以粉煤为原料生产200+kta醋酸的工艺方案及分析
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醋酸,又称乙酸,分子式CH3COOH,是一种具有强烈刺激性气味的无色液体。
醋酸是广泛使用的有机化学品之一,在食品、医药、农药、染料、涂料等领域具有重要的应用价值。
为了满足市场需求,设计了一个年产2万吨醋酸的工艺。
1.原料选择:醋酸的主要原料是乙烯和氧气。
乙烯经过裂解反应产生乙炔,然后与氧气在乙酸催化剂的作用下反应生成醋酸。
2.反应步骤:乙烯与氧气反应生成乙醛,乙醛再经过氧化反应生成醋酸。
整个反应过程分为以下几个步骤:(1)乙烯裂解反应:CH2=CH2-->C2H2(2)乙炔与氧气反应生成乙醛:2C2H2+O2-->2CH3CHO(3)乙醛氧化反应生成醋酸:2CH3CHO+O2-->2CH3COOH3.反应装置:反应装置主要包括乙烯裂解炉、乙醛氧化炉和醋酸蒸馏塔。
(1)乙烯裂解炉:在高温下,乙烯进入乙烯裂解炉,通过裂解反应生成乙炔。
(2)乙醛氧化炉:乙炔和氧气在乙酸催化剂的作用下,在适当的温度和压力下进行氧化反应生成乙醛。
(3)醋酸蒸馏塔:乙醛经过氧化反应生成的混合物中分离出醋酸,通过蒸馏操作将醋酸纯化。
4.工艺优化:为了提高醋酸的产率和纯度,需要对反应条件进行优化。
反应温度、压力、氧气浓度和催化剂的选择等都会对反应效果产生影响。
在工程设计中,需要进行一系列的试验,寻找最佳的操作条件。
5.设备和设施:除了反应装置,工艺设计还需要考虑到醋酸的储存、分装、包装等方面。
需要配备储罐、输送设备、包装机械等设备。
6.安全措施:醋酸具有刺激性气味和腐蚀性,工艺设计中需要考虑到安全措施。
需要配备适当的通风设备、安全防护设施,确保操作人员的安全。
7.环境保护:在工艺设计中,需要采取措施降低废气和废水的排放。
为了达到环保标准,可以使用催化剂回收废气中的醋酸。
综上所述,年产2万吨醋酸的工艺设计需要选择适当的原料和反应条件,设计相应的反应装置和设施,同时考虑安全和环境保护措施。
通过优化工艺,可以提高产率和纯度,满足市场需求。
煤化工企业煤制甲醇联产醋酸中工艺技术分析王明志;张治良【摘要】本文对煤化工企业煤制曱醇联产醋酸的核心技术进行了叙述和深入分析,并对比国内外相关工艺的发展进行了对比。
本文提到的核心技术有气化、净化工艺,目标产物的合成及一氧化碳的分离等,为相关产业提供较为准确的技术选择方案。
【期刊名称】《当代化工研究》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】2页(P105-106)【关键词】煤化工企业;煤制曱醇联产醋酸;工艺技术【作者】王明志;张治良【作者单位】[1]汇智工程科技股份有限公司,山东266061;;[1]汇智工程科技股份有限公司,山东266061;【正文语种】中文【中图分类】T甲醇是一种应用非常广泛的有机产品,其在基础化工的生产中具有重要的地位。
另外,甲醇还在生物工程、变压吸附制氢等方面就有良好的应用。
而醋酸在各化工生产过程和化学实验中起到化学中间体的作用,是生成许多有机化工产品的重要原料,同时醋酸还是一种良好的溶剂。
为促进煤化工行业的深入发展,方法之一就是进行大规模的煤制甲醇生产,并对生产方式进行优化加深,本文对相关生产的工艺技术进行了深入分析。
1.生产流程概述以煤和空气中大量存在的氧气为生产原料,以气化炉为生产设备,可以制得一氧化碳、粗煤气以及氢气,其中,粗煤气的含量比较高。
在出气炉中,粗煤气的转化途径有以下三种:第一,相当一部分的一氧化碳在水蒸气的作用下转换为氢气,作为甲醇合成过程中相应的氢碳比。
第二,通过以上生产过程制得粗煤气与另一种成分的粗煤气进行比例混合,并对混合后的粗煤气进行加热、回收、净化等操作,则该步得到的成分可作为甲醇合成的原料气,然后,在相应催化剂的辅助下,以一氧化碳和精制的甲醇为生产原料进行合成并精制,最后可得到醋酸的相关产品。
2.关键技术的分析(1)气化工艺的分析。
