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电石干法乙炔固定床合成醋酸乙烯康森发布时间：2021-11-02T01:11:24.340Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：康森[导读] 我国PVC行业发展迅速，电石法在我国PVC行业中占据主导地位。
新疆中泰化学阜康能源有限公司摘要：我国PVC行业发展迅速，电石法在我国PVC行业中占据主导地位。
但长期以来，电石水解制乙炔产生的大量电石渣和废水不仅浪费了自然资源，增加了企业的生产成本，而且对自然环境造成了严重污染，制约了行业的发展。
随着国家节能减排措施的出台和实施，传统的电石水解法制聚氯乙烯工艺明显不能适应新产业政策的需要。
因此，加大乙炔生产新技术的开发和应用是聚氯乙烯行业可持续发展的重要基础。
关键词：电石；干法乙炔；固定床；醋酸乙烯；节能；环保；电石干法乙炔与湿法乙炔相比具有节能环保的优势，固定床比沸腾床有更高的收率和节能效益。
将电石干法乙炔与固定床相结合用于醋酸乙烯的生产必将推动醋酸乙烯产业向节能环保方向发展。
一、电石干法乙炔的优势1.干法乙炔工艺相对于湿法乙炔工艺无需沉降及压滤处理，大大降低了基本建设投资和正常生产运行费用。
2.湿法乙炔由于排出的电石渣中有极高的含水量，乙炔会溶解在水中随电石渣排出，造成一定的损失。
而干法乙炔由于加料是连续的，无需置换，加料时没有乙炔气体排出，排出的电石渣是干的，没有溶解损失。
干法工艺比湿法工艺可以提高收率2.5%，电石水解率高达99.85%，没有生电石排出，节约了生产成本。
3.干法工艺所需水量只有0.7t/t电石，其余全部循环使用，所加入的水为废NaClO3。
废NaClO3经一次循环使用后刚好与干法工艺用水量达到平衡，使乙炔车间达到水零排放。
4.电石乙炔法对环境造成污染的一个重要来源就是生产中排出的电石渣。
目前，工业上利用电石渣生产水泥解决了这一问题。
但是，湿法乙炔经压滤后的滤饼通常仍含40%~50%的水份，为了能够生产水泥，需要将滤饼中的水份去掉，而每除掉1t水需要150kg标准煤。
醋酸乙烯酯生产工艺设计一、制备方法及原料的确定1.乙烯气相法乙烯、醋酸和氧在Pd－Au－CH3COOK／SiO2催化剂的作用下，发生氧化偶联反应，生成醋酸乙烯和水。
工艺条件为：反应温度165～180℃，压力0．6～0．8MPa，空速1800～2000h-1。
进反应器的原料中含44％乙烯，5％～6％氧，20％醋酸，20％左右的CO2。
反应主要副产物为CO2和水及少量乙醛、醋酸乙酯，丙烯醛，高聚物等。
乙烯单程转化率为10％，醋酸单程转化率约18％，醋酸乙烯选择性以乙烯计为94％，以醋酸计为98％。
在醋酸蒸发器中汽化的醋酸和加入该蒸发器的新鲜乙烯、循环气体形成混合气，一起进入换热器与反应器出来的反应气体换热，然后进入反应器反应。
从反应器出来的反应气体经热交换器冷却后进入吸收分离塔，用醋酸吸收反应气体中的醋酸乙烯。
未反应的醋酸和高沸物也被冷凝下来。
不凝气体自吸收分离塔塔顶排出。
一部分送CO2吸收塔，用碳酸钾溶液吸收其中的CO2后送反应器循环使用；另一部分不经处理直接循环使用。
吸收分离塔底排出的吸收液进恒沸精馏塔。
在塔底得到回收醋酸，送醋酸蒸发器循环使用。
