序；碘化氢、水和醋酸等高沸物和少量铑催化剂从轻组分塔塔底排除再返回闪蒸罐；含水醋酸由轻组分塔侧线出料进入脱水塔上部。
脱水塔塔顶馏出的水尚含有碘甲烷、轻质烃和少量醋酸，仍返回吸收工序；脱水塔底主要是含有重组分的醋酸，送往重组分塔。
重组分塔塔顶馏出轻质烃；含有丙酸和重质烃的物料从塔底送入废酸汽提塔；塔侧线馏出成品醋酸。
重组分塔塔底物料进入废酸汽提塔，从重组分中蒸出的醋酸返回重组分塔底部，汽提塔底排出的废料，内含丙酸和重质烃，需做进一步处理[9]。
在吸收工序中，用甲醇吸收所有工艺排放气中的碘甲烷，吸收富液泵送回反应器，经过吸收后的气体排放至火炬焚烧放空。
第四章Aspen模拟软件简介第四章 Aspen模拟软件简介
第五章 甲醇低压羰基化制醋酸合成计算
5.1合成塔计算
甲醇低压羰基化制醋酸化学反应式为：
主反应：COOH CH CO OH CH 33?→?+ （1） 副反应：222H CO O H CO +→+ （2） COOH CH CH CO OH H C 2352→+ （3） O H COOCH CH OH CH COOH CH 23333+→+ （4） O H I CH HI OH CH 233+→+ （5） HI CH H I CH +→+423 （6） 5.1.1 合成塔物料衡算
已知：年产200000吨乙酸，每年以330个工作日计； 精乙酸中乙酸含量（wt ）99.89% 粗乙酸组成（wt ）：C O O H
CH 3 ：92.67%
轻组分：I CH 3 ：2%
重组分：HI ：0.01% ; 33COOCH CH ：0.01%
COOH CH CH 23 ：0.2%
O H 2 ： 5%
所以，时产精乙酸：
h Kg /53.2525224
3301000
200000=??
时产粗乙酸：
h /Kg 98.27219%
67.92%
89.9953.25252=? 根据粗乙酸组份组成，算得各组分生成量为：
h Kg COOH CH /53.25252:)60(3 ； h Kmol /88.420 ; h Nm /7.94273
I CH 3（142 ） ：h Kg /4.544 ； h Kmol /834.3 ； h Nm /88.853
)74(33COOCH CH ：h Kg /72.2 ； h Kmol /037.0 ； h Nm /824.03
)74(23COOH CH CH ：h Kg /4.54 ； h Kmol /736.0 ； h Nm /468.163
)128(HI ： h Kg /722.2 ； h Kmol /0213.0 ； h Nm /476.03 )18(2O H ： h Kg /1361
； h Kmol /611.75 ； h Nm /686.16933 测得每小时生产醋酸生成h Kg h Kmol h Nm CO /462,/5.10/2.23532即
图5-1 全混流理想反应釜简图
经数据代入和整合得乙酸生产消耗量和生成物量组成表，如，表5-1
设，新鲜气量为新鲜气G ，驰放气为新鲜气的10%。驰放气组成见表5-2.
表5-2 驰放气组成
新鲜气消耗气驰放气消耗气新鲜气G G G G G 10.0+=+=
由表1得知：h Kg h Kmol h Nm CO /462,/5.10/2.23532即，故:
h Km ol G h Km ol G /43.1071/14.107==新鲜气驰放气所以
表5-3 乙酸合成新鲜气组成
5.2 常压精馏塔计算（脱水塔）
5.2.1物料衡算
条件：（1）精乙酸质量：精乙酸含量99.89%（wt) 塔顶镏出液乙酸含量：1% (wt) 塔底含水：0.11%
(2)操作条件：塔顶压力 KPa 4（塔顶表压） 塔顶温度 80℃ 塔底温度 110℃ 进料温度 100℃ 设计中采用泡点进料 ：q=1
1. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率
乙酸的摩尔质量：Kmol Kg M A /60= 水的摩尔质量： Kmol Kg M B /18= 以镏岀水计算：
[][][]3
1066.3)60/9989.0()18/0011.0()18/0011.0(997
.0)60/01.0()18/99.0(/)18/99.0(152.0)60/949.0()18/051.0(/)18/051.0(-?=+==+==+=W D F x x x
2. 原料液及塔顶、塔底的平均摩尔质量
Kmol Kg M Kmol Kg M Kmol Kg M W D F /85.5960)1066.31(1066.3/126.1860)997.01(18997.0/616.5360)152.01(18152.03
3
=??-+?==?-+?==?-+?=--
3. 物料衡算
原料液的处理量：h Kmol F /479.497616.53/858.26672== 总物料衡算：h Kmol W D F /479.497=+= 醋酸物料衡算：
h
Kmol W h
Kmol D W
D /2.423/3.741066.3997.0152.0479.4973==?+=?-则：
年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计 摘要 醋酸，又名乙酸，作为一种应用广泛的重要化工原料，醋酸主要被用于合成乙酸乙烯醋的单体VAM、合成乙酸醉的原料及生产精制对苯二甲酸(PTA)的溶剂等。自20世纪70年代美国Monsanto(孟山都)公司首创低压拨基合成醋酸工艺后，此方法已成为世界生产醋酸的主要方法。甲醇低压碳基合成醋酸工艺确立了碳一化学含氧化合物的产业优势，从此，醋酸及其衍生物的工艺和技术创新成为研究人员研究的发展方向。 甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸生产两部分。造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。反应工序包括：预处理、合成、转化等工段；精制工序包括：蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、成品等工段。 关键词：醋酸；甲醇；合成
