乙炔气相法
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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,可溶于大多数有的发展,展。
1.11.1.1乙炔和醋在30~1.1.2VAc 1.1.310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。
1968年第一套乙烯气相Bayer法装置在日本投产,1972年乙烯气相USI法装置也开车成功。
1998年BPAmoco公司开发出了流化床乙烯气相法Leap工艺,并于2001年在英国Hull地区采用该工艺建设了一套250kt/a的生产装置。
该装置的投资费用比同等规模采用传统工艺建设的装置降低约30%。
2醋酸乙烯的生产装置及工艺流程图2.1工艺流程图图1乙烯乙相氧化法生产醋酸乙烯酯的工艺流程1-乙酸蒸发器;2-氧气混合器;3-反应器;4-冷却系统;5-吸收塔;6-初馏塔;7-脱气槽;8-汽提塔;9-脱水塔;10-水洗塔;2.2发器(1)CO2吸收塔中消耗过多的碳酸钾。
水洗后的循环气一部分放空,以防止惰性气体的积累,其余部分进入CO2吸收塔,在0.6~0.8MPa,100~120℃条件下与30%的碳酸钾溶液逆流接触,以脱除气体中的CO2。
经过吸收处理后的气体,CO2含量降至4%左右,经冷凝干燥除去水分后,再回循环压缩机循环使用。
反应液在脱气槽中分为两层,下层主要是水,送汽提塔(8)回收少量的醋酸乙烯,釜液作为废水排出。
上层液为含水的粗醋酸乙烯,送脱水塔(9)进行脱水,然后进脱轻馏分塔(13)除去低沸物后,再进脱重馏分塔(14),塔顶蒸气经冷凝后即得质量达聚合级要求的醋酸乙烯精品。
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。
浅谈气体中微量乙炔测定方法作者:魏丽娟来源:《科学与财富》2019年第15期摘要:近年来由于国内外由于空分设备中乙炔含量超标引发的爆炸事故时有发生,给我们一次次敲响着警钟。
很多企业现阶段采用的乙炔测定方法还停留在上世纪60年代。
正所谓凡事预则立不预则废,为什么一定要对气体中微量乙炔进行严格测量呢?对于气体中微量乙炔现阶段主流有效的方法有哪些呢?本文就这些问题展开讨论,对现阶段各种微量乙炔测定法进行简述和点评。
关键词:空分设备;乙炔;测定方法;微量1、对空分气体中的微量乙炔的原因众所周知在乙炔的是做过程中需要空分装置,空分装置是以天然气为基础制作乙炔必不可少的装置。
但是空分装置中的原有空气中含有微量的乙炔,很容易随着蒸馏过程进入分馏塔。
由于乙炔本身的化学性质及其活泼(因为乙炔含有碳三键),而且溶解度不大,一旦蒸馏过程中乙炔含量超标,乙炔就会以固体形式析出,固体形式活泼性与液体和气体相比都要大,一旦这些固体乙炔和液氧相遇,达到一定浓度要求后,必然会引发爆炸,轻者蒸馏设备报废,重者引发火灾导致人员伤亡。
因此说测定空分设备中的乙炔含量意义重大,对于牵扯到人身安全的问题,必然要受到更多的重视。
2、气相色谱法测定空分气体中的微量乙炔2.1 气相色谱法测定空分气体中的微量乙炔原理简介利用色谱柱对气态和固态的吸附力差别来进行鉴定,当带有微量乙炔的待测气体通过色谱柱时,必然会经历一个脱离重新依附的再分配过程,当带有微量乙炔的待测气体通过一段色谱柱长度后,根据气体吸附力的不同会按顺序通过氢气火焰检测装置,这种检测装置最大的特点就是会根据通过气体的含碳量量的不同产生不同的电流型号,将产生的这种微弱的电流信号进行放大处理之后,记录下来,根据记录数据就可以绘制出实验气体的各组份的色谱图,根据色谱就可以对实验气体进行定性和定量的计算。
