醋酸酐毕业设计综述.docx

北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY（2015）届本科生毕业设计（理工类）文献综述 题目： 年产5万吨醋酸酐生产工艺设计 学院： 化工与材料工程学院 专业： 化工与制药 学号： 110150176 姓名： 张龙 指导教师： 于翠 教研室主任： 林贝 北京化工大学北方学院毕业设计（论文）——文献综述文献综述前 言醋酸酐是重要的乙酰化试剂，用于制造纤维素乙酸酯、乙酸塑料、不燃性电影胶片等；在医药工业中用于制造合霉素、痢特灵、地巴唑、咖啡因和阿丝匹林、磺胺药物等；在染料工业中主要用于生产分散深蓝HCl、分散大红S-SWEL、分散黄棕S-2REL等；在香料工业中用于生产香豆素、乙酸龙脑酯、葵子麝香、乙酸柏木酯、乙酸松香酯、乙酸苯乙酯、乙酸香叶酯等；由乙酐制造的过氧化乙酰，是聚合反应的引发剂和漂白剂[1]精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是利用混合液中各组分间挥发度的差异，通过多次部分气化，部分冷凝实现液体混合物分离，并获得高纯度产品的一种操作。

在化工实际生产中，精馏是最常用的单元操作，是分离均相液体混合物的最有效方法之一在化学工业中，总能耗的40%用于分离过程，而其中的95%是精馏过程消耗的，而精馏塔正是整个精馏过程的重要组成部分,可见其在化工生产中的重要性[2]1醋酸酐的工艺路线1.1 醋酸裂解法 醋酸裂解法又称乙烯酮法，是以醋酸为原料，磷酸三乙酯为催化剂在高温下反应制得醋酐整个工艺过程分两步进行，首先是气相醋酸裂解生成乙烯酮，然后醋酸和乙烯酮经吸收生产粗酐，经精馏提纯制得成品醋酐在醋酸脱水经过乙烯酮制备醋酐的工艺中，醋酸首先分解成乙烯酮和水，其最佳反应温度为730~750℃反应在0.2%-0.3%(wt)磷酸三乙酯催化剂存在下的气相中进行，达到平衡转化点(占醋酸量的85%~90%)后通入氨气，破坏催化剂，稳定平衡乙烯酮的选择性为90%(mo1)~95%(mo1)乙烯酮在分段冷却器系统中从沸点较高的醋酐、醋酸和水中排出，然后与循环的醋酸反应转化成醋酐反应过程中不断补充新鲜醋酸，在此处，乙烯酮选择性接近100%该法的最大特点是生产工艺流程复杂，副反应多，能耗大，但由于技术成熟，生产的安全性高，另外，对在醋酸裂解部分醋酸的质量要求并不高，可以使用其它装置和本身回收的醋酸，因此，在国外早期建设的装置应用该法，目前我国仍普遍采用。

醋酸裂解的产物乙烯酮是一种重要的中间体，它可以用于生产农药、食品防腐剂等，这种产物在羰基化的工艺中不会出现，因此，乙烯酮工艺的裂解部分是很有生命力的[3]1.2 乙醛氧化法乙醛氧化制醋酐的工艺原理与乙醛氧化制醋酸的原理相似，催化剂可以是醋酸锰和醋酸铜，醋酸钴和醋酸镍，或者醋酸高脂肪酸的钴盐和铜盐，醋酸锰可以阻碍乙醛氧化过程中爆炸量的过氧醋酸的生成乙醛氧化生成过氧醋酸，实际上是生成单过氧醋酸酯，它反应生成醋酐和醋酸当温度在40~60℃和铜存在下液相反应时，单过氧醋酸酯近乎定量分解为醋酐和水由于醋酐水解，所以也有醋酸形成如果醋酐产生率要求最大化，那么水解反应必须最小化乙醛转化成醋酸和醋酐的总选择性为95%以上，产品中醋酐与醋酸比例为56:44为了保持产品中较高的醋酐比例，产品必须从反应器中的气相排出，以维持反应器中醋酐的限度高于醋酸浓度使用共沸溶剂，比如醋酸乙酯也可以促进水蒸气从反应区域中排出乙醛氧化法虽然流程简单，工艺成熟，可以实现醋酸和醋酐的联产，但腐蚀严重且操作条件要求比较高，消耗高，成本高，目前该法已逐渐被淘汰[4]1.3 醋酸甲酯羰基合成法醋酸甲酯羰基合成法是将甲醇和一氧化碳先送入羰基合成醋酸工段，进行低压羰基合成醋酸，然后醋酸、甲醇和稀硫酸经换热后一起送入酯化反应部分，生成醋酸甲酯，再用醋酐脱水后，送入羰基合成醋酐工段与一氧化碳低压羰基合成醋酐，最后经精制分离得到纯度为99%的醋酐产品。