现有的比较通用的煤气化技术大致有以下四种:Shell粉煤加压气化、Lurgi移动床加压气化、Texaco水煤浆气化以及国内多喷嘴对置式水煤浆化气化技术,其中Shell粉煤加压气化技术是最具代表性的一种。
醋酸的工艺设计对于年产2万吨的目标是非常重要的,下面将详细讨论该工艺设计。
1.原料准备:醋酸生产的主要原料是稻壳、玉米秸秆等农业剩余物质,并配以适量的纯净水。
稻壳和玉米秸秆是丰富的农业资源,可以充分利用,降低生产成本和环境污染。
2.制备醋酸母液:将稻壳和玉米秸秆加入醋酸厂中的醋发酵罐中,在一定的条件下进行发酵。
首先,将稻壳和玉米秸秆进行粉碎,增加其表面积,提高反应速率。
然后,将粉碎后的原料与适量的纯净水混合,形成稠密的混合物。
将混合物加热至一定温度,并引入适量的培养基和发酵菌,进行发酵。
当发酵达到一定程度后,就可以得到醋酸母液。
3.提纯醋酸母液:醋酸母液中含有许多杂质,需要进行提纯。
首先,采用适当的方法去除悬浮物,如用过滤、沉淀或离心等方法。
然后,采用蒸馏的方法对醋酸母液进行分离提纯。
将醋酸母液加热至醋酸的沸点,醋酸会蒸发出来,然后通过冷凝器进行冷却,得到较为纯净的醋酸液体。
这种方法可以去除大部分的杂质,提高醋酸的纯度。
4.醋酸的储存和包装:5.废弃物的处理:醋酸生产过程中会产生一些废弃物,如过滤废渣、发酵废物和蒸馏残渣等。
这些废弃物需要进行合理的处理,避免对环境造成污染。
可以采用焚烧、填埋或肥料化等方式进行处理,确保废弃物的安全处置。
6.安全与环保措施:在醋酸的生产过程中,需要重视安全与环保。
首先,要建立健全的安全生产管理制度,培训员工的安全意识,确保工作场所的安全。
其次,要合理利用资源,降低能耗,减少废水和废气的排放。
还要采取措施保护环境,减少对周边环境的影响。
综上所述,年产2万吨醋酸工艺设计主要包括原料准备、制备醋酸母液、提纯醋酸母液、醋酸的储存和包装、废弃物的处理以及安全与环保措施。
通过科学合理的工艺设计,可以提高醋酸的产量和质量,降低生产成本,保护环境。
醋酸生产工艺流程 [醋酸生产工艺流程设计]1 醋酸生产工艺流程设计 1.1 工艺路线简介制醋酸的方法主要有:(1)生料固态酿造法。
(2)酶法液化通风回流喷淋制醋.(3)空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋。
1.2 工艺流程设计空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋节省了空气压缩系统,减少了设备投资,便于实现自动化和连续化,应用范围广。
主要工艺流程:(1)菌种选择; (2)原料预处理; (3)糖化; (4)酒精发酵; (5)醋酸发酵;(6)压滤;(7)配兑和灭菌;(8)陈酿。
2 设计任务批量生产17吨醋酸发酵罐设计 2.1 技术参数生产规模:年产5000t(醋酸含量4% 质量分数)制度:全年工作300日,三班作业。
项目数量温度控制冷却水温-35℃ pH控制 4.8pH DO控制 20% 2.2.1 物料衡算理论上1g酒精能生产1.30g醋酸,实际的醋酸得率一般以理论得率的80%计算,实际上1g酒精能生产1g左右的醋酸。
2.3结果预算根据计算结果得到可供选择的发酵罐如表2所示:表2 17t/d醋酸精馏塔型号公差容积17 m3 公差容积20 m3 公差容积30m3 塔釜加热电压v 122.5 132.5 117.5 进料量(l/min) 8 9 11 额定压力(MPa) 25 35 50 最高温度(℃) 80 80 80 进料位置下下下 2.4 醋酸精馏塔设计 2.4.1 生产能力的计算每生产1t食醋需酒精发酵成熟醪体积:641.7L = 0.642m3 每天生产食醋17t,醋酸精馏塔填充量70%,则每天需要醋酸蒸馏塔的总容积:17×0.642/0.70 = 15.59m3 2.4.2 醋酸精馏塔数量N的确定:若取公称容积15m3的,实际容积为17m3. N1 = ﹙15.59×8﹚/17 = 7.3 (个)若取公称容积17m3精馏塔7个若取公称容积20m3的精馏塔,实际容积为22m3. N2 = ﹙15.59×8﹚/22 = 5.6 (个)若取公称容积20m3精馏塔6个。
