电石法合成醋酸乙烯可行性报告.doc

电石法合成醋酸乙烯可行性报告第一章 总论11.1项目提出的背景及意义1第二章 醋酸乙烯的性质分析12.1醋酸乙烯的性质及用途12.2醋酸乙烯的市场分析22.2.1国外市场分析预测22.2.1.1国外生产情况及预测22.2.1.2国外消费情况及需求预测32.2.2国内市场分析预测52.2.2.1国内生产情况52.2.2.2国内消费情况及需求预测62.2.2.3国内进出口分析122.2.2.4国内供需平衡预测122.2.3目标市场分析12第三章 项目技术方案133.1生产工艺技术133.1.1工艺技术流程133.2自控技术方案163.2.1主要仪表选型163.2.2分析仪器183.2.3控制阀183.2.4重要自控设备选择18第四章 投资估算194.1投资估算194.1.1建设投资估算194.1.1.1编制依据和说明194.1.1.2建设投资估算值204.1.2建设期贷款利息计算204.1.3流动资金估算204.1.4项目总投资204.2资金筹措204.2.1项目资本金204.2.2借款20第一章 总论1.1项目提出的背景及意义 醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，是世界上产量最大的50种有机化工原料之一。通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成多种衍生物。这些衍生物的用途十分广泛，可用于纸张或织物的上胶剂、粘接剂、涂料、墨水、皮革加工、纤维加工、乳化剂、水溶性膜、土壤改良剂等方面。随着科学技术的进步，新的应用领域还在不断拓展。醋酸乙烯生产经过几十年的发展，目前全球有40多套醋酸乙烯装置。亚洲是世界最大的醋酸乙烯生产地区和消费地区，其次是北美洲和西欧。亚洲、北美洲和西欧的醋酸乙烯产量分别为世界总产量的45.1%、34.8%、16.2%，其消费量则分别占44.6%、28 %、19.5%。目前，工业发达国家醋酸乙烯的供需基本平衡。近年来，我国醋酸乙烯生产有较大幅度增长。但随着对其应用领域的不断开拓以及国家经济发展速度的加快，根据查阅的有关醋酸乙烯生产情况知道2006年，国内醋酸乙烯生产能力达到108.3万吨/年，产量105.3万吨，装置平均开工率为 97.2%，进口量21.5万吨，消费量达到126.8万吨。预计2010年我国醋酸乙烯需求量达到168万吨，生产能力达到140万吨，供应缺口达28万吨。预计2015年我国醋酸乙烯需求量达到220万吨，生产能力达到180万吨，供应缺口扩大到40万吨。建筑、造纸、印刷、汽车、卷烟、食品等行业的快速发展，使醋酸乙烯的需求量逐年上升，市场供需矛盾日渐突出，国内产量不能满足需求，市场对进口的依存度逐年上升。多年来我国的醋酸乙烯进口都大于出口。第2章 醋酸乙烯的性质分析2.1醋酸乙烯的性质及用途 醋酸乙烯，又名乙酸乙烯酯，英文名称Vinyl Acetate，简称VAc或VAM，是一种重要的单体。其化学结构中含有C=C不饱和双键，故极易发生聚合反应，通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成聚乙烯醇（PVA）、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（VAE）或共聚树脂（EVA）、聚醋酸乙烯（PVAc）、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）等。 醋酸乙烯是最重要的有机化工原料之一。其主要用途是合成聚醋酸乙烯，继而醇解得到聚乙烯醇。聚醋酸乙烯乳液和树脂主要用于胶粘剂、涂料、纸张涂层、纺织品加工、树脂胶等领域；聚乙烯醇则是生产维纶纤维的主要原料，并可用于胶粘剂、纺织浆料、纸张涂料、内墙涂料、精细化工和高吸水树脂等领域。除自聚外，醋酸乙烯还能与其它单体进行二元或三元共聚，生产很多具有特殊性能的高分子合成材料，如乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA和VAE）、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等，广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆、玩具等生产领域。 