2.2 气相色谱法测定空分气体中的微量乙炔实验过程简介气相色谱法测定空分气体中微量乙炔大致实验步骤分为六步,实验仪器的选定——采样方法的确定——分离条件的确定——实验气体体积的选定——实时实验——结果分析计算。
2.1 乙炔法乙炔法在 20 世纪 60 年代以前是醋酸乙烯的主要生产方法。
20 世纪 70 年代以来,随着全球石油化工的发展,乙烯价廉易得,乙烯法由此占据了醋酸乙烯生产的主导地位。
2.1.1电石乙炔法的Wacker技术1956 年,日本可乐丽公司成功开发出流化床催化工艺之后,乙炔气相法的生产技术日臻完善。
催化剂随着操作时间而老化,反应温度也由此而逐步升高,故每3 个月需要更换一次催化剂。
以醋酸计的单程转化率为80%,以乙炔和醋酸计的醋酸乙烯选择性分别为 97%与95%。
电石乙炔法由于污染大、成本高,在国外已属逐步淘汰的技术。
2.1.2天然气乙炔法的Borden技术该技术以天然气部分氧化制取乙炔,并用副产的合成气生产醋酸,然后二者合成醋酸乙烯。
Borden 技术在天然气资源丰富的国家和地区很有竞争力。
另外,Borden 技术的反应产物分离方法不同于 Wacker 技术的低温冷却法,而是采用以醋酸为吸收剂回收反应产物的流程,由此提高了乙炔的净化和回收率,并使装置的操作费用比 Wacker 技术降低 30%左右。
2.2 乙烯法乙烯法也有液相法和气相法两种,液相法因催化剂系统(PdCI2)对设备的腐蚀性太大,目前已基本被淘汰。
乙烯气相法生产醋酸乙烯的工艺原理是在钯基催化剂的作用下,乙烯与醋酸在反应器中合成醋酸乙烯。
表1 各种乙烯气相法工艺比较Bayer 技术采用 Pd- Au/SiO2 作催化剂,醋酸钾作助催化剂,乙烯、醋酸与O2混合物以一定的进料进入列管式固定床反应器进行氧乙酰化反应合成醋酸乙烯。
该技术的工艺过程由原料混合与氧乙酰化反应、反应气分离及醋酸乙烯精制等单元组成。
该法的乙烯氧乙酰化反应起始温度较低,约1400C。
随着反应时间的推移,催化剂活性逐渐下降,因此需提高温度以维持活性,最终反应温度为1800C。
催化剂使用寿命 1 年左右;产品时空收率为 6.72t VAc/m3.d ,单台反应器设计规模为 5~7.5 万t/a ,只需一台循环气压缩机。
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。
醋酸乙烯(VAC)生产工艺简介概述醋酸乙烯(VAC)是世界上产量最大的50种基本化工原料之一,以VAC为原料可以生产聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、粘合剂、涂料、乙烯共聚物等一系列重要的化工、化纤产品。
它被广泛用于纺织、建筑、汽车、轻工、农业等各个领域。
醋酸乙烯性质醋酸乙烯酯,CHCOOCH=CH2简称醋酸乙烯,英文缩写为VAc。
3无色、易燃的液体,沸点72.7℃。
因分子中含乙烯基双键,易发生聚合反应,适于制造均聚物或共聚物。
醋酸乙烯酯主要用于生产聚醋酸乙烯酯及与其他烯烃的共聚物。
聚醋酸乙烯酯进一步醇解成为聚乙烯醇,用于制造聚乙烯醇纤维(即维尼纶)以及胶粘剂。
醋酸乙烯酯与乙烯共聚所得乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)是重要的纺织助剂、胶粘剂、印刷工业中无线装订用热熔胶的原料以及硬质聚氯乙烯改性剂。
醋酸乙烯酯与氯乙烯共聚所得的氯醋共聚物是制唱片的原料。
共聚物还可用作涂料和胶体保护剂等。
工艺技术简述醋酸乙烯是1912年发现,二十年代开始生产的。
