乙醛氧化制醋酸氧化工段

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1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 乙酸的工业现状 (1)1.2 工艺技术的比较与选择 (2)1.3 原料及产品规格 (2)1.4 三废处理 (2)1.4.1 废气处理 (2)1.4.2 废水处理 (2)1.5 确定方案 (3)1.5.1 设计依据 (3)1.5.2 设计方法 (3)1.5.3 设计流程 (3)1.6 操作条件的确定 (4)1.6.1 塔板类型的选取 (4)1.6.2 进料状态 (4)1.6.3 加热方式的选择 (4)2 精馏塔的工艺计算 (5)2.1 物性数据 (5)2.1.1 粗醋酸中各组分的物理性质 (5)2.1.2醋酸水溶液气-液平衡关系表 (5)2.1.3水和醋酸的安托尼常数 tC B A P +-=0lg ....................... 5 2.2 物料平衡 (6)2.3氧化塔物料衡算 (6)2.4 蒸发器物料衡算 (9)2.5精馏塔T101物料衡算 (10)2.5.1原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量 (10)2.5.2物料衡算 (10)2.5.3塔顶，进料和塔釜温度的计算 (10)2.5.4平均相对挥发度的计算 (11)2.5.5最小回流比的计算和适宜回流比的确定及 (11)2.5.6最小理论塔板数确定 (12)2.5.7全塔理论塔板数 (12)2.5.8实际塔板数和进料位置 (12)2.6精馏塔T102的物料衡算 (13)2.7 醋酸回收塔物料衡算 ....................................... 13 3 精馏塔主要尺寸计算 . (15)3.1精馏塔T101设备计算 (15)3.1.1操作压强 (15)3.1.2操作温度 (15)3.1.3平均分子量 (15)3.1.4平均密度（参考《化工原理上册附录图7》） (16)3.1.5表面张力的计算（参考《化工原理上册附录图7》） (18)3.2精馏塔T101主要尺寸计算 (18)3.2.1流量的计算 (18)3.2.2塔径的计算 (19)3.2.3塔板结构的设计 (20)3.2.4塔板流体力学验算 (23)3.2.5塔板负荷性能图 (27)3.2.5塔的高度计算 (33)4 热量衡算 (36)4.1.数据 (36)4.2冷凝器的热负荷 (36)4.3冷却水消耗量 (38)4.4加热器热负荷及全塔热量衡算 (38)5 主要设备设计和选型 (40)5.1接管的设计 (40)5.1.1进料管 (40)5.1.2回流管 (40)5.1.3釜液出口管 (40)5.1.4塔顶蒸汽管 (41)5.1.5加热蒸汽管 (41)5.2冷凝器的选型 (42)6.结论........................................ 错误!未定义书签。

乙醛氧化制醋酸工艺流程英文回答：Acetaldehyde Oxidation Process for Acetic Acid Production.The acetaldehyde oxidation process for acetic acid production involves the oxidation of acetaldehyde to acetic acid. This process is typically carried out in a liquid-phase reactor using a catalyst, such as a cobalt or manganese compound. The reaction proceeds via a radical mechanism, initiated by the formation of a free radical from the catalyst. The free radical then reacts with acetaldehyde to form an acetyl radical, which subsequently reacts with oxygen to form acetic acid.The overall reaction for the acetaldehyde oxidation process is:CH3CHO + O2 → CH3COOH.The rate of the reaction is influenced by several factors, including the temperature, pressure, and concentration of acetaldehyde and oxygen. The reaction is typically carried out at temperatures between 50 and100 °C and pressures between 1 and 10 atm. The concentration of acetaldehyde is typically in the range of 10-20 wt%, and the concentration of oxygen is typically in the range of 5-10 vol%.The acetaldehyde oxidation process is a relatively efficient process, with a conversion efficiency of typically over 95%. The product acetic acid is a valuable chemical commodity used in a wide variety of applications, including the production of polymers, solvents, and pharmaceuticals.中文回答：乙醛氧化制醋酸工艺流程。