Abstract Acetate, also known as ethanoic acid, is widely used as a kind of important chemical raw materials, acetic acid is mainly used for vinyl acetate synthesis V AM vinegar of monomer, synthesis of acetic acid raw materials and production of purified terephthalic acid (PTA) solvent, etc.Since the 1970 s the United States Monsanto, Monsanto company pioneering low-pressure dial base acetate synthesis process, the main method of this method has become the world's production of acetic acid.Methyl acetate synthesis low carbon technology established a carbon chemical oxygen containing compound industry advantage, since then, technology and technical innovation of acetic acid and its derivatives become the development direction of researchers. Low pressure methanol carbonylation synthesis of acetic acid process mainly includes CO gasification and acetic acid production of two parts.Gasification process of sulfur mainly includes gasification, and compressed, the decarburization desulfurization process, acetic acid can be divided into the reaction process and refining production process.Reaction process includes: pretreatment, synthesis, transformation section, etc.Refining process including: evaporation, light, dehydration, stripping section, alkanes, finished products, etc. Key words: acetic acid; Methanol; synthetic
甲醇羰基化法 甲醇低压羰基化法的经济性集中表现在两点：其一，甲醇和一氧化碳在较低的压力就能反应，甲醇的转化率和选择性都高达99%，粗乙酸的浓度高，因此提纯简单，流程紧凑，催化剂长期运转安全可靠，排放的三废少，没有严重的污染；其二，羰基化工艺的初始原料为一氧化碳和甲醇原料来源广泛，价格低廉，不与其他化学加工争夺原料，由于是一步合成，能耗不高，因此生产成本较低。 1880年Geuther在研究甲醇与一氧化碳反应时就发现有痕量的乙酸。1925-1928年英国Celanese公司的Henry Dreyfus开始研究此反应的催化剂，反应必须在高温和高压才能进行，他们发现以银或铜为促进剂的磷酸是一种有效的催化剂。反应器的材料只有石墨或黄金作衬里时，才能经受310℃和20MPa (199atm)这样严格条件下的腐蚀.在甲醇羰基化反应中，甲醇的转化率为400,选择性约70%,试验的规模为100kg/天，但在30年代初期就停止了生产。 此后，美国、法国和德国都进行过类似的研究。1942年德国法本工业公司建设了10吨/夭规模的试验工厂，二次大战后工作重新进行，并开发了碘化镍催化体系，碘化镍比钴等许多其他金属羰基化合物具有较高的催化活性。反应条件为215℃和14MPa （138atm),反应在气相中进行，所以腐蚀问题并不严重。 BASF公司着重研究了有碘存在下的铜和钴的催化体系，开发了另一条高压羰基化工艺路线1966年美国B0rden化学公司引进BASF技术建r最高生产桃力曾达135000吨/年。BASF工艺的操作压力高达76MPa (693atm)，反应器需用Hastell0yc合金钢来制造。 1966年美国孟山都化学公司开发了另一种完全不同的方法，他们最初用铑—膦一碘系催化剂，可以在较低的温度和压力时反应。应用此项工艺的总装置生产能力已达180万吨，而且远有增长的趋势。孟山都低压甲醇碳基化法开发成功后，BASF高压甲醇羰基化工艺实际上已失去工业意义。 a、高压甲醇羰基化法甲醇、一氧化碳在含水的乙酸溶液中，以羰基钴为催化剂，碘甲烷为助催化剂组成的钴一碘催化体系，反应在约250℃和70MPa (693atm)下进行。甲醇羰基化是放热反应，每公斤乙酸放热2219kJ，反应器中的热量依靠连续加进原料甲醇和一氧化碳予以吸收，反应热平衡则由甲醇原料预热器来调节。粗酸和未反应的气体从反应器顶 部排出，冷却后，膨胀降压至1.01MPa(约l0atm),粗酸送分离系统放空气经碘甲烷回收后放空。 粗酸先经脱轻塔，脱除低沸物，再脱除催化剂，脱水，精制获得99.8%的成品乙酸。以甲醇计乙酸的收率约90%，以一氧化碳计乙酸的收率为59%。副产3.5%的甲烷和4.5%的液体物料(以生成乙酸计)。 主反应和主副反应如下：