该法具有流程短，产品质量好，消耗指标低，三废排放少等优点，代表了当前醋酐生产的先进技术潮流，国外发达国家普遍采用此技术生产醋酐[5]1.4 技术经济指标对比及生产方法确定醋酸裂解法和醋酸甲酯羰基合成法是目前生产醋酐最常用的方法其中醋酸裂解法生产醋酐投资较大，原料费用和公用工程消耗较高，因而生产成本较高同样规模醋酐生产装置(年产22.7万吨)的投资，醋酸裂解法为1.63亿美元，而醋酸甲酯羰基合成法为0.96亿美元，仅为醋酸裂解法的60%，净生产成本的68%目前虽然生产醋酐的主要方法仍是醋酸裂解法，但由于该法的裂解温度高达约750℃ ，容易引起反应管结炭而阻塞，而且能耗高，故未来必将被醋酸甲酯羰基合成法所取代随着对羰基合成催化剂的不断开发利用，羰基合成技术必将大大向前推进无论是装置的投资还是生产成本都将有所下降，采用羰基法合成醋酐将成为醋酐生产的主要方法[6]2 醋酸酐的市场现状概述这一部分内容太多了，你好像有点没有弄清楚让你做什么，查阅文献不是查阅这些公司每年都生产了多少，整个第二个问题要精简，差不多一页就够了如果精简后字数不够，那就说明生产工艺你没有查清楚，答辩的时候老师会问你类似工艺的问题而不会问你产量，另外文中出现的数字、百分号什么的像下面我给你改过这样是的2.1 世界醋酐的生产消费现状及发展2.1.1 生产现状2006年，世界醋酐的总生产能力为238.4万吨/年，产量约为185.8万吨/年，装置开工率为77.94%，其中北美地区的生产能力为126.9万吨/年，约占世界醋酐总生产能力的53.23%；西欧地区的生产能力为46.4万吨/年，约占世界总生产能力的19.46%；亚洲地区的生产能力为64.8万吨/年，约占世界总生产能力的27.18%；世界其他国家和地区的生产能力为0．3万吨/年，约占世界总生产能力的0.13%。

在世界醋酐的所有生产装置中，采用醋酸甲酯羰基合成法工艺的生产能力约占世界醋酐总生产能力的32.51%，采用醋酸裂解工艺的生产能力约占世界总生产能力的65.89%，采用乙醛氧化法的生产能力仅占世界总生产能力的1.60%2.1.2 醋酸酐生产技术及市场前景 19世界上最大的醋酐生产国家，生产能力为113.7万吨/年，约占世界总生产能力的47.69%其中美国Eastman化学公司又是目前世界上最大的醋酐生产厂家，生产能力为81.6万吨/年，约占世界总生产能力的34.23%；其次是日本Daicel(大赛尔)化学工业公司，生产能力为30.0万吨/年，约占世界总生产能力的12.58%预计今后几年，世界醋酐的生产能力将以年均约1.0%的速度增长，到2011年总生产能力将达到约260.0万吨，其中产能增长主要集中在亚太地区，其中又以中国的增长最快，年均增长率将超过10.0%2.1.3 消费现状及发展前景2006年，世界醋酐的总消费量为188.5万吨，其中北美地区对醋酐的消费量为89.9万吨/年，约占世界醋酐总消费量的47.69%；西欧地区的消费量为44.1万吨/年，约占世界总消费量的23.40%；亚洲地区的消费量为53.5万吨，约占世界总消费量的28.38%；世界其他地区的消费量为1.0万吨，约占世界总消费量的0.53%。