茂名职业技术学院化学工程系实习(实训指导书 (乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真部分专业班级 :15精化班实习名称 :化工总控工实训实习时间 :2016-2017-1 第 16周至第 17周实习人数 :51人指导教师 :陈颖峰、车文成、张燕、王丹菊、胡鑫鑫系主任 :董利审核日期 : 2016.12.05目录第一章概述 ........................................................................................................................... 1第二章生产方法及工艺路线 ............................................................................................... 1 2.1生产方法及反应机理 .. (1)2.2工艺流程简述 ................................................................................................................3 2.2.1 装置流程简述 .........................................................................................................3 2.2.2 氧化系统流程简述 .................................................................................................3 第三章工艺技术指标 ........................................................................................................... 3 3.1控制指标 ........................................................................................................................ 3 3.2分析项目 ........................................................................................................................ 5 第四章岗位操作法 (5)4.1冷态开车 /装置开工 .......................................................................................................5 4.1.1 开工应具备的条件 .................................................................................................5 4.1.2 引公用工程 .............................................................................................................5 4.1.3 N2吹扫、置换气密 .................................................................................................5 4.1.4 系统水运试车 .........................................................................................................5 4.1.5 酸洗反应系统 .........................................................................................................5 4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 .....................................................................6 4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 .........................................................................................6 4.1.8 第一氧化塔投氧开车 .............................................................................................6 4.1.9 第二氧化塔投氧 .....................................................................................................7 4.1.10 吸收塔投用 ...........................................................................................................8 4.1.11氧化塔出料 ............................................................................................................8 4.2正常停车 ........................................................................................................................ 8 4.2.1 氧化系统停车 ......................................................................................................... 8 4.3紧急停车 ........................................................................................................................ 8 4.3.1 事故停车 ................................................................................................................. 8 4.3.2 紧急停车 ................................................................................................................. 9 4.4岗位操作法 .. (9)4.4.1 第一氧化塔 (9)4.4.2 第二氧化塔(T102 . (10)4.4.3 洗涤液罐 (10)4.5联锁停车 .....................................................................................................................10第一章概述乙酸又名醋酸,英文名称为 acetic acid,是具有刺激气味的无色透明液体,无水乙酸在低温时凝固成冰状,俗称冰醋酸。

醋酸-氧化装置操作规程乙醛氧化制醋酸仿真软件——氧化工段北京东方仿真控制技术有限公司仿真教学事业部1醋酸-氧化装置操作规程目录第一章概述 (1)第二章生产方法及工艺路线 (2)2.1生产方法及反应机理 (2)2.2工艺流程简述 (3)2.2.1 装置流程简述 (3)2.2.2 氧化系统流程简述 (4)第三章工艺技术指标 (6)3.1控制指标 (6)3.2分析项目 (7)第四章岗位操作法 (8)4.1冷态开车/装置开工 (8)4.1.1 开工应具备的条件 (8)4.1.2 引公用工程 (8)4.1.3 N2吹扫、置换气密 (8)4.1.4 系统水运试车 (8)4.1.5 酸洗反应系统 (8)4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 (9)4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 (9)4.1.8 第一氧化塔投氧开车 (10)4.1.9 第二氧化塔投氧 (11)4.1.10 吸收塔投用 (11)4.1.11氧化塔出料 (12)4.2正常停车 (12)4.2.1 氧化系统停车 (12)4.3紧急停车 (12)4.3.1 事故停车 (12)4.3.2 紧急停车 (13)4.4岗位操作法 (14)4.4.1 第一氧化塔 (14)4.4.2 第二氧化塔（T102） (15)4.4.3 洗涤液罐 (15)4.5联锁停车 (15)第五章仿真图 (16)i醋酸-氧化装置操作规程第一章 概述乙酸又名醋酸，英文名称为acetic acid ，是具有刺激气味的无色透明液体，无水乙酸在低温时凝固成冰状，俗称冰醋酸。