湖南工学院2012届毕业设计（论文）课题任务书系：建筑工程与设计艺术学院专业：工业设计专业 指导教师学生姓名 课题名称 内容及任务一、设计目的 毕业设计是工业设计专业本科培养计划中最重要的综合性实践教学环节。旨在培养工业设计专业本科学生综合应用所学基础课、专业基础课及专业课知识和相应技能，解决具体工业设计问题所需的综合能力和创新能力。本设计方向主要培养学生工业设计中基于人文关怀的创新设计能力。 二、选题背景 该课题主要在2008下半年，对株洲市长江路公共设施现状进行研究，针对其表现出来的不足，加以思考、设计，以达到长江路公共设施摆放统一、美观、实用、能够体现株洲市文化特色等要求。在株洲市公共设施的整体建设不容乐观的情况下，普遍存在：①缺乏独特性，不能够反映地域特色；②公共设施本身缺乏系统性；③存在资源使用不足和浪费的情况；④设施使用过程中存在很多不人机的现象，例如株洲市属于南方城市，夏季炎热多雨、冬季阴冷，现有设施不能较好地解决这一问题；⑤一条道路上的公共设施原则上要统一，但也要根据周围环境的不同而有所变化，这也是目前株洲市公共设施存在的一大问题。 针对这些情况，要求对株洲市长江路这一主干道为重点调研对象，通过实地调研走访，分析该道路上公共设施的设计方向，提出自己的创新方案。 三、设计定位 1、设计风格：从城市地域特色中选取适当元素，在注重公共设施满足市民生活需求的前提下，更加注重公共设施本身所传达出的城市文化信息。不同地段有不同的城市特色，这些都可以融入到公共设施的设计当中去。 2、人文关怀：针对株洲市市民的生活以及出行习惯，尤其关注弱势群体，在公共设施的设计和摆放上加以参考以上数据，不仅能使公共设施达到一个比较高的利用率，更方便了不同人群的生活。 3、模块化设计：公共设施是一种户外家具，运用模块化的设计理念，通过模块的组合配置，就可以创建不同需求的设施，来满足城市人群不同的需求，更可以降低成本，缩短生产周期。 4、设计目标：主要通过对长江路现有公共设施调研找出不足，加以创新设计，尤其是在公交系统的设计上，通过这些设计来给市民的出行和生活带来更大的便利，也通过这些设计来改善市民的户外生活质量；同时通过这些公共设施的设计，使公共设施更加易于使用和维护，并且使公共设施在造型和色彩上和周围的环境更加协调，更富于株洲市的文化特色。
第一章文献综述 摘要: 本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。 关键词: 醋酸；工艺；综述 Abstract: Several process methods, characteristics and the progress of main technology for producing acetic acid were introduced in brief. A new method of Monsanto Acetic Acid Process as an important method for the manufacture of acetic acid by catalytic carbonylation of methanol was especially introduced. Key words: acetic acid; technics; review 前言 醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。醋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。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。 但我国目前醋酸的产量还不能满足需求。在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，且这种趋势还在不断增长。该法虽然有许多优点，但需特别指出的是在该工艺中精制工段还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装臵，以促进醋酸基础研究，有利于平衡我国对醋酸的供需矛盾。 1.1醋酸的性质 1.1.1醋酸的物理性质 乙酸又名醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)，分子式为 C2H 4O2（常简写为HAc）或CH 3 COOH，分子量为60.05。
醋酸生产工艺 工业上合成醋酸的方法主要有①乙烯—乙醛—醋酸两步法②乙醇—乙醛—醋酸两步法③烷烃和轻质油氧化法④甲醇羰化法。目前，甲醇低压羰基合成醋酸是世界上生产醋酸的主要生产方法。 甲醇羰基化法工业化生产醋酸技术的主要进展包括：BP公司的Cativa工艺、Celanese公司开发出的Celanses低水含量工艺、UOP/Chiyoda开发出的UOP/Chiyoda Acetica工艺、Haldor Topsoe的合成气经甲醇/二甲醚生产醋酸新工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程。 甲醇羰基化合成醋酸（MCA）的反应活化能非常高，必须在催化剂作用下才能实现，羰基化法生产乙酸的核心课题一直是高性能的催化体系及其相应的工艺技术的开发。MCA的催化剂经历了三个发展阶段：①碘化钴催化剂（存在条件苛刻，选择性低）②铑基催化剂（较①反应条件温和，选择性高，但存在昂贵铑的流失和腐蚀严重的问题）③铱基催化剂（铱基催化剂的发展从非均相（如IrI3）到均相（如Ir4(CO)4）），考虑到醋酸及时产物又是溶剂的反应环境，最佳催化剂形态为醋酸铱（Cativa）。工艺设备方面的发展：①鼓泡塔式反应器②双反应器串联工艺（第一反应器为普通带搅拌的釜式，第二反应器为泡罩塔式）③多种产品联产工艺④联合转换工艺 西南化工研究设计院开发的羰基合成醋酸工艺具有以下特点： ①转化率、选择性均很高，副产物少，三废排放少，产品质量好；接近或 达到了世界先进水平； ②由于采用了蒸发流程，使反应器的生产能力提高，能耗降低； ③反应条件温和，催化剂虽为贵金属，但稳定性增强，寿命长，用量减少； ④生产成本不高于其他任何一种羰基合成生产方法； ⑤工艺流程组织合理，易于控制，操作稳定可靠。 西南化工研究设计院甲醇低压法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸合成工段。其中造气工段主要包括造气、预脱硫、压缩、脱硫脱碳工序。醋酸工段合成主要包括合成、转化、蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、吸收再生、成品等工段。尾气提纯CO工段主要是对醋酸装置的尾气进行处理。甲醇低压羰基法合成醋酸的基本工艺流程如图一。