世界醋酐产品主要用来生产醋酸纤维素(二醋酸纤维素、三醋酸纤维素和混合纤维素)、制药等领域，其中醋酸纤维素对醋酐的需求量约占总需求量的69.8%，制药的需求量约占7.0%，农药中间体领域需求量约占6.0%，其他方面(主要包括香料和香精)的需求量约占17.2%预计今后几年，世界醋酐的总消费量将以年均约1.2%的速度增长，到2011年总消费量将达到约200万吨其中欧美国家的需求量将小幅度减少，日本的消费量基本持平，亚太其他国家和地区的消费量将不断增加[7]2.2 我国醋酐的供需现状及发展前景2.2.1 生产情况我国醋酐的生产始于20世纪50年代，1958年上海化学试剂厂采用乙醛氧化联产法建成国内第一套醋酐生产装置随后，江苏南通醋酸化工厂、山东新华制药厂、吉林石油化工公司、浙江杭州长征工厂等生产装置也相继建成投产吉林石油化工公司从1992年开始，将原有2.0万吨/年醋酐生产装置进行了3次改造，使生产能力达到10.0万吨/年，成为目前我国最大的醋酐生产厂家江苏丹阳化工集团醋酐有限公司采用醋酸甲酯羰基合成法生产醋酐，由于该法具有流程短，产品质量好，消耗指标低，“三废”排放量少，成本低等优点，因此在近两年发展迅速，2006年生产能力达到8.0万吨／年，成为世界上采用醋酸甲酯羰基合成法生产醋酐的重要厂家之一。

江苏南通醋酸纤维公司是中国烟草总公司与美国塞拉尼斯公司的合资企业，2006年醋酐的生产能力达到8．0万吨／年，该企业生产的醋酐几乎全部用作本企业生产醋酸纤维素的原料2006年我国醋酐的生产厂家有10多家，总生产能力约为33．0万吨／年，产量约为18．8万吨／年，主要的生产厂家有中石油吉林石油化工公司(生产能力为10．0万吨／年，醋酸裂解法)、上海化学试剂总厂(生产能力为1．7万吨／年，乙醛氧化法)、江苏丹化集团醋酐有限公司(生产能力为8．0万吨／年，醋酸甲酯羰基合成法)、江苏南通醋酸纤维公司(生产能力为8．0万吨／年，醋酸裂解法) 江苏南通醋酸化工股份有限公司(生产能力为1．O万Ⅱ屯／年，醋酸裂解法)、南京醋酐厂(生产能力为1．4万吨／年，醋酸裂解法)以及湖州联盛醋酐厂(生产能力为1．4万吨／年，醋酸裂解法)以及山东新华医药集团公司(生产能力为0．35万吨／年，醋酸裂解法)等近年来，国内醋酐价格高涨，企业效益大幅度增加，经济形势看好，使得许多企业计划新建或扩建醋酐装置由西安北方惠安化学工业有限公司与中国烟草总公司陕西中烟工业有限公司、日本大赛尔株式会社中国投资公司共同投资建设的浙江宁波大安化学工业有限公司计划于2007年底建成3．0万吨／年醋酐生产装置，主要用于本企业的二醋酸纤维素生产；塞拉尼斯(南京)乙酰衍生物有限公司计划在江苏南京六合投资3．68亿元，新建一套10．0万吨／年醋酐生产装置，装置计划在2009年建成投产，该公司产品主要供应其中国的合资企业珠海醋酸纤维有限公司、昆明醋酸纤维有限公司等，届时塞拉尼斯将成为我国醋酸、醋酐和醋酸纤维素产业链的主要企业之一；江苏丹化集团醋酐有限公司拟将现有装置生产能力扩建到10．0万吨／年；山西焦化集团公司拟新建一套10．0万吨／年生产装置；山东金沂蒙集团有限公司拟投资新建15．0万吨／年羰基合成醋酸项目，同时副产醋酸7～ 万吨／年，装置分两期建设，第一期装置的生产能力为5．0万吨／年，预计将于2009年建成投产。

另外，江苏南通醋酸纤维公司也计划将其现有醋酐生产能力进行扩建到l9万吨／年，预计到2011年，我国醋酐的总生产能力将有可能达到约6O万吨，成为世界重要的醋酐生产国家之一2．2.2 进出口情况近年来，由于我国醋酐的消费增长较快，产量不能满足实际生产的需求，因此每年都需要进口年增加到5．13万吨，2004年进一步增加到6．53万吨，创历史最高记录1999～2004年进口量的年均增长率达到约29．4％近两年，由于国内醋酐产量的不断增加，进口量有所减少2005年进口量为5．43万吨，2006年为5．O2万吨，2001～2006年进口量的年均增长率约为18,70％2007年1～6月份进口量为1．89万吨1998～2007年1999年我国醋酐的进口量只有1．8O万吨我国醋酐进口产品主要定向供应国内醋酸纤维素厂。