cativa醋酸生产工艺Cativa醋酸生产工艺醋酸是一种重要的化工原料,广泛应用于制药、化妆品、食品等行业。
Cativa醋酸生产工艺是一种环保、高效的生产醋酸的方法,本文将对其进行详细介绍。
一、工艺概述Cativa醋酸生产工艺是一种气相催化制醋酸的方法,它采用乙烯和一氧化碳为原料,通过催化剂的作用,经过一系列反应生成醋酸。
相比传统的液相氧化法,Cativa工艺具有催化剂寿命长、产物纯度高、废物产量少等优点。
二、工艺步骤Cativa醋酸生产工艺主要包括三个步骤:气相反应、分离和净化。
1. 气相反应:将乙烯和一氧化碳以及催化剂送入反应器中,在适宜的温度和压力下进行反应。
反应器中的催化剂起到加速反应的作用,使乙烯和一氧化碳发生加成反应生成醋酸。
反应过程中产生的高温烟气会通过换热器冷却并进一步处理。
2. 分离:反应器出口的混合气体进入分离器,通过调节温度和压力,使醋酸、乙烯和一氧化碳分别分离。
分离后的醋酸会进一步经过蒸馏等工艺,提高其纯度。
3. 净化:通过吸附剂或其他净化装置去除醋酸中的杂质,使醋酸的纯度达到要求。
净化过程中产生的废水和废气会经过处理后排放或回收利用。
三、催化剂选择Cativa醋酸生产工艺中,催化剂的选择对反应效果至关重要。
常用的催化剂包括铱、铑等贵金属催化剂。
这些催化剂具有良好的催化性能和稳定性,能够提高反应速率和产物纯度。
四、工艺优势Cativa醋酸生产工艺相比传统的液相氧化法具有多个优势:1. 催化剂寿命长:Cativa工艺中的催化剂寿命较长,能够进行多个周期的使用,减少了催化剂的更换频率和成本。
2. 产物纯度高:Cativa工艺通过调节反应条件,可以得到高纯度的醋酸产品,减少了后续处理的工艺和成本。
3. 废物产量少:Cativa工艺中,废物产量较少,减少了对环境的污染。
4. 反应效率高:Cativa工艺中,乙烯和一氧化碳可以充分反应,提高了反应的效率和产物的产量。
五、工艺应用Cativa醋酸生产工艺广泛应用于工业生产中。
醋酸生产工艺醋酸是一种重要的有机化学品,广泛应用于食品、医药、化工和农业等领域。
醋酸的生产可以通过化学合成和发酵两种方式进行。
下面我们将详细介绍醋酸的生产工艺。
1. 化学合成法化学合成法是一种传统的醋酸生产工艺,主要通过醇酸化反应来获得。
该反应通常采用合成醋酸法和气相醋酸法两种方法。
合成醋酸法是利用金属催化剂(如钴、锰等)催化乙烯与氧反应合成醋酸。
反应原料包括乙烯、空气、氢气和甲酸等,经过气相反应、液相催化和分离、蒸馏等步骤得到纯醋酸。
气相醋酸法是将乙烷通过氢气催化合成乙烯,然后再参照合成醋酸的方法进行醋酸的合成。
这种方法相比于合成醋酸法更加环保,但是较为复杂,工艺较复杂。
在这一步骤中,还需要进行甲烷脱氢、乙烯脱氢、醇酸化反应、再生和提纯等多个步骤才能得到纯醋酸。
2. 发酵法发酵法是利用酒精菌进行发酵来生产醋酸。
该方法是以含糖的物质(如苹果、葡萄、玉米等)为原料,通过发酵产生乙醇,再通过氧化反应形成醋酸。
发酵生产工艺通常包括以下几个步骤:首先将原料经过处理研磨成细颗粒或浆状物;然后将其与醋酸菌接种发酵。
发酵温度通常控制在30-35摄氏度,发酵时间需要数周到数个月不等。
在发酵过程中,醋酸菌将乙醇氧化生成醋酸,同时逆向反应也会发生,因此需要采取措施来保护醋酸菌的生长。
完成发酵后,产生的液体称为“醋母”,它包含了醋酸、水和其他微量成分。
为了得到纯净的醋酸,还需要进行多个步骤的分离和纯化,包括过滤、浓缩、脱水和再结晶等。
总体来说,化学合成法生产醋酸工艺成熟、高效,适用于大规模的工业生产。
而发酵法相对来说更加环保、天然,适用于小规模的生产。
根据不同需求和条件,可以选择合适的工艺来生产醋酸。
醋酸是一种广泛应用的有机化合物,常用于食品添加剂、工业溶剂和制药原料等领域。