2.2醋酸乙烯的市场分析2.2.1国外市场分析预测2.2.1.1国外生产情况及预测 2006年，世界醋酸乙烯生产能力579.2万吨，产量达到481.1万吨，开工率为 83.1%。 2006年，世界主要醋酸乙烯生产企业为Celanese、Dow、中国石化、Lyondell、台湾长春石化等公司，前十位生产商生产能力合计为416.1万吨，占世界生产总能力的71.8%。2006年世界醋酸乙烯前十位生产商的生产情况见下表：表1 2006年世界醋酸乙烯前十位生产商的生产情况 未来 5 年，世界醋酸乙烯新建装置不多，除中国大陆外，其它地区醋酸乙烯装置扩能偏少，能力增加不多；欧美地区，一些竞争力较差的装置将被关闭。 表2 2007-2010 年国外醋酸乙烯主要企业扩能计划（单位：万吨/年） 预计2007-2010年间，世界醋酸乙烯新增能力113万吨/年，届时世界醋酸乙烯能力将达到693万吨/年，2015年将达到758万吨/年。2.2.1.2国外消费情况及需求预测 2006 年世界醋酸乙烯产量481.1万吨，消费量481.2万吨。其中，亚洲地区醋酸乙烯消费量239万吨，是目前世界上产能增加速度最快的地区之一，区域内呈现供求平衡的局面。2006年世界醋酸乙烯供需状况见下表：表3 2006年世界醋酸乙烯供需状况（单位：万吨/年，万吨） 2006年世界醋酸乙烯消费量为481.2万吨。在其消费结构中，聚醋酸乙烯、聚乙烯醇和EVA仍是醋酸乙烯的主要消费领域，分别占总消费量的42.0%、40.7%和 8.9%。2006年世界醋酸乙烯消费结构及2010年需求预测见下表：表4 2006年世界醋酸乙烯消费结构及2010年需求预测（单位：万吨）图1 2006年世界醋酸乙烯消费构成图2 2006年世界醋酸乙烯消费构成及2010年需求预测 预计2010年世界醋酸乙烯需求量将达到575万吨，2006-2010年间年均需求增长率为4.6%；预计2015年世界醋酸乙烯需求量将达到662万吨，2010-2015年间年均需求增长率为2.9%。2006世界醋酸乙烯供需平衡及预测见下表：表5 2006世界醋酸乙烯供需平衡及预测2.2.2国内市场分析预测2.2.2.1国内生产情况我国醋酸乙烯生产开始于20世纪60年代，2006年国内醋酸乙烯主要生产厂家15家，正常开工生产的企业有14家，大多数厂家都采用乙炔气相法生产。2006年，国内醋酸乙烯生产能力达到108.3万吨/年（不含停产装置），产量105.3 万吨，装置平均开工率为97.2%。2007年，因国内没有新的醋酸乙烯装置投入生产，所以产能、产量都与2006年相近。 由于醋酸乙烯装置投资较大，而且受到技术等条件的制约，因此我国20多年建新厂很少，主要是原有生产厂的扩建和新建装置。随着国内醋酸乙烯及下游市场的进一步发展，技术等外部条件的改善，国内已有新项目计划提出，但具体落实并形成产量的项目不多。其中Celanese在中国南京的30万吨/年装置正在建设中，计划于2008年投产；中国石化集团四川维尼纶厂有计划建设30万吨/年醋酸乙烯项目。醋酸乙烯新建装置计划见下表：表6 醋酸乙烯新建装置(单位：万吨/年) 由于国内醋酸乙烯市场需求持续高速增长，装置开工率长期处于90%以上，刺激了国内外企业投资的积极性，现有多套醋酸乙烯装置处于规划中。根据规划实施的可能性，预计2010年和2015年国内醋酸乙烯生产能力将分别达到140万吨/年和180万吨/年。2.2.2.2国内消费情况及需求预测 1996年，国内醋酸乙烯产量51.6万吨，净进口量0.6万吨，表观消费量52.2 万吨。2006年，国内醋酸乙烯产量105.3万吨，净进口量21.5万吨，表观消费量达到126.8万吨。1996-2006年期间国内醋酸乙烯产量和消费量年均增长率分别为7.4%和9.3%。2007年，国内醋酸乙烯生产继续保持了2006年接近满负荷生产的状况，但消费需求显著增长，市场缺口进一步扩大，醋酸乙烯净进口量达到27.9万吨，较上年净增6.4万吨，使得国内醋酸乙烯的表观消费量达到约135 万吨。图3 1996-2006年国内醋酸乙烯供需情况 2006年国内醋酸乙烯消费量126.8万吨。主要用于PVA，消费量约93.8万吨，占总消费量的74.0%；其次用于PVAc、EVA/VAE等领域。