在16.7℃以下时，纯乙酸呈无色结晶，其沸点是118℃。

乙酸蒸气刺激呼吸道及粘膜（特别是对眼睛的粘膜），浓乙酸可灼烧皮肤。

乙酸是重要的有机酸之一。

其结构式是：乙酸是稳定的化合物；但在一定的条件下，能引起一系列的化学反应。

如：在强酸（H 2SO 4或HCl ）存在下，乙酸与醇共热，发生酯化反应：乙酸是许多有机物的良好溶剂，能与水、醇、酯和氯仿等溶剂以任意比例相混合。

乙醛氧化法生产醋酸工艺流程一、乙醛氧化法生产醋酸的基本原理1.1 这乙醛氧化啊，就像是一场奇妙的化学变身秀。

乙醛，那可是个活跃的小分子，它和氧气一接触，就像干柴遇烈火一样，在特定的条件下开始发生反应。

这个反应不是简单的一加一等于二，而是经过一系列复杂的化学步骤，最终变成了醋酸。

1.2 从化学方程式看，就是2CH₃CHO + O₂→ 2CH₃COOH，这式子看起来简单，可实际过程那是相当复杂的。

就好比看着菜谱做菜，知道原料和成品，但做菜过程中的火候、调味等细节才是关键。

二、工艺流程的主要步骤2.1 原料准备阶段首先得有高质量的乙醛原料，这就像盖房子得有好砖头一样。

乙醛的纯度啊，那是相当重要的，如果乙醛不纯，就像在好米里掺了沙子，后续反应肯定会出问题。

而且，氧气的供应也得稳定可靠，不能时有时无，不然反应就没法好好进行，就像人呼吸，得均匀顺畅才行。

2.2 反应阶段把乙醛和氧气送进反应釜，这反应釜就像一个魔法厨房。

反应釜里的温度、压力等条件得严格控制。

温度高了，就像火太大把菜烧焦了，可能会产生一些副反应，生成乱七八糟的东西；温度低了，反应又像乌龟爬一样慢。

压力也得合适，压力不合适，反应就像没吃饱饭的人干活，有气无力的。

而且反应釜里通常还得加催化剂，这催化剂就像化学反应的小助手，能让反应更快更高效地进行，就像给汽车加了高性能的润滑油。

2.3 产物分离与提纯阶段反应完了得到的是混合产物，这里面有醋酸，还有没反应完的乙醛、水等杂质。

这就需要把醋酸从这些杂质里分离出来，就像从一堆杂物里挑出宝贝一样。

可以采用蒸馏的方法，根据不同物质的沸点不同，把醋酸蒸馏出来。

这就像把不同沸点的水和油分开一样，沸点低的先跑出来，沸点高的留在后面。

提纯后的醋酸还得检测质量，得符合标准才行，可不能滥竽充数。

三、工艺流程的注意事项3.1 安全方面这个生产过程中，安全可是重中之重。

乙醛是易燃易挥发的物质，就像个小炸弹一样。

所以整个生产车间得做好防火防爆措施，不能有一点马虎。

乙醛催化自氧化制醋酸的工艺流程一、反应原理。

乙醛啊，它能在一定条件下自己发生氧化反应变成醋酸呢。

这里面的关键就是催化剂啦。

有了合适的催化剂，乙醛就像是被点了魔法一样，开始变身。

这个反应其实就是把乙醛分子中的碳氢键给打破，然后让氧原子进去，重新组合成醋酸分子。

这个过程就像是搭积木，把原来的积木拆一拆，再加上新的零件，就变成新的造型啦。

二、反应设备。

1. 反应釜。

反应釜就像是这个化学反应的小房子，乙醛和催化剂就在这里面“聚会”发生反应。

这个反应釜得有很好的密封性哦，不然原料跑出去了，反应就不彻底啦。

而且反应釜的材质也很重要呢，要能够耐得住反应过程中的各种“小脾气”，比如说高温啊，还有可能产生的腐蚀之类的。

就像我们人穿衣服得选合适的材质一样，反应釜的材质要是选错了，那可就麻烦大了。

2. 搅拌装置。

在反应釜里还有个很重要的搅拌装置。