甲醇低压羰基化制醋酸 醋酸是最重要的有机酸之一。全世界产量约 6.0Mt/a,主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纤维、醋酸酯、金属醋酸盐等,也是制药、染料、农药、感光材料以及其他有机合成的重要原料。 1.醋酸生产方法评述 工业上生产醋酸的方法主要有3种:乙醛法、丁烷或轻油氧化法以及甲醇羰基化法。 (1)乙醛法这是比较古老的生产方法。乙醛可由乙炔、乙烯和乙醇制得,1959年用乙烯直接氧化制乙醛(常称瓦克法)获得成功,现在已成为生产乙醛的主要方法。 乙醛生产醋酸的反应式为:
工艺过程为:将含5%～10%乙醛的醋酸液通入空气或氧气氧化,催化剂为醋酸锰或醋酸钴,反应温度50～80℃,反应压力0.1～1.0MPa。除主产物醋酸外,还有甲醛和甲酸等副产物生成。乙醛转化率90%以上,醋酸选择性大于94%。 (2)丁烷(或轻油)液相氧化法20世纪50年代初在美国首先实现工业化。丁烷或轻油在Co,Cr,V或Mn的醋酸盐催化下在醋酸溶液中被空气氧化,反应温度95～100℃,压力1.0～5.47MPa,反应产物众多,分离困难,而且对设备和管路腐蚀性强,虽然能用廉价的丁烷和轻油作原料,除美国、英国等少数国家还继续采用外,其他国家对该法兴趣不大。
(3)甲醇羰基化法以甲醇为原料合成醋酸,不但原料价廉易得,而且生成醋酸的选择性高达99%以上,基本上无副产物,现在世界上有近40%的醋酸是用该法生产的,新建生产装置多考虑采用这一生产方法,表5-5-04列出了目前世界上生产醋酸的2种主要方法的生产成本比较。由表5-5-04不难看出甲醇法不仅投资省,而且生产费用也低,对乙醛法有明显的优势。
普 通 本 科 毕 业 论 文 题目：《静夜思》——LED台灯设计 学院艺术学院 学生姓名XXXXXX 学号XXXXXXX 专业工业设计届别20XX届 指导教师 XXXXXXX 职称讲师 二O一X 年X 月
普通本科生毕业论文（设计）诚信承诺书
摘要 灯具发明到现在，已经不是单一的产品了，它到现在已经发展成各种各样的产品，这样在每家每户的家里都需要应用到的。那么每家每户需要的台灯也需要发展与进步，人们它的要求越来越多，比如：多功能，节能，方便生活等。正是在这种情况下，多功能LED台灯应运而生。 该台灯可以做普通的台灯使用，可以伸缩做成落地灯使用，也可以取下来做手电筒使用。它可以为自己储电。对光源的选取，我采用的是五分之三圆环型的LED作为光源。。LED灯能耗低、无辐射、寿命高（可达10万小时），现在能源非常紧缺、环保要求高，用LED灯代替普遍使用的白炽灯或荧光灯，环保无污染。 【关键词】灯具多功能节能方便生活LED台灯
Abstract Lamps invention to the present, has not a single product, it has now been developed into a wide range of products, so need to be applied to every household home. Then every household lamp also need to develop and progress, more and more people it, such as: multi-functional, energy-saving, convenient life. It is in this case, the multi -function LED lamp came into being. The lamp can do ordinary lamp, retractable made loor lamp can be removed to do the flashlight. It can be for their own electricity storage. I used on the selection of the light source, the three-fifths of the ring-type LED as the light source. . LED light, low energy consumption, no radiation, high life (up to 100,000 hours), energy shortage, environmental requirements, commonly used with LED lights instead of incandescent or fluorescent light, environmental pollution. 【Key words】Lamps;Multi-function;Energy-saving;The convenience of living;LED Desk Lamp
工业设计毕业设计布置及进度安排 设计方向及要求： 一、包装设计 基本要求： 1.开题报告（1000字） 2.市场调研报告（3000字） 3.毕业设计报告书80页左右 4.收集资料英（或外文）译汉5000字 5.包装容器草稿10个，包装.结构草稿10个，包装装潢草稿20个，组合草图10个， 6. 等比实物模型一套 7包装版面总体设计：总体输出（A 幅）.（2张）. 2 8 ppt演示文稿 具体要求：由导师负责. 二、产品设计 基本要求： 1.开题报告（1000字）、实习报告、实习日志 2.市场调研报告（3000字） 3.毕业设计报告书100页 4.收集资料英（或外文）译汉5000字。 5.产品设计草图：方案3—6套，手绘草图50幅。 6.UI设计 7.定案效果图一套（多角度展示）。 8.制作模型一个（套），小产品应实物大小，大产品按比例缩放，不小于500*500*500(mm3) 9.产品版面设计：总体输出0幅。（2张） 10 ppt演示 具体要求：由导师负责。 三、CI设计 基本要求： 1.开题报告（1000字）\实习报告\实习日志 2.市场调研报告（3000字） 3.毕业设计报告书80页（A40\B40） 4. 收集资料英（或外文）译汉5000字 5. 标志草稿80个，中英文标准字体草稿20个（包括简称），企业造型草稿40个，标准色、辅助色草图10套（包括色卡），企业辅助造型草稿20个。 （1）组合最佳实体制作与演示（不少于15个）。 （2）B部分每一设计项目不少于10个草图. 6.CI树或版面总体设计：输出（A1幅）（2张） 具体要求：由导师负责.