2006年国内醋酸乙烯消费构成及2010年需求预测见下表和图：表7 2006年国内醋酸乙烯消费结构及2010年需求预测（单位：万吨） 图4 2006年国内醋酸乙烯消费构成及2010年需求预测PVA PVA是一种水溶性高分子聚合物，由醋酸乙烯经醇解聚合而制成，其性能独特，具有较佳的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、胶体保护性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性。聚乙烯醇具有广泛的用途，下游产品包括维纶、涂料、粘合剂、纤维浆料、纸张处理剂、乳化剂、分散剂、薄膜、医疗材料和建筑汽车改性材料，应用领域涉及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、冶金等行业。新的产品和应用领域还在不断开发之中。 目前我国是世界PVA生产能力和产量最大的国家。2006年总生产能力达到 58.7万吨/年，产量达到49.9万吨。我国已成为PVA主要生产国，同时有少量进、出口。产量由2000年的32.58 万吨增长到2006年的49.9万吨，年均增长率7.4%。消费量由2000年的31.5万吨增长到2006年的49.7万吨，年均增长率7.9%。国内PVA的主要应用领域有维纶、纺织浆料、纸张加工助剂、粘合剂、涂料、聚合助剂等。2006年，国内PVA产量49.9万吨，醋酸乙烯消费量93.8万吨，占总消费量的74.0%。预计2010年国内聚乙烯醇需求量将达到65.1万吨，加上净出口量，产量将达到67万吨，相应的醋酸乙烯需求量将达到125万吨左右，2006-2010年间醋酸乙烯在PVA领域年均需求增长率为7.4%。PVAc乳液 PVAc乳液是国内醋酸乙烯的第二大用户。PVAc乳液是水基树脂乳液的一种，以水作为体系中的溶剂，无毒、无嗅、无腐蚀性、非易燃易爆品，能与水混合，具有干燥快，使用携带方便等优点。主要用作粘合剂、涂料，还在纸张加工、纤维加工等方面有少量需求。 国内聚醋酸乙烯乳液生产厂家很多，但主要生产厂家大多依托醋酸乙烯/聚乙烯醇生产企业。由于聚醋酸乙烯乳液多是间歇生产，具体能力很难准确统计，2006年生产能力约5055万吨/年，产量约40万吨。 由于PVAc乳液含有50%65%左右的水份，因此国际贸易量少，我国近年进口量均在1万吨以下，而出口量更少，不足0.2万吨，净进口量0.6-0.7万吨，实际消费量约40.5万吨左右。我国PVAc乳液主要消费于涂料、粘合剂、纸张、纺织等，目前消费构成比例大致是，涂料占28.0%，粘合剂占39.2%，纸张占 14.0%，纺织占11.2%，其他占7.6%。 2006年，国内PVAc产量约40万吨，醋酸乙烯消费量14万吨，占总消费量的11.0%。预计2010年国内醋酸乙烯在PVAc领域需求量将达到18万吨，2006-2010年间国内醋酸乙烯在PVAc领域年均需求增长率为6.5%。VAE乳液 VAE乳液是国内醋酸乙烯的另一重要应用领域。国内VAE乳液主要用于胶粘剂、涂料、卷烟等。 我国VAE乳液共聚研究起步较晚，20世纪70年代曾有过中压法VAE乳液的试制研究，但一直未能形成工业化生产能力。直到20世纪80年代后期，由于世界VAE乳液的迅猛发展及我国对VAE乳液的消费需求，北京有机化工厂1985 年首次从美国雷华德公司引进技术和关键设备，于1988 年建成了1.5万吨/年规模的生产装置，后经改造目前其VAE乳液生产规模已达到6万吨/年。四川维尼纶厂在20世纪90年代初也从美国雷华德化学公司引进一套相同规模的生产装置，于1991年4月建成投产，所不同的是北京有机化工厂原料乙烯是经石脑油热裂解制得的，而四川维尼纶厂原料乙烯是通过乙醇在催化剂作用下脱水而制得的。目前川维的 VAE 乳液生产规模已达到 5 万吨/年。江西化纤化工有限责任公司利用自己的技术于 20 世纪 90 年代建立了一套 3000 吨/年的 VAE 乳液装置，但由于设备等原因，该生产线一直没有进入实质性生产。2004 年 4 月，台湾大连化学在江苏仪征的独资企业大连化工（江苏）有限公司年产 3万吨 VAE 乳液装置投产。2006年，国内VAE乳液生产能力约15万吨/年，主要生产厂家如下表： 表8 中国VAE乳液主要生产厂家（单位：万吨/年） 近年我国VAE乳液产量增长较快，由2000年的4.9万吨增长到2006的14.5 万吨。但我国VAE乳液仍不能满足国内需求，近年进口量增长较快。2006年，国内VAE乳液进口量约3.5万吨，而出口量较小，消费量约17万吨。VAE乳液由于乙烯的内增塑作用，降低了VAE乳液的玻璃化温度，使VAE乳液的耐冻性比不加外增塑剂的PVAc均聚乳液好。同时由于