这个搅拌装置就像是一个超级大勺子，不停地搅拌着里面的乙醛和催化剂。

为啥要搅拌呢？这就好比我们冲咖啡的时候要搅拌一样，为了让原料充分混合呀。

如果不搅拌，可能有些乙醛分子就只能在旁边干看着，不能参与反应，那多浪费呀。

三、工艺流程。

1. 原料准备。

首先得把乙醛准备好，乙醛得是纯净的哦，就像我们做菜的时候食材得新鲜干净一样。

然后把催化剂也按照一定的比例配好。

这个比例可不能随便乱来，就像我们烤蛋糕的时候各种原料的比例都是有讲究的，比例不对，蛋糕可能就烤不好啦。

2. 反应过程。

把配好的乙醛和催化剂一起放进反应釜里，然后给反应釜加热到合适的温度。

这个温度也很关键呢，太高了可能反应就像疯了一样，不受控制，太低了反应又慢吞吞的，像个小懒虫。

在反应过程中，搅拌装置要一直工作，让它们充分接触反应。

随着反应的进行，我们就能看到乙醛慢慢变成醋酸啦。

这个过程就像是看着一颗种子慢慢长成大树一样，很神奇的。

3. 产物分离。

反应完了之后呢，反应釜里就有醋酸和一些没反应完的乙醛，还有催化剂。

这时候就要把它们分开啦。

乙醛催化氧化制醋酸流程今天咱们来唠唠乙醛催化氧化制醋酸的流程呀。

一、原料准备。

乙醛可是这个流程里的主角之一呢。

它得是纯度比较高的那种，就像咱们找对象，得是个靠谱纯正的才行。

一般是通过工业生产得到乙醛，然后把它好好地储存起来，等着进入反应环节。

在这个过程中，储存条件也很重要哦，就像咱们把心爱的小零食放在合适的地方一样，要保证乙醛的稳定性，不然它变质了，这流程可就没法好好进行啦。

二、催化氧化反应。

这是整个流程的关键部分呢。

有一个特别的催化剂在起作用，这个催化剂就像是一个超级厉害的魔法师。

当乙醛和氧气在催化剂的帮助下相遇的时候，就像两个有缘人在月下老人（催化剂）的牵线下开始了奇妙的互动。

这个反应会在特定的温度和压力条件下进行。

温度就像是火候，不能太高也不能太低，太高了可能会让反应变得太疯狂，产生一些我们不想要的东西，太低了呢，反应又会像个懒虫一样慢吞吞的。

压力也是一样的道理，要刚刚好。

在这个反应里，乙醛分子里的一些化学键就像小玩具的零件一样被重新组合，慢慢地变成了醋酸。

三、反应后的处理。

反应完了之后可不能就这么算了呀。

里面会有一些没反应完的乙醛，还有可能产生了一些其他的小杂质。

这时候就得像收拾房间一样，把这些多余的东西清理出去。

通常会采用一些分离技术，比如说蒸馏。

蒸馏就像是把不同性格的小伙伴分开，根据它们沸点的不同，把醋酸从这个混合的大家庭里单独拎出来。

这个过程需要很精细的操作，就像我们绣花一样，一针一线都得仔细，不然就会影响醋酸的纯度啦。

四、醋酸的精制。

好不容易把醋酸从那些杂物里分离出来了，但是它可能还不是那么完美呢。

就像刚从地里挖出来的宝石，还需要再打磨打磨。

这个时候就需要进行精制啦。

精制的过程可能会涉及到一些化学处理，去除那些非常微小的杂质，让醋酸的纯度更高。

这个过程有点像给一个小姑娘梳妆打扮，让她变得更加漂亮迷人。

最后得到的高纯度醋酸就可以被用于各种各样的地方啦，像是在食品工业里做调味料，在化工行业里做原料之类的。

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当用空气为氧化剂时，反应温度为55度－60度，压力一般为800kPa;当用纯氧氧化时，反应温度略高些，约为70度–80度，压力须使乙醛处于液相。