四、广告设计 基本要求： 1.开题报告（1000字） 2.市场调研报告（3000字） 3.毕业设计报告书100页 4.收集资料英（或外文）译汉5000字。 5.构思方案3—6套，公益系列广告草图30个左右，有详细创意说明。 6.题材为影视广告、公益系列广告类。 影视广告类： １）、用数码摄像机（DV机）或更高级别摄像机拍摄。 ２）、用电脑剪辑成片。 ３）、统一制成A VI格式（不压缩），输入光盘，作品前需有5秒倒计时。 需完成配音和配乐。 ４）、分辨率不低于720*576，侦率不低于25侦每秒。 （要求：a. 作品主题明确，表现流畅，作品内容积极、健康，具有想象力和个性表现力。 b.作品情节、任务、语言等设计上引人入胜，富有艺术想象力；音效与主题风格一致，具有艺术表现力；画面美观，色彩和谐；作品反映出作者一定的审美情趣和审美能力。 c.技术运用准确、适当、简洁；画面衔接流畅，视听效果好。) 公益系列广告类：要求主题健康、积极 7.展板(影像的平面设计)，A0幅，4张。 具体要求：导师负责。 五、展示设计 基本要求： 1.开题报告1000字 2.市场调研报告（3000字） 3.毕业设计报告书100页 4.收集资料英（或外文）译汉5000字。 5、创意草图（平面布局、总体风格）、多角度透视草图，设计草图：方案3—6套， 手绘草图30幅。 6、必要的施工图图纸（平面布置图、立面图、详图等） 7、多角度效果图 8、展板A1幅面图纸附带设计说明2张 9、展示模型制作一个(600cmx600cm的平板上1:100的比例制作) 具体要求：由导师负责。 六、网页设计 基本要求： 1.开题报告（1000字）\实习报告\实习日志 2.市场调研报告（3000字）
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精 制工段工艺设计 学院： 专业：姓名：指导老师：化学工程与工艺学号： 职称：
二○一四年五月
诚信承诺书 本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 本人签名： 日期：年月日
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计 摘要 醋酸是一种重要的基本有机化工原料产品，在各行各业中有广泛的应用。本设计介绍了醋酸的一些物理性质、化学性质，用途，现状和发展状况并且对比了各种合成方法，还对工艺流程进行了简述。 本设计采用甲醇为原料，铑为催化剂，低压羰基化流程工艺。本工艺简单，原料来源广泛，污染少，安全可靠，转化率和选择率高，产品质量高。本工艺的设计重点是合成工序和精馏工序的物料衡算、热量衡算、主要设备计算和选型。同时绘制了工艺流程图和主要设备装置图。并且对于工艺进行车间布置和三废处理。 关键词: 甲醇低压羰基化物料衡算热量衡算
With an annual output of 100000 tons of low-pressure methanol carbonylation acetic acid refining process design Abstract Acetic acid is an important basic organic chemical raw material products, have been widely applied in all walks of life. This design introduces some physical properties, chemical properties, application status and development of acetic acid, and comparison of various synthetic methods, but also on the process are described. This design uses methanol as raw materials, rhodium catalyst, low-pressure carbonylation process. This simple process, wide material source, less pollution, safe and reliable, high conversion and selectivity, high product quality. The design key of this process is a material balance synthesis process and distillation process calculation, heat balance calculation, calculation and selection of main equipment. At the same time, rendering the process flow diagram and main equipment installation diagram. And workshop layout and waste treatment for process. Keywords: Methanol；Low-pressure carbonylation；material balance；heat balance
诚信声明 本人声明： 我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：日期：年月日
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程 学院：专业：工业分析与检验班级： 学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1)醋酸的性质 (2)乙酸的性质 (3)物料衡算 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1)概述 (2)工艺条件 (3)性质 3．主要参考文献 [1]李东风,李炳奇.有机化工工艺学[M].华中科技大学出版社,2007.8 [2]现代化工. 2010(30)2:78 [3]佟项军．乙醛氧化法合成醋酸[M]．吉林：吉林化工出版社，1990.
