乙酸生产典型设备选择和生产工艺流程.pptx

乙酸生产典型设备选择乙酸生产典型设备选择和生产工艺流程组织和生产工艺流程组织一、氧化反应器一、氧化反应器 乙醛氧化生产乙酸的主要设备乙醛氧化生产乙酸的主要设备特点：特点：反应为气液非均相的强放热反应，介质有反应为气液非均相的强放热反应，介质有强腐蚀性，反应潜伏着爆炸的危险性强腐蚀性，反应潜伏着爆炸的危险性要求：要求：能提供充分的相接触界面能提供充分的相接触界面 能有效移走反应热能有效移走反应热 设备材质必须耐腐蚀设备材质必须耐腐蚀 确保安全防爆确保安全防爆 同时流动形态要满足反应要求同时流动形态要满足反应要求全混型鼓泡床塔式反应器全混型鼓泡床塔式反应器按照移除热量的方式不同，氧化塔有两种形式，即内按照移除热量的方式不同，氧化塔有两种形式，即内冷却型和外冷却型冷却型和外冷却型内冷却型氧化塔内冷却型氧化塔该类氧化塔由多节简体、封头和封底组成，每该类氧化塔由多节简体、封头和封底组成，每节装有冷却盘管，可通入冷却水移出反应热，节装有冷却盘管，可通入冷却水移出反应热，用于控制反应温度，每节筒体底部设有多孔气用于控制反应温度，每节筒体底部设有多孔气体分配管，氧气通过小孔吹入塔内，塔体各节体分配管，氧气通过小孔吹入塔内，塔体各节筒体间装有花板，使气体再分布均匀，乙醛及筒体间装有花板，使气体再分布均匀，乙醛及催化剂溶液进口位于塔底，尾气出口位于塔顶，催化剂溶液进口位于塔底，尾气出口位于塔顶，塔上部为扩大段，可降低气流速率，减少雾沫塔上部为扩大段，可降低气流速率，减少雾沫夹带。为保证生产安全，氧化塔顶还设有氨气夹带。为保证生产安全，氧化塔顶还设有氨气通入口和防爆膜板。通入口和防爆膜板。外冷却型氧化塔外冷却型氧化塔该类氧化塔结构简单，乙醛及催化剂溶液该类氧化塔结构简单，乙醛及催化剂溶液入口位于塔的上部，氧气由塔下部进入，入口位于塔的上部，氧气由塔下部进入，反应液用循环泵从塔底抽出，经冷却器冷反应液用循环泵从塔底抽出，经冷却器冷却后返回氧化塔。氧化产物液从接近塔顶却后返回氧化塔。氧化产物液从接近塔顶处采出，也可从循环泵抽出口采出，氧化处采出，也可从循环泵抽出口采出，氧化尾气由塔顶排出。塔顶也设有防爆膜板和尾气由塔顶排出。塔顶也设有防爆膜板和氨气管，生产中通入氨气，降低气相中乙氨气管，生产中通入氨气，降低气相中乙醛和氧气的浓度。醛和氧气的浓度。两塔比较两塔比较比较两种类型的氧化塔，内冷却型采用分比较两种类型的氧化塔，内冷却型采用分节通氧，内置花板，可保证氧气在液相中节通氧，内置花板，可保证氧气在液相中分布均匀；但是结构复杂，检修较为困难，分布均匀；但是结构复杂，检修较为困难，设备制造成本较高。外循环冷却型氧化塔，设备制造成本较高。外循环冷却型氧化塔，反应液的外循环不仅增加塔内液体的流动反应液的外循环不仅增加塔内液体的流动性，而且有利于传热、保持液相温度均匀，性，而且有利于传热、保持液相温度均匀，提高氧气的吸收率；其结构简单，制造成提高氧气的吸收率；其结构简单，制造成本较低，检修很方便。生产中多采用外循本较低，检修很方便。生产中多采用外循环冷却型氧化塔。环冷却型氧化塔。二、乙醛氧化生产乙酸的工艺流程二、乙醛氧化生产乙酸的工艺流程1-1-第一氧化塔；第一氧化塔；2-2-第一氧化塔冷却器；第一氧化塔冷却器；3-3-第二氧化塔；第二氧化塔；4-4-第二第二氧化塔冷却器；氧化塔冷却器；5-5-尾气吸收塔；尾气吸收塔；6-6-蒸发器；蒸发器；7-7-脱低沸物塔；脱低沸物塔；8-8-脱高沸物塔；脱高沸物塔；9-9-脱水塔脱水塔三、其他制乙酸方法三、其他制乙酸方法1 1、甲醇羰基化法、甲醇羰基化法甲醇高压羰基化工艺由德国甲醇高压羰基化工艺由德国BASF BASF 公司于公司于1960 1960 年开发成功年开发成功,反应压反应压力力65.0 MPa,65.0 MPa,温度温度210210250,250,以羰基钴和碘组成催化体系。