酸的。 年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,铑催化甲基羰基化制乙酸逐渐成为支配性的方法孟山都法。 年代后期,化学成功的将催化法商业化,此法是基于钌,使用抑制。 直到年,德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂,开发出第个适合工业生产的办法。 到了年,以铑为基础的催化剂的−−被发现,使得反映所需压力减到个较低的水平并且几乎没有副产物。 抑制。 直到年,德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂,开发出第个适合工业生产的办法。 到了年,以铑为基础的催化剂的−−被发现,使得反映所需压力减到个较低的水平并且几乎没有副产物。 年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,铑催化甲基羰基化制乙酸逐渐成为支配性的方法孟山都法。 年代后期,化学成功的将催化法商业化,此法是基于钌,使用−它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。 乙醛氧化法乙醛氧化法在孟山都法商业生产之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。 尽管不能与甲基羰基化相比,此法仍然是第二种工业制乙酸的方法。 乙醛可以通过氧化丁烷或轻石脑油制得,也可以通过乙烯水合后生成。 当丁烷或轻石脑油在空气中加热,并有多种金属离子包括镁钴铬以及过氧根离子催化,会分解出乙酸。 化学方程式如下此反应可以在能使丁烷保持液态的最高温度和压力下进行,般的反应条件是和。 副产物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。 因为部分副产物也有经济价值,所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成,不过分离乙酸和副产物使得反应的成本增加。 在类似条件下,使用上述催化剂,乙醛能被空气中的氧气氧化生成乙酸使用新式催化剂,此反应能获得以上的乙酸产率。 主要的副产物为乙酸乙酯,甲酸和甲醛。 因为副产物的沸点都比乙酸低,所以很容易通过蒸馏除去。 乙醇氧化法由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。 工艺陈旧,生产规模小,原料和动力消耗高,应严格控制,杜绝新建小规模生产装置。 乙烯氧化法由乙烯在催化剂所用催化剂为氯化钯氯化铜和乙酸锰存在的条件下,与氧气发生反应生成。 此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛,再通过乙醛氧化法制得。 乙烯法醋酸虽然比乙炔法和酒精法先进,但与低压甲醇羰基合成法相比,原料和动力消耗高,技术经济上缺乏竞争性,不宜再用该技术新建装置。 原有装置可借鉴乙烯直接氧化法进行改造。 丁烷氧化法丁烷氧化法又称为直接氧化法,这是用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸的种方法,也是主要的乙酸合成方法。 综合文献分析,本设计采用乙醛氧化法生产醋酸工艺。 因为乙醛氧化法生产工艺工业化最早,技术成熟,转化率和选择性高反应条件缓和,反应选择性高可达,几乎无副产物生成产品收率高纯度高。 二工艺流程设计工艺原理反应原理主反应乙醛液相催化自氧化合成醋酸是强放热反应,其主反应为液液乙醛氧化时先生成过氧醋酸,再与乙醛合成分解即为醋酸副反应过氧醋酸主要副产物甲酸醋酸甲酯甲醇二氧化碳等。 工业生产中都采用乙醛液相氧化法。 氧化剂采用氧气作氧化剂的较多。 用氧气做氧化剂的要求充分保证氧气和乙醛在液相中反应,避免在气相中进行在塔顶应引入氮气以稀释尾气,使尾气组成不达到爆炸范围。 反应机理乙醛氧化反应存在诱导期,在诱导期时,乙醛以很慢的速率吸收氧气,从而生成过氧醋酸。 过氧醋酸能使催化剂醋酸盐中的氧化为存在溶液中,可引发原料乙醛产生自由基。 整个自由基反应由三个阶段组成链引发经过链引发后,氧化反应速率加快,由于自由基的存在使分子链增长链增长链终止通常情况下,反应速率常数和小于。 因此,乙醛氧化生成醋酸的反应能顺利进行的原因之。 催化剂催化剂的要求应能既加速过氧醋酸的生成,又能促使其迅速分解,使反应系统中过氧醋酸的浓度维持在最低限度。 应能充分溶解于氧化液中。 工业上普遍采用醋酸锰作为催化剂,有时也可适量加入其他金属的醋酸盐。 醋酸锰的用量约为原料乙醛量的。 二工艺条件乙醛单过醋酸酯乙醛液相氧化生产醋酸的过程是个气液非均相反应,可分为两个基本过程是氧气扩散到乙醛的醋酸溶液界面,继而被溶液吸收的传质过程二是在催化剂作用下,乙醛转化为醋酸的化学反应过程为催化剂,乙醛在常压下与氧气进行液相氧,由于自由基的存在使分子链增长链增长链终止通常情况下,反应速率常数和小于。 因此,乙醛氧化生成醋酸的反应初期存在引发阶段,即诱导期,这也是生产中必须有催化剂存在下才存在溶液中,可引发原料乙醛产生自由基。 整个自由基反应由三个阶段组成链引发经过链引发后,氧化反应速率加快行在塔顶应引入氮气以稀释尾气,使尾气组成不达到爆炸范围。 反应机理乙醛氧化反应存在诱导期,在诱导期时,乙醛以很慢的速率吸收氧气,从而生成过氧醋酸。 