工业上通常采用空气氧化，氧化时的原料液为5%-15%(重)乙醛的醋酸溶液，内含溶解的催化剂0.1%-0.2%，乙醛与空摩尔比为1: 4-4.3。

乙醛转化率在90%以上，以乙醛计醋酸收率为95% -98%。

采用催化剂能使反应过程显著加速，特别是能加速过氧醋酸的分解，这样可以避免过氧醋酸的积聚，消除爆炸性危险。

变价金属盐，如铁、钴、锰、镍、铜、铬的盐类均可作催化剂。

3.2 分析项目
（1）首先将尾气吸收塔T103的放空阀V45打开；从罐区V402（开阀V57）将酸送入V102中，而后由泵P102向第一氧化塔T101进酸，T101见液位(约为2%)后停泵P102，停止进酸。

“快速灌液”说明，向T101灌乙酸时，选择“快速灌液”按钮，在LIC101有液位显示之前，灌液速度加速10倍，有液位显示之后，速度变为正常；对T102灌酸时类似。

使用“快速灌液”只是为了节省操作时间，但并不符合工艺操作原则，由于是局部加速，有可能会造成液体总量不守衡，为保证正常操作，将“快速灌液”
按钮设为一次有效性，即：只能对该按钮进行一次操作，操作后，按钮消失；如果一直不对该按钮操作，
（2）开氧化液循环泵P101，循环清洗T101；
（3）用N2将T101中的酸经塔底压送至第二氧化塔T102，T102见液位后关来料阀停止进酸；
（4）将T101和T102中的酸全部退料到V102中,供精馏开车；
（5）重新由V102向T101进酸，T101液位达30%后向T102进料，精馏系统正常出料，建立全系统酸运大循环。

乙醛变成乙酸的断键过程
乙醛变为乙酸是一种氧化反应，具体的化学反应过程可以用下面的方程式表示：
CH3CHO+O2→CH3COOH
在这个方程式中，CH3CHO代表乙醛，O2代表氧气，CH3COOH代表乙酸。

断键过程可以分为三个步骤：
步骤一：氧气的加入
在第一个步骤中，氧气被加入到乙醛分子中。

这个过程涉及到氧气分子的两个原子与乙醛分子中的一个碳原子形成了两个氧化物基团的结合。

这种结合是通过形成共价键来实现的。

CH3CHO+O2→CH3COO•+H•
步骤二：氢原子的去除
在第二个步骤中，一个氢原子被从乙醛分子中去除了。

这个氢原子与氧气分子中的一个氧原子结合，形成了一个水分子。

CH3COO•+H•→CH3COO-+H+
步骤三：乙醛分子的氧化
在第三个步骤中，氧化物基团被进一步氧化成为羧基。

这个过程中需要使用外部的氧化剂，比如说过氧化氢等。

在这个过程中，形成了乙酸分子。

CH3COO-+H2O2→CH3COOH+OH-+O2
综上所述，乙醛变为乙酸的断键过程涉及到氧化反应，需要使用外部的氧化剂。

在这个过程中，乙醛分子中的碳原子与氧气分子中的氧原子结合，形成了氧化物基团。

然后这个氧化物基团被进一步氧化成为羧基，形成了乙酸分子。

模块6 化工生产技术技能大赛专项训练-3- 乙醛氧化制醋酸工段仿真操作训练.电子教案教学课件1、模块六化工生产技术技能大赛专项训练----------------------------------------------------------------------------------------------------化工总控工应会技能根底〔中级工/高级工版〕n------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------工程6.3乙醛氧化制醋酸工段仿真操作专项训练操作与考核要求：1.训练内容按操作规程正确完成乙醛氧化制乙酸反响工段的冷态开车操作、正常运行操作〔通过老师站随机下发扰动，选手推断并解除〕、正常停车操作；对乙醛氧化制乙酸反响工段的单独事故进展正确处理〔屏蔽事故名称，由选手依据现象推断并排解3、故障〕；正确答复在乙醛氧化工段仿真操作中思考题。

