乙酸乙酯生产工艺1
9页1、2.4 乙烯与乙酸直接加成法 该工艺由于直接利用了丰富的乙烯资源, 无须生产乙醇或乙醛作为中间体, 因而能明显降低 产品生产成本, 具有明显的经济优势。从资源利用方面看,一方面可以高效、 充分地利用乙 烯资源, 同时合成乙酸乙酯具有较高的产率和选择性, 产率可达 90%以上,选择性大于 95% 但是该工艺依赖于大量的乙烯资源,只能在乙烯和乙酸资源相对比较丰富而廉价的地区才可 以考虑工业化生产。h-.电机族1M计ffi 4乙第一加法工艺旅程-v*n#反应原料中乙烯:醋酸:水:氮体积组成为80:6.7:3:10.3。反应系统由3 个串联 反应塔组成,反应塔中装填磷钨钥酸催化剂(担载于球状二氧化硅上 ) 。反应塔设置了中 间冷却,反应温度维持在140-180 C,反应塔压力控制在0.44-1MPa。反应在担载于金属载体上的杂多酸或杂多酸盐催化下于气相或液相中进行。在水蒸气 存在条件下,乙烯将发生水合反应生成乙醇 ,然后生成的乙醇又继续与醋酸发生酯化反应 生成醋酸乙酯产物。而且,逆向的醋酸乙酯水解生成乙醇或乙酸的反应也可能发生。该工 艺醋酸的单程转化率为66%,以乙烯计,醋酸乙酯的选择性约为9
2、4%.四工艺计算4.1. 物料衡算4.1.1 设计任务(1)设计项目:醋酸和乙醇在催化剂浓硫酸存在下生产醋酸乙酯(假定70%的醋酸转化为 醋酸乙酯)(2)产品名称:醋酸乙酯(3)产品规格:纯度 99%(4)年生产能力:折算为100%醋酸乙酯1500 吨/年4.1.2 酯化法主要生产步骤(1)等分子的冰醋酸和 95%乙醇混合和少量的浓硫酸接触,进行酯化反应达到平衡状态, 并加热至沸点。(2)达到平衡状态的混合液通入精馏塔I,由于不断移去难挥发的水分,在塔中反应趋 于完全;由塔I顶部出来的流出液组成为:醋酸乙酯20%(重量百分率,下同)水10%乙醇70%(3)由塔I顶部出来的馏出液通入精馏塔II进行蒸馏,由塔II顶部出来的三组分恒沸液 组成为:醋酸乙酯83%水8%乙醇9%由塔II底部出来的残液组成为乙醇和水,重新送入塔I作为第二进料。(4)由塔II顶部出来的馏出液和塔III顶部出来的馏出液汇合并加等量的水,三者混合 后流入沉降槽进行分层。上层富有醋酸乙酯,其组成为:醋酸乙酯94%4%2%乙醇下层主要是水,其组成为:醋酸乙酯8%水88%乙醇4%下层(即水层)重新回入塔II作为第二进料。(5)
3、 上层(即酯层)送入精馏塔III进行蒸馏,由塔III底部流出的即为成品的醋酸乙酯, 这是由于醋酸乙酯和三组分恒沸液和双组份恒沸液比较起来,其挥发度最小,由塔III顶部出 来的为三组分恒沸液,其组成如下:三组分恒沸液组成: 醋酸乙酯83%水8%乙醇9%双组分恒沸液组成: 醋酸乙酯94%水6%(6) 塔III顶部出来的馏出液包括三组成恒沸液送回沉降器中。4.2 初步物料衡算(1) 每小时生产能力的计算 根据设计任务,醋酸乙酯的年生产能力为1500吨/年(折算为100%醋酸乙酯,下同) 全年按 300 天计,每天 24 小时连续工作。每小时的生产能力为:1500 X 1000 宁 300 宁 24=208.33kg/h以上作为物料衡算基准。为了使物料衡算简单化,在初步物料衡算中假定成品醋酸乙酯的纯度为100%,在生产 过程中无物料损失,塔顶馏出液等均属双组份或三组分恒沸液,这在事实上是不可能的,故 将在最终衡算中予以修正。(2)生产工艺流程图% OOO V 2 1 7Ew A-1 Y j 94%6*%3 89%28 55 181 91BW塔IX*Y+126Bw A%4 42夕Bw A%籌88
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