塔顶蒸出醋酸乙烯和水及其它低沸点副产物和水的恒沸物。
这些恒沸物在分离器中分成油、水两相。
水相进废水塔处理。
油相进脱轻组分塔。
脱轻组分塔塔顶产物经乙醛塔分离后得到乙醛和回收醋酸。
塔底产物进醋酸乙烯精馏塔，从塔顶得醋酸乙烯产品2.乙炔气相法包括乙炔与醋酸反应合成醋酸乙烯酯单元，乙炔与醋酸、醋酸乙烯酯分离单元；来自乙炔清净工序的新鲜乙炔与循环的乙炔气混合，被蒸汽加热后进入循环气体鼓风机，经增压升温后送入醋酸蒸发器，新鲜醋酸和精馏醋酸分别加至醋酸蒸发器，被醋酸饱和的乙炔气自醋酸蒸发器顶部排出，经加热后进入合成反应器进行反应，反应产物经冷却后送至气体分离塔塔釜，气体分离塔塔釜设有冷却循环，在气体分离塔中乙炔与醋酸、醋酸乙烯酯进行分离，塔顶得到循环乙炔，送至循环气体鼓风机入口升压，形成气体循环，塔釜得到醋酸与醋酸乙烯酯反应液送至精馏工段。
乙炔法醋酸乙烯酯化学式
乙炔法醋酸乙烯酯化学式是C4H6O2，它有着许多重要的应用领域。
在有机合成中，乙炔法醋酸乙烯酯被广泛用作重要的合成中间体。
它可用于制备多种有机化合物，包括酯类、酰胺、乙炔醇等。
乙炔法醋酸乙烯酯的制备方法相对简单，一般通过乙炔与醋酸的反应得到。
反应过程中，乙炔和醋酸在适当的条件下进行加热，通过催化剂的作用，乙炔和醋酸发生加成反应，生成乙炔法醋酸乙烯酯。
乙炔法醋酸乙烯酯的化学性质稳定，而且具有较低的挥发性。
它可溶于许多有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮等，但不溶于水。
这种化合物具有较高的沸点和熔点，可作为有机溶剂的替代品。
乙炔法醋酸乙烯酯不仅在有机合成中有重要应用，还可以用于制备聚乙炔酸乙烯酯（PVA）。
PVA是一种重要的合成高分子材料，具有
良好的可溶性、膜性能和气体透过性。
它被广泛应用于领域，如纺织品、包装材料、医疗器械等。
总之，乙炔法醋酸乙烯酯化学式为C4H6O2，是一种重要的有机合成中间体，具有广泛的应用前景。
它的制备方法简单，化学性质稳定，可用于制备多种有机化合物，同时还可以作为制备高分子材料的原料。
乙炔法醋酸乙烯酯在各个领域都发挥着重要的作用。
2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛中石化四川维尼纶分公司年产12万吨醋酸乙烯和3600吨乙醛项目动力学分析绿野烯踪团队团队成员：贺红斌杨玮洁梁利娟董晓洁王洋洋指导老师：张耀霞乙炔气相法合成醋酸乙烯反应动力学分析乙炔气相法合成醋酸乙烯反应有许多副产物的产生，其反应机理研究，有许多学者对其反应机理有不同的提法，下面针对合成醋酸乙烯的热力学和动力学进行分析。
1.乙炔气相法合成醋酸乙烯动力学1.1乙炔气相法合成醋酸乙烯反应方程式主反应方程式C 2H2+CH3COOH→CH3COOCHCH2+放热副反应方程式（1）乙醛的生成乙炔与水作用:C2H2+H2O→CH3CH0醋酸乙烯水解:CH3COOCHCH2+H2O→CH2CHO+CH2COOH二醋酸亚乙酯分解:CH3CH(OCOCH3)2→(CH3CO)2O+CH3CHO（2）巴豆醛(丁烯醛)的生成由乙醛生成:2CH3CHO→CH3CH=CHCHO+H2O乙炔与乙醛作用:C2H2+CH3CHO→CH3CH=CHCHO（3）丙酮的生成由醋酸生成:2CH3COOH→CH3COCH3+CO2+H2O醋酸锌分解:Zn(OCOCH3 )2→CH3COCH3+CO2+Zn0（4）二醋酸亚乙酯的生成由乙炔与过量的醋酸作用:CH≡CH+2CH3COOH→CH3CH(OCOCH3)2（5）醋酸酐的生成醋酸脱水:2CH3COOH→(CH3CO)2O+H2O二醋酸亚乙酯分解:CH3CH(OCOCH3)2→(CH3CO)2O+CH3CHO醋酸锌分解:Zn(OCOCH3)2→(CH3CO)2O+Zn0（6）苯的生成由乙炔生成:3C2H2→C6H6随着温度的升高，副反应加剧，因此应控制反应温度和避免局部过热。
2.原料的主要物化性质2.1醋酸醋酸20℃时比重为1.0495，沸点为118.10℃，熔点为16.60℃，醋酸的羧基在某种状况下能活化邻近的甲基，从而使之能发生特殊的加成与取代反应。
醋酸乙烯的生产装置和工艺流程摘要：简述了醋酸乙烯的基本性质，并对醋酸乙烯的生产工艺、生产装置、工艺流程作出了阐述。
关键词：生产装置工艺流程发展情况醋酸乙烯又名乙酸乙烯酯（VAc），该产品是无色可燃性液体，不溶于水，可溶于大多数有机溶剂；易燃，遇氯、溴、臭氧则迅速发生加成反应。
从20世纪初被发现以来,经过近100 a的发展,醋酸乙烯通过生产聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、缩醛树脂等一系列衍生物,在涂料、合成纤维、皮革加工、土壤改良等领域得到了越来越广泛的应用,这些应用又进一步促进了醋酸乙烯生产技术的发展。
1醋酸乙烯的生产工艺1.1 乙炔法1.1.1 乙炔液相法醋酸乙烯VAc最早的生产方法———乙炔液相法。
1912年, F Klatte用汞盐为催化剂,乙炔和醋酸液相合成二醋酸乙叉酯时,在副产物中发现了含量为5%的VAc。
这种方法用硫酸汞为催化剂，在30～75℃的条件下,将过量的乙炔通入醋酸溶液中,生成的VAc由未反应的乙炔带出，副产的二醋酸乙叉酯可进一步裂解制VAc。
1.1.2 乙炔气相法1921年,德国Consortium für Electrochemische Industrie公司开发出了乙炔、醋酸气相合成VAc的方法———乙炔气相法。
1.1.3 电石乙炔法该方法通过电石与水反应生成乙炔，然后乙炔和醋酸在一定条件下，通过醋酸锌活性炭催化剂而生成醋酸乙烯。
整个生产过程包括乙炔的生成和净化，以及醋酸乙烯的合成和精制。
我国有10 家生产厂采用此工艺路线生产醋酸乙烯。
1.2乙烯法1.2.1 乙烯液相法1960年,前苏联MoиceeB等发表研究报告,声称用氯化钯和乙酸钠在冰醋酸溶液中,通入乙烯加压密封静置过夜可制得VAc。
但由于该法的催化剂中的氯离子对生产装置有强烈的腐蚀性，现已被淘汰。
1.2.2 乙烯气相法自乙烯直接氧化合成VAc方法问世后, Bayer、Hoechst及USI等公司先后开展了相关的工业研究。
乙炔法合成醋酸乙烯催化剂的制备及其影响因素分析和对策摘要：本文主要对乙炔气相法合成醋酸乙烯催化剂的制备进行论述，并根据某厂生产实际情况，对影响催化剂活性的因素进行分析，包含催化剂的制备过程、活性组分含量、催化剂床层温度、催化剂粉化等，根据对这些影响因素进行分析的结果，最后提出改进催化剂载体结构、增加活性组分含量、优化催化剂配制及控制工艺条件等对策，以提高产品的最终质量。