2.考核内容冷态开车操作〔1个〕、带随机事故的正常运行操作〔1个〕、正常停车操作〔1个〕、单独事故处理〔从乙醛氧化工段的单独事故中任选3～5个〕和思考题〔含在冷态开车工况中，消灭挨次随机，共15题〕。

n乙醛氧化工段仿真操作乙醛氧化工段流程总图乙醛氧化工段开车操作：〔1〕开车前预备〔酸洗反响系统〕〔2〕建立醋酸循环〔3〕配制氧化液〔包含催化剂参与〕〔4〕第一氧化器投氧开车〔5〕其次氧化器投氧开车〔6〕吸取塔投用〔水洗、碱洗〕〔7〕氧化系统塔出料〔8〕调至平衡n乙醛氧化工 4、段第一氧化塔现场图乙醛氧化工段正常停车操作：〔1〕氧化塔停车〔2〕洗涤塔T103停车n乙醛氧化工段第一氧化塔DCS图n乙醛氧化工段其次氧化塔DCS图n乙醛氧化工段其次氧化塔现场图n乙醛氧化工段尾气洗涤DCS图n一、乙醛氧化工段仿真中存在工况冷态开车，正常操作，正常停车，T101进醛流量降低、P101A坏、T101顶压力上升、T102顶压力上升、T101内温度上升、T101氮气进量波动、T101塔顶管路不畅、T102塔顶管路不畅、E102结垢、乙醛入口压力上升、催化剂入口压力上升、T102N2入口压力上升、正常5、维持〔老师站用〕、正常工况随机事故。

乙醛氧化成乙酸的化学方程式氧化的条件是什么
乙醛氧化成乙酸的化学方程式：在贴钴镍催化作用下，氧化为乙酸；2CH3CHO + O2 ==催化剂==== 2CH3COOH，直接氧化，即燃烧，完全燃烧生成CO2和H2O，不完全燃烧的话生成CO和H2O。

2CH3CHO + 5O2===点燃==== 4CO2 + 4H20。

乙醛氧化成乙酸的化学方程式
1、在贴钴镍催化作用下，氧化为乙酸；
方程式：2CH3CHO + O2 ==催化剂==== 2CH3COOH
2、直接氧化，即燃烧，完全燃烧生成CO2和H2O，不完全燃烧的话生成CO和H2O。

方程式：2CH3CHO + 5O2===点燃==== 4CO2 + 4H20
乙醛氧化成乙酸的条件
由乙醛在有催化剂的条件下（催化剂为乙酸锰：（CH3COO）2Mn）和氧气发生氧化反应制得。

乙醛制成乙酸，可以用发酵法。

发酵法是乙酸最原始的制造方法。

这种方法采用含糖类物质的植物果实发酵制乙醇，乙醇经过发酵氧化成乙醛，再将乙醛进一步氧化制得乙酸。

食用的醋就是用这种方法制成的。

除上述方法之外，还有许多制取乙酸的方法和途径。

乙醛是什么
乙醛又名醋醛，是一种无色易流动液体，有刺激性气味，可与水和乙醇等一些有机物质互溶。

盛装乙醛时，要用耐压玻璃瓶或金属桶盛装。

装好后必须放在有冷气设备，通风良好，用不燃材料结构的库房内，要远离火种和热源，防止阳光直射。

应与氧化剂、强碱、氨、胺类、卤素、醇+酮、酚等物质，以及遇水燃烧的物质分隔存放。

包装必须坚固密封，不宜久存。

搬运要轻放轻卸。