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程 摘要 本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。 醋酸是一种用途广泛的基本有机产品, 也是化工、医药、纺织、轻工、食品等行业不可缺少的重要原料。随着醋酸衍生产品的不断发展, 以醋酸为基础的工业不仅直接关系到化学工业的发展，而且与国民经济的各个行业息息相关，醋酸生产与消费正引起世界各国的普遍重视，为了满足经济发展对醋酸的需求，开展了此年产10万吨醋酸项目。本设计采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流程，然后对整个工艺过程进行物料和能量衡算。 关键词：醋酸;工艺;综述
发泄减压产品设计 旅游文化创意产品设计 具有地域特色的产品设计 竹制品开发设计 婴幼儿童车设计 趣味性产品设计 智能微型吸尘器设计 汽车轮毂设计 摩托车轮毂设计 多功能气动/液压组合夹具设计 汽车便捷宝设计 时尚型灯饰设计 现代型灯饰设计 商务型灯饰设计 怀古型灯饰设计 迷你咖啡包咖啡机设计 家用五金电水壶设计 家用塑料电水壶设计 超小型家用面包机设计 超薄电蒸笼设计 小巧型煮蛋器设计 超薄煮蛋器设计 高清半球摄像机设计 高清网络枪形摄像机设计 三文治机设计 精致手持搅拌机设计 手动电动两用搅肉机设计 小型滴漏式咖啡机设计 家用胶囊咖啡机设计 家用咖啡奶茶机设计 快热滴漏式咖啡机设计 无线智能电子血压计(手腕式)创意设计无线智能电子血压计(手臂式)创意设计无线折叠鼠标设计 无线笔记本鼠标设计 无线游戏鼠标设计 超薄型智能手表手机设计 商务智能PDA设计 INO手持多媒体设备设计 无线求助LED灯设计 室内可调光LED灯设计 监控感应LED灯设计
家用彩信报警器设计 户外自动感应LED灯设计 多媒体感应视频灯设计 SD卡放映机设计 皮尔卡丹充电器设计 皮尔卡丹电话机设计 电动清洁刷设计 电动旋转甩水地拖设计 儿童老人概念手机设计 差异化全健盘系列设计 品牌合作项目手机设计 K17“视觉薄”概念系列翻盖手机衍生设计 一体成型超薄智能PDA设计 简易三角尘推设计 两用窗擦设计 多功能蒸汽清洁机设计 组合型的蒸汽尘推设计 蒸汽尘推设计 可组合多变化马桶清洁器设计 环保节能清洗器设计 儿童安全产品设计 系列化小家电设计（三件套） 浴室配套五金件设计 卫浴产品设计 模块化机器人设计 智能行走监测机器人设计 未来家电设计——互联网生活时代设计 未来家电设计——互联网生活时代设计 创意生活——电子小产品设计 未来家电设计——为高度城市密集化和资源集约有限化的时空设计创意生活——电子小产品设计 情趣化家居生活产品设计 “风”格“风”尚美的风扇创意设计 “广州手信”文化创意产品设计 创意生活用品开发设计 环保节能公共设施设计 低碳环保文具设计 厨卫产品开发设计 手提旅行箱造型设计 公交候车亭造型设计 绿色环保灯具设计 公用电话亭造型设计 可携带式氧气瓶设计 轻便式家用创意除湿机设计
工业设计工程领域( 领域代码：085237 ) 一、学科领域介绍 本学科立足于我校机械工程、艺术设计等学科专业特色，突出综合优势。随着社会的发展和国家对安全、新能源等领域的日益重视，煤矿机电设备的安全、高效、舒适、环保等方面的设计要求越来越高，而工业设计工程领域的人机工程学、虚拟设计、绿色设计等方面的研究正是以上述设计要求为核心。我校培养工业设计工程硕士，可以快速弥补煤炭、能源行业对于工业设计专业高级人才的迫切需求。江苏省和徐州市正着力实施“振兴徐州老工业基地”的计划，而我校和徐州市政府联合组建的“华东工业设计中心”正是“振兴徐州老工业基地”的一个重要举措，随着中心各项工作的逐步深入，一定会大力提升我校工业设计服务淮海经济区及工程机械领域的能力，为工业设计工程专业的硕士的培养提供更多实践机会和拓展空间。本学科领域主要研究方向包括： （1）产品设计研究； （2）交互设计研究； （3）计算机辅助工业设计研究； （4）人机工程理论与应用研究； （5）设计管理。 我校自 2000年成立工业设计专业以来，逐步培养了一批年轻、精良的教师队伍，教师队伍中有教授3 人、副教授14人，具有博士学位的3 人，教师队伍中多人荣获了煤炭工业科学技术奖、校师德模范、教书育人先进个人、青年骨干教师等奖励或荣誉称号，已培养出产品设计、交互设计、设计管理、虚拟设计等方向的硕士40 余名，教师出版专著、教材10余部，发表论文100余篇，其中SCI、EI 收录论文20余篇。教师主持或参与完了“973”项目、国家自然科学基金、徐州市工业设计产业发展研究以及学校各类基金项目等纵向项目20 余项，取得了良好的经济和社会效益。工业设计专业的师生一直长期活跃在工业设计工程领域，与河北冀凯集团、徐州工程机械集团、徐州矿务集团等建立了良好的合作关系，并取得了较为突出的成绩。在校本科生和硕士研究生积极参与各类设计实践活动，获得德国红点、IDEA、台湾光宝创新奖、东莞杯、黄岩模具杯等国际、国内工业设计大赛奖项200余项，并获得实用新型专利100 余项，发表论文100 余篇。 本学科相继与日本、芬兰、韩国以及澳大利亚等国高校建立了合作关系，为师资交流和学生的联合培养搭建了国际化平台，拓宽了学生的国际设计视野。 二、培养目标 1．努力学习和掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理，认真贯彻“三个代表”重要思想，落实科学发展观，树立正确的人生观、价值观、世界观；热爱祖国，遵纪守法，品行端正，学风严谨，努力为祖国建设服务。 2．掌握产品设计、交互设计、计算机辅助工业设计、虚拟设计、人机工程、设计管理等领域坚实的基础理论和宽广的专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业设计或管理工作，具有社会责任感、先进设计理念、创新设计思维、国际设计视野的高层次复合型人才。 3．了解本学科的研究现状、主要成果和发展方向，注重培养实践研究和专业能力，增长实际工作经验，规范地撰写或创作研究论文或作品。 5．掌握一门外国语，比较熟练地阅读本专业的外文资料，并具有一定的写作能力。 三、学制