按其原料分有乙炔法和乙烯法,乙炔法又分有电石乙炔法和天然气乙炔法。
六十年代以前,乙炔气相法是生产醋酸乙烯的主要方法,六十年代初开始了由乙烯制取醋酸乙烯的研究,六十年代末实现了乙烯制取醋酸乙烯的工业化。
❑乙烯法乙烯法是乙烯、醋酸和氯在钯盐的作用下生成醋酸乙烯,也有液相法和气相法两种。
液相法对设备和管道的腐蚀严重,目前已不用。
C2H4+CH3COOH+1/2O2→VAC+H2O❑乙炔法乙炔法是在液相或气相下使乙炔和醋酸在催化剂作用下进行反应生成醋酸乙烯的方法,按反应相态分为乙炔液相法和乙炔气相法。
C2H2+CH3COOH→VAC乙炔法中原料来源不同又为分电石乙炔法与天燃气乙炔法。
电石乙炔法该法是三十年代开始工业化,原料乙炔由电石制备而来,然后和醋酸在醋酸锌-活性炭催化剂的作用下反应生成醋酸乙烯。
副反应主要生成乙醛、二醋酸亚乙酯、丙酮、丁烯醛等。
工业上采用的反应器型式有用颗粒状活性炭催化剂的固定床和用粉状活性炭催化剂的流化床,而后者更适于大规模生产。
作者: 张延芳[1];郭全礼[2]
作者机构: [1]青海盐湖工业股份有限公司研发中心,816000;[2]青海盐湖工业股份有限公司发展分公司,816000
出版物刊名: 化工管理
页码: 164-164页
年卷期: 2015年 第2期
主题词: 气相色谱法;乙炔含量;测定措施;氧中乙炔含量
摘要:近年来,时有发生空分装置爆炸的事故,这主要是由于空气中含有微量的碳氢化合物,当空分装置中冷却的碳氢化合物受到冷却积累的含量越来越多的时候,由于液氧中的乙炔从液氧中析出是呈现固态,具有易爆性,因此,这就要求企业在生产过程中,一定要对液氧中的乙炔含量进行测定、分析和监控,而气相色谱法在测定氧中乙炔含量中能够进行正确的分析,对企业的安全生产具有保障性。
乙炔和乙烯气相色谱
乙炔和乙烯都是烃类气体,在气相色谱中,它们会根据不同的色谱柱和检测器进行分离和检测。
乙炔是一种无色、易燃的气体,具有臭鸡蛋味,其化学性质较活泼,能与其它气体发生加成反应。
在气相色谱中,乙炔通常被分离为两支,其中一支包含了90%以上的乙炔,称为“乙炔峰”。
乙烯是合成聚乙烯的重要单体,是无色易燃的气体,具有微弱的、甜味的特殊气味。
在气相色谱分析中,乙烯的检测通常需要经过富集处理,以提高其浓度,并减少检测误差。
乙炔气相法是一种重要的有机合成方法,主要用于制备各种有机化合物。
这种方法的主要特点是反应速度快,产物纯度高,且操作简单,因此在有机化学领域得到了广泛的应用。
乙炔气相法的基本原理是利用乙炔气体在高温下与其它化合物发生化学反应,生成所需的有机化合物。
在这个过程中,乙炔气体作为反应物,通过加热或者光照等方式,使其分解为碳和氢两种元素,然后与其它化合物进行反应,生成新的有机化合物。
乙炔气相法的优点主要体现在以下几个方面:首先,由于乙炔气体的反应活性很高,因此这种方法的反应速度非常快,可以大大提高生产效率。
其次,由于乙炔气体的纯度很高,因此这种方法的产物纯度也非常高,有利于提高产品的质量。
最后,由于乙炔气相法的操作过程比较简单,因此这种方法的设备投资和运行成本都比较低。
然而,乙炔气相法也存在一些问题。
首先,由于乙炔气体是一种易燃易爆的气体,因此在使用乙炔气相法时,必须采取严格的安全措施,以防止发生安全事故。
其次,由于乙炔气体的反应活性很高,因此这种方法的反应条件比较苛刻,需要严格控制反应温度和反应时间,否则可能会导致反应失控。
总的来说,乙炔气相法是一种非常重要的有机合成方法,虽然存在一些问题,但是只要采取适当的措施,就可以有效地解决这些问题。
因此,乙炔气相法在未来的有机化学领域中,仍然有着广阔的应用前景。