过氧醋酸能使催化剂醋酸盐中的氧化为主要副产物甲酸醋酸甲酯甲醇二氧化碳等。 工业生产中都采用乙醛液相氧化法。 氧化剂采用氧气作氧化剂的较多。 用氧气做氧化剂的要求充分保证氧气和乙醛在液相中反应,避免在气相中进副反应过氧醋酸化合成醋酸是强放热反应,其主反应为液液乙醛氧化时先生成过氧醋酸,再与乙醛合成分解即为醋酸因为乙醛氧化法生产工艺工业化最早,技术成熟,转化率和选择性高反应条件缓和,反应选择性高可达,几乎无副产物生成产品收率高纯度高。 二工艺流程设计工艺原理反应原理主反应乙醛液相催化自氧丁烷氧化法又称为直接氧化法,这是用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸的种方法,也是主要的乙酸合成方法。 综合文献分析,本设计采用乙醛氧化法生产醋酸工艺。 通过乙醛氧化法制得。 乙烯法醋酸虽然比乙炔法和酒精法先进,但与低压甲醇羰基合成法相比,原料和动力消耗高,技术经济上缺乏竞争性,不宜再用该技术新建装置。 原有装置可借鉴乙烯直接氧化法进行改造。 丁烷氧化法制,杜绝新建小规模生产装置。 乙烯氧化法由乙烯在催化剂所用催化剂为氯化钯氯化铜和乙酸锰存在的条件下,与氧气发生反应生成。 此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛,再甲醛。 因为副产物的沸点都比乙酸低,所以很容易通过蒸馏除去。 乙醇氧化法由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。 工艺陈旧,生产规模小,原料和动力消耗高,应严格控离乙酸和副产物使得反应的成本增加。 在类似条件下,使用上述催化剂,乙醛能被空气中的氧气氧化生成乙酸使用新式催化剂,此反应能获得以上的乙酸产率。 主要的副产物为乙酸乙酯,甲酸和此反应可以在能使丁烷保持液态的最高温度和压力下进行,般的反应条件是和。 副产物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。 因为部分副产物也有经济价值,所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成,不过分方法。 乙醛可以通过氧化丁烷或轻石脑油制得,也可以通过乙烯水合后生成。 当丁烷或轻石脑油在空气中加热,并有多种金属离子包括镁钴铬以及过氧根离子催化,会分解出乙酸。 化学方程式如下−它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。 乙醛氧化法乙醛氧化法在孟山都法商业生产之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。 尽管不能与甲基羰基化相比,此法仍然是第二种工业制乙初期存在引发阶段,即诱导期,这也是生产中必须有催化剂存在下才能顺利进行的原因之。 催化剂催化剂的要求应能既加速过氧醋酸的生成,又能促使其迅速分解,使反应系统中过氧醋酸的浓度维持在最低限度。 应能充分溶解于氧化液中。 工业上普遍采用醋酸锰作为催化剂,有时也可适量加入其他金属的醋酸盐。 醋酸锰的用量约为原料乙醛量的。 二工艺条件乙醛单过醋酸酯乙醛液相氧化生产醋酸的过程是个气液非均相反应,可分为两个基本过程是氧气扩散到乙醛的醋酸溶液界面,继而被溶液吸收的传质过程二是在催化剂作用下,乙醛转化为醋酸的化学反应过程为催化剂,乙醛在常压下与氧气进行液相氧化反应生成醋酸的工艺生产方法。 该流程采用了两个外冷却型氧化塔串联的合成醋酸工艺。 图外冷却乙醛氧化生产醋酸工艺流程图第氧化塔第氧化塔冷却器第二氧化塔第二氧化塔冷却器尾气吸收塔蒸发器脱低沸物塔脱高沸物塔脱水塔在第氧化塔中盛有质量分数为醋酸锰的浓醋酸,先加入适量的乙醛,混匀加热,而后乙醛和纯氧按定比例连续通入第氧化塔进行气液鼓泡反应。 中部反应区控制反应温度为左右,塔顶压力为,在此条件下反应生成醋酸。 氧化液循环泵将氧化液自塔底抽出,送人第氧化塔冷却器进行热交换,反应热由循环冷却水带走。 降温后的氧化液再循环回第氧化塔。 第氧化塔上部流出的乙醛含量为的氧化反应液,由两塔间压差送入第二氧化塔。 该塔盛有适量醋酸,塔顶压力,达到定液位后,通人适量氧气进步氧化其中的乙醛,维持中部反应温度在之间,塔底氧化液由泵强制循环,通过第二氧化塔冷却器进行热交换。 物料在两塔中停留时间共计。 从第二氧化塔上部连续溢流出醋酸含量,乙醛含量,水含量左右的粗醋酸以质量分数计送去精制。 两个氧化塔上部连续通入氮气稀释尾气,以防气相达到爆炸极限。 尾气分别从两塔顶部排出,各自进入相应的尾气冷却器,经冷却分液后进入尾气吸收塔,用水洗涤吸收未凝气体中未反应的乙醛及酸雾,然后排空。 当采用个氧化塔操作时,粗醋酸中醋酸含量水含量乙醛含量左右。 改用双塔流程后,由于粗醋酸中杂质含量大幅度减少,为精制和回收创造了良好的条件,并省去了单塔操作时回收乙醛的工序从第二氧化塔溢流出的粗醋酸连续进入蒸发器,用少量醋酸喷淋洗涤。 蒸发器的作用是闪蒸除去些难挥发性物质,如催化剂醋酸锰多聚物和部分高沸物及机械杂质。 它们作为蒸发器釜液被排放到催化剂配制系统,经分离后催化剂可循环使用。 而醋酸水醋酸甲酯醛等易挥发的液体,加热
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