甲醇羰基化技术研究现状 1. 低压甲醇羰化合成法国外研究进展 1.1 Monsanto(孟山都)公司工艺 碘化铑为催化剂，工艺条件温和(3.4 MPa)，收率较高(甲醇对 醋酸选择性到达 99%以上)，生产成本低。二十世纪八十年代以来， 世界各国新建的醋酸装置基本上都已经采用了低压甲醇羰化合成法。该法在经济上是具有较强的竞争力，目前，甲醇羰基化法(MC)已成为醋酸生产的主流技术，生产的醋酸己占到全球醋酸生产量的 65%以上。 缺点：铑的价格昂贵，铑回收系统费用较高，且步骤非常复杂。改进工艺有：塞拉尼斯公司的 AO Plus工艺及 BP 公司的 Cativa 工艺，规模50万吨/年。 1.2 BP 公司 Cativa 工艺 优点：由于铱的价格明显低于铑，所以在经济上更具竞争力； 铱催化体系活性高于铑催化体系；反应副产物少。该工艺于 1995 年末在 Sterling 公司 Texas 城装置实现工业化。该装置经用新工艺 改造后产能己从 28 万吨/年增加到 45 万吨/年。1997 年第三季度，在位于韩国 Ulsan 的 BP/Samsung 合资装置用该工艺改造原有装置 产能从21 万吨/年，提高到了35万吨/年。此外，BP公司位于英格 兰的甲醇羰基化制醋酸装置也于1998年改为用 Cativa 工艺，产能 增加了10万吨/年。 2.低压甲醇羰化合成法国内研究进展： 西南化工研究设计院进行了甲醇羰基合成醋酸有关技术方面的
研发最终以产量为 20 万吨/年的醋酸工业装置工艺软件包完成设计。该甲醇液相低压羰化合成醋酸的新工艺已向兖矿集团进行技术转让，建设了20万吨/年的醋酸装置。 表2-1. 中国典型羰基化生产醋酸主要生产厂的工艺情况 3.工业化应用及投资情况 3.1兖矿国泰化工有限公司 兖矿集团为了调整产业结构，与美国国泰煤化控股有限公司合 资建设的大型高科技煤化工企业，省重点工程、中国化工行业技术创新示范企业。公司采用了煤、电、化多联产架构生产工艺，含有二项国家“863”课题及多项自主创新技术，投资总额50亿元，规划后续投资超过210亿元。现生产能力为年产60万吨醋酸、30万吨甲醇、10万吨醋酸乙酯、联产80MW发电，年销售收入32亿元，利税12亿元。 兖州煤矿集团公司的煤电工程包括醋酸20万t/a、甲醇23.6万 t/a、发电装机71.8MW。其中，醋酸装置采用西南化工研究院开发的甲醇低压羰基合成醋酸技术。该工程总投资11亿元，于2003年5月开工建设，已于2005年7月投产。
I 毕业设计说明书模板 摘要 主要写选择本课题的理由（意义）。通过那些方面分析课题对象，确定什么样的设计定位。通过哪些方面的创意设计，完成了多少创意方案。通过哪些方面的对比，选择了一个什么样的方案作为最终的方案。通过从哪些方面的分析，表明最终方案是满足设计定位的。 关键词：应该是一些名词，最能体现本课题设计的名词
II The Template of Graduation Project ABSTRACT Do not use the internet translation verse. Try it by yourself. In this section, you allowed to write the following issues: why do you design this object, what is your goal, how to develop your ideas and who about the result. KEY WORDS: industrial design, outdoor…..
I 目录 摘要 .............................................................................................................................................I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 课题提出 .. (1) 1.1 课题研究的意义 (1) 1.2 课题现状分析 (1) 2 方案设计 (2) 2.1 设计对象分析 (2) 2.2 设计定位 (2) 2.3 创意方案分析 (2) 2.3.1 方案1及其说明 (2) 2.3.2 方案2及其说明 (2) 2.3.3 方案3及其说明 (2) 2.3.4 方案4及其说明 (2) 2.3.5 方案5及其说明 (2) 3 方案定稿 (3) 3.1 最终方案的确定 (3) 3.2 最终方案效果展示 (3) 3.3 方案分析 (3) 3.3.1 色彩分析 (3) 3.3.2 材料分析 (3) 3.3.3 人机分析 (3) 3.3.4 形态分析 (3) 4 设计体会 (4) 4.1 设计总结 (4) 4.2 设计展望 (4) 致谢 (5) 参考文献 (6)
工业设计专业毕业设计（论文）_毕业设计 工业设计专业毕业设计（论文） zz工业设计专业毕业设计（论文）一、毕业设计（论文）的目的1. 培养学生综合运用所学基础课、技术基础和专业课，分析和解决工程技术问题的独立工作能力。 2. 巩固、深化和扩大学生所学基本理论、基本知识和基本技能。 3. 使学生受到综合产品设计的能力的综合训练。例如，产品设计的一般程序和方法、产品系统设计以及产品的开发设计等产品设计的全过程，并以此为核心，对产品设计过程中所涉及的设计理论以及美学和工学基础、设计表达和计算机辅助设计的相关知识和内容作全面系统的训练，同时不断总结提高撰写论文和设计说明书的能力等等。 4. 参与社会生产和学校科研工作、实验室建设，为现代化建设做出贡献。 5. 培养学生的创新能力和团队精神，树立良好的学术思想和工作作风。 二、毕业设计（论文）时间安排毕业设计（论文）工作目前安排在第四学年进行。根据题目的需要，可在其中安排2周的调研实习。