关键词：乙炔法醋酸乙烯催化剂影响因素对策某维尼纶厂醋酸乙烯采用上世纪七十年代从国外引进的制备技术，该制备工艺采用天然气与醋酸部分氧化法制作的乙炔作为原理，以活性炭或醋酸锌作为催化剂，通过固定床气相最终合成醋酸乙烯[1]。
在刚开始反应时，将温度控制在160℃左右，随着反应的进行，催化剂的活性逐渐下降，此时需要将反应器内进口的物料温度逐渐提高，以此来保证反应的速率。
当催化剂活性大幅下降以及反应产物杂质的含量急剧上升时，就需要更换新的催化剂才能保证正常生产的需要。
本文主要针对影响催化剂活性的一些因素进行分析，最后提出一些相关的改进对策。
一、催化反应原理活性炭或醋酸锌催化剂在温度达到150℃时，发生乙炔活化吸附反应，在温度达到200℃以上后，化学吸附发生非常显著。
在反应中，Zn（OAc）2的浓度达到某一特定值后，吸附的速率也就达到最大值。
很多学者认为，在醋酸与乙炔反应生成醋酸乙烯的过程中，反应的控制步骤应该是乙炔的吸附过程。
日本学者古川淳二对这一反应机理表述为：该学者认为，在反应的过程中，活性炭的作用不只是载体的作用，也是一种催化剂，可以促进反应物表面金属盐的活化。
根据这一反应机理可知，要使催化剂的效率得到提升，对活性炭与活性组分Zn（OAc）2的改进非常重要。
二、对催化剂活性产生影响的主要因素1.活性组分含量在该反应中，活性组分为醋酸锌，在乙炔气相法合成醋酸乙烯催化剂过程中，醋酸锌是重要的组成部分，醋酸锌的含量问题是制备催化剂过程中，最需要先解决的问题。
乙炔气相固定床法合成醋酸乙烯酯工艺的模拟与创新作者：江期胜耿亚恒郝旭泽来源：《西部论丛》2019年第17期摘要：醋酸乙烯作为大宗化学品，是世界上产量最大的50种化工原料之一，随着我国化工工业的发展以及《中国制造2025》的要求，如何安全化、绿色化生产高质量醋酸乙烯酯。
因此应用Aspen plus模拟过程中采用新型原料配比，创新型原料加热方式，以及形成导热油系统。
并在原有工艺的基础上增加了乙醛氧化工段。
本工艺考虑到乙醛氧化过程中转化率和反应速率的双重限制。
因此以常规氧化方法为基础进行优化改进，最终选用内冷、外冷式双塔串联反应器。
最终实现了效率、产率双收。
关键词：乙炔气相固定床法醋酸乙烯工艺创新1.前言醋酸乙烯酯是世界上产量最大的50种化工原料之一，有较高的生产制备及衍生加工的技术经济价值。
作为醋酸的再加工物，主要用于生产聚醋酸乙烯酯、缩醛树脂、聚乙烯醇等一系列衍生物，在化工行业中占有重要地位。
目前，国内醋酸乙烯生产工艺主要有乙炔气相固定床法、乙炔气相流化床法、乙烯气相固定床法和乙烯液相流化床法，本文主要结合Aspen plus模拟以及专利、文献对现有的乙炔气相固定床法进行了模拟与创新。
2.醋酸乙烯合成工艺的模拟与创新传统的乙炔法合成醋酸乙烯工艺主要含有合成单元、分离单元（精馏、吸收、萃取）[1]，其副产物乙醛等无法利用，且萃取效率不高，精馏单元工艺繁琐、耗能较高。
因此本文在应用Aspen模拟时对该工艺进行了一系列改进，模拟所得流程图如下：图1 乙炔气相固定床法合成醋酸乙烯工艺流程图该工艺摒弃了传统工艺中的萃取操作，减少了粗分塔等操作，对精馏单元进行简化。
且部分塔顶采用气相出料，减少塔的负荷。
对于塔顶塔底温差小的在醋酸、醋酸酐分离塔采用热泵精馏技术，减少能耗50.8%。
并且采用中国石油化工集团公司专利（CN 104177258 A）[2]在原料配比选择乙炔：醋酸=8：1保证了原料能够充分迅速反应，并提高乙炔单程转化率。