本文将围绕年产2万吨醋酸的工艺设计展开讨论。
一、工艺背景二、工艺流程1.原料准备:2万吨醋酸的生产需要大量的原料,主要包括乙醇、催化剂、氧化剂和溶剂等。
乙醇作为主要原料需要通过蒸馏纯化,催化剂和氧化剂需要进行配制和准备。
2.乙醇预处理:乙醇作为乙醇氧化法生产醋酸的主要原料,需要通过蒸馏和脱水等工艺进行预处理,以提高乙醇的纯度和稳定性,减少对后续工艺的影响。
3.反应器:反应器是乙醇氧化法生产醋酸的核心设备,一般采用连续式反应器。
在反应器中,乙醇与氧气在催化剂的作用下进行反应,生成醋酸和水。
为了提高反应速率和产物纯度,可以采用高效催化剂和合适的反应温度和压力。
4.分离和净化:反应器出口的混合物需要进行分离和净化,以得到纯度较高的醋酸产品。
主要的分离方法包括蒸馏、晶体分离和吸附等。
蒸馏方法常用于醋酸的提纯,通过多级蒸馏可以得到高纯度的醋酸。
晶体分离方法常用于醋酸的结晶分离,通过控制温度和浓度,可以得到高品质的醋酸晶体。
吸附方法常用于溶剂的回收和醋酸的净化,通过选择合适的吸附剂和操作条件,可以有效地去除杂质,提高醋酸的纯度。
5.尾气处理:醋酸生产过程中会产生大量的尾气,其中含有一定浓度的乙醛和醋酸,对环境造成污染。
尾气需要进行处理,常用的方法包括吸收法和催化燃烧法等。
吸收法通过将尾气中的有机物与溶液进行接触,使有机物被溶解和吸收,从而达到净化的目的。
催化燃烧法通过催化剂的作用,将尾气中的有机物进行氧化分解,使其转化为无害的二氧化碳和水。
三、主要设备主要设备包括乙醇预处理装置、连续式反应器、分离装置、尾气处理装置等。
乙醇预处理装置主要由蒸馏塔、深度脱水塔、冷凝器和换热器等组成。
连续式反应器主要由反应器本体、加热器和冷却器等组成。
分离装置主要由蒸馏塔、结晶器和吸附塔等组成。
尾气处理装置主要由吸收塔、催化燃烧炉和除尘器等组成。
四、工艺优化和控制在工艺设计过程中,需要考虑到工艺的经济性和环境友好性。
煤化工制醋酸技术的工艺发展概况及研究曹庆贺摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。
醋酸是一种重要的有机化工原料,可用来制备醋酸乙烯单体、醋酐、醋酸纤维、聚乙烯醇、对苯二甲酸、氯乙酸、醋酸酯及金属醋酸盐等化工产品。
醋酸是一种重要的化工中间体,在化工生产的各个环节都有广泛应用。
煤气化制甲醇联产醋酸是煤化工发展中的重要一环,是促进我国煤炭资源合理利用的重要途径之一。
本文就煤化工制醋酸技术的工艺发展概况展开探讨。
关键词:醋酸;甲醇;煤气化引言煤化工企业是国家能源发展的基础,煤化工企业的安全生产至关重要,在落实煤化工企业安全生产行为时,需要协调总结各方因素,制定相关的生产指标来规避煤化工生产过程中的安全隐患,开展安全生产标准化工作,以此来落实煤化工安全生产程序。
1煤化工制备甲醇与醋酸的工艺流程在煤化生产过程中,通过将煤炭与空气中的氧气在气化炉中进行充分的结合从而制备含有较高浓度CO和氢气浓度的粗煤气,将出气化炉的粗煤气分为3部分:(1)一部分与水蒸气进行交换从而将粗煤气中的一部分CO转换为氢气,从而达到后续制备甲醇所需要的碳氢比;(2)另一部分的粗煤气经过配气后,通过对其进行热回收-净化后,去除粗煤气中所含有的多余的二氧化碳与硫化物从而生产出甲醇制备所需要的原料气,而后对原料气进行甲醇合成制备生产出甲醇;(3)剩下的粗煤气直接经过热回收-净化后直接分离出粗煤气中所含有的CO,而后将分离出的CO作为醋酸制备的原料气,将CO于上一环中所生产出的精甲醇在催化剂的作用下完成醋酸的制备。
2我国醋酸工艺技术发展我国于1970年便开始了甲醇低压羰基合成醋酸工艺的研究,探讨铑催化反应生成醋酸的理论研究,经过多年努力已取得可喜的成果,就反应温度、一氧化碳压力、催化剂浓度、碘甲烷、碘化氢浓度、水含量、氢气分压、反应停留时间等因素对醋酸的反应速度、甲醇的转化率和选择性的影响作了大量试验,获取了可靠的数据,同时还作了醋酸的精制和材料的耐腐蚀试验工作[2]。