结合学生提前下实验室参与科学研究活动的进一步开展，毕业设计安排从2000-2001级教学计划开始，在第四学年全年进行。三、毕业设计（论文）内容和工作量工业设计专业毕业设计（产品设计类论文）的具体要求： 做此类题目的学生一般至少要根据具体设计的产品，独立完成制定项目计划、市场调查（完成调查报告），在指导教师指导下，对产品的设计要素进行解析，经过设计构思、设计展开、深入设计，并以此为基础进行计算机辅助设计和模型制作，最后编制完整的设计报告；完成设计效果图、模型制作和一万字以上的设计报告；设计报告正文一般包括项目的提出、方案论证或文献综述、方案制定、调查报告，具体设计过程、技术经济分析，结束语等内容。 四、毕业设计（论文）撰写规范与装订毕业设计（论文）的撰写，参照《哈尔滨工业大学本科生论文撰写规范》（2000年1月第五次修订版）执行。毕业论文装订要整齐，顺序统一，即封面、内封、毕业论文评语（可后加入）、毕业设计（论文）任务书、中文摘要、外文摘要、目录、论文正文、致谢、参考文献、附录（含外文复印件及外文译文）等。五、毕业设计（论文）的答辩学生毕业设计（论文）完成后，由指导教师审核签字，并于答辩前48小时将全部材料交答辩委员会。答辩时间为30分钟左右。答辩小组根据毕业设计（论文）工作情况和答辩情况给学生评定成绩，并向系学位委员会提出是否授予“学士”学位的建议。各答辩小组必须将本组内答辩成绩较差的学生（至少一名）毕业设计（论文）提交教研室答辩委员会复议后给定成绩。对个别特殊情况，可提交系教务委员会处理。六、毕业设计（论文）的评分毕业设计（论文）的评分为：优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，优秀人数不超过本专业学生人数的25%，中等、及格、不及格不低于25%。毕业设计（论文）的成绩应由导师、评阅人、答辩委员会三部分的评分组成，下列权重供参考。 (1) 导师评分：（25）学生论文反映出的基础知识和基本功10学生的独立工作能力和动手能力10学生在毕业设计期间思想、纪律等方面的表现5(2) 评阅人（应由讲师以上教师担任）评分：（25）论文的意义、学术水平及论述的正确性10论文的难度及工作量5效果图与模型制作的质量5论文的条理性，语言的通顺性及书写的工整性5(3) 答辩委员会的采分点：（50+10）以上各项的综合评分20答辩中讲解情况15回答问题情况15创新设计（论文）加分10毕业论文的导师评语、评阅人评语的书写格式可参考附件二，还可根据（设计）论文工作的情况给予特殊评语。评定学生成绩时，可参考毕业设计(论文)评分标准（附件三）。对答辩不及格的学生，将按学籍管理有关规定处理，同时要留校（三个月内）修改毕业设计（论文）并重新进行毕业答辩，交答辩费200元。答辩结束后，答辩小组将学生成绩交教研室主任审核，报系并向学生公布。七、毕业设计（论
石河子大学 毕业论文(设计)开题报告 题目： 甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)精制工段工艺设计 学院：化学化工学院 专业：化学工程与工艺 学生姓名：马志远 学号：2007071572 指导教师：白兰莉 职称：讲师 毕业论文(设计)起止时间： 2011年3月至2011年6月
一、本课题来源及研究的目的和意义 1. 本课题的来源为：导师自定 2. 研究的目的和意义 醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。醋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。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。然而我国目前醋酸的供求不平衡。 在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法是应用最广的技术，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。以孟山都（Monsanto）/BP工艺为代表的甲醇低压羰基化法是目前工艺最成熟，最为经济，具有先进技术，原料转化率高等优点。在我国现有的醋酸生产工艺中孟山都（Monsanto）/BP己形成规模的生产。但需要特别指出的是在该工艺还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装臵，以满足国民经济发展的需要。 二、本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状及分析 1、国外醋酸生产现状及市场分析
2007年世界醋酸生产能力为1168.8 万t/a，其中采用甲醇羰基化合成工艺的占66％，乙烯法约占7.2％，乙醛法约占15.3％，其他工艺占11.5％。预计未来5年醋酸需求增长速度将高于过去5年，国际醋酸缺口将进一步扩大[1]。 2、我国醋酸生产现状及市场分析 目前我国醋酸主要采用甲醇羰基化合成法、乙烯直接氧化法和乙醛法3种工艺路线。2008年我国甲醇羰基化合成法生产能力占我国醋酸总生产能力的78.0％，乙醛法占11.3％，乙烯直接氧化法占6.8％，其他占3.7％[1]。 2008年我国醋酸产量约为260.39万吨，已占全球近30％，占亚洲60％。2009年我国已成为醋酸净出口国，且出口增长趋势持续增强。随着国内竞争进一步加剧，预计未来中国醋酸及其衍生物出口量还将不断增长[1]。 3. 醋酸的生产工艺现状 现已工业化的醋酸生产技术主要有：乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和轻油(丁烷或石脑油)氧化法、甲醇羰基化法。其中，甲醇羰基化法是应用最广的技术，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。 3.1 乙醛氧化法 乙醛氧化法分两步反应完成，首先乙烯在催化剂的作用下，在温度为100~150℃、压力为0.3 MPa的条件下反应生成乙醛；乙醛在醋酸锰催化剂的作用下，与纯氧、富氧或空气在液相条件下氧化成醋酸。由于该工艺简单，收率较高，原料来源广，因此成为60年代