其收以羰基钴和碘组成催化体系。其收率以甲醇计为率以甲醇计为90%,90%,以以CO CO 计为计为70%70%。该法存在操作压力高、副产。该法存在操作压力高、副产物多及精制复杂等缺点物多及精制复杂等缺点,目前世界上只有极少数几套装置。目前世界上只有极少数几套装置。甲醇低压羰基化技术以甲醇和甲醇低压羰基化技术以甲醇和CO CO 为原料为原料,以铑的络合物为催化剂以铑的络合物为催化剂,甲基碘和碘化氢为助催化剂甲基碘和碘化氢为助催化剂,在一带有搅拌装置的特殊材料在一带有搅拌装置的特殊材料(哈氏合哈氏合金金)制成的反应器内进行气液连续反应生产醋酸。反应温度制成的反应器内进行气液连续反应生产醋酸。反应温度185,185,压力压力2.8 MPa2.8 MPa。该工艺开发成功以来该工艺开发成功以来,经英国经英国BP BP 化学公司和美国化学公司和美国Celanese Celanese 公司不公司不断改进断改进,具有生产能力大、转化率高、选择性好、能耗低、产品质具有生产能力大、转化率高、选择性好、能耗低、产品质量稳定等优点量稳定等优点,现已成为世界上最具竞争力的醋酸生产方法。现已成为世界上最具竞争力的醋酸生产方法。2 2、乙烯直接氧化法、乙烯直接氧化法日本昭和电工采用新开发的乙烯直接氧化法制醋酸工艺在日本昭和电工采用新开发的乙烯直接氧化法制醋酸工艺在大分建成一套大分建成一套100 kt/a 100 kt/a 醋酸装置醋酸装置,装置试运转于装置试运转于1997 1997 年年9 9 月完成月完成,从从11 11 月开始工业化运转。该工艺使用钯基催化月开始工业化运转。该工艺使用钯基催化剂剂,在一固定床反应器内用一步法通过气相反应制醋酸。在一固定床反应器内用一步法通过气相反应制醋酸。反应温度反应温度150,150,操作压力操作压力0.9 MPa0.9 MPa。由于新工艺流程简。由于新工艺流程简单操作压力低单操作压力低,因此投资省因此投资省,比乙醛氧化法低比乙醛氧化法低30%,30%,比甲醇比甲醇低压羰基化法低低压羰基化法低50%50%左右。对于左右。对于100 kt/a 100 kt/a 中等规模装置中等规模装置而言而言,该法技术经济指标比甲醇羰基化法稍好该法技术经济指标比甲醇羰基化法稍好,比乙醛法则比乙醛法则好得多。该工艺另一大特点是生成废水少好得多。该工艺另一大特点是生成废水少,仅为乙醛氧化仅为乙醛氧化法的法的1/101/10该公司推荐的催化剂该公司推荐的催化剂,Pd,Pd 的质量分数的质量分数0.1%0.1%2%,2%,杂多酸及盐是硅钨酸、磷钨酸、亚钨钒磷酸及磷钨杂多酸及盐是硅钨酸、磷钨酸、亚钨钒磷酸及磷钨酸的锂、钠或铜盐酸的锂、钠或铜盐;第三活性组分是铜、银、锡、铅、锑、第三活性组分是铜、银、锡、铅、锑、铋等。铋等。4 4、合成醋酸新工艺开发的动向、合成醋酸新工艺开发的动向合成气直接合成醋酸合成气直接合成醋酸正丁烯氧化合成醋酸正丁烯氧化合成醋酸甲酸甲酯异构化制醋酸甲酸甲酯异构化制醋酸低碳烷烃羰基化制醋酸低碳烷烃羰基化制醋酸天然气直接氧化制醋酸天然气直接氧化制醋酸乙烷直接氧化制醋酸乙烷直接氧化制醋酸谢谢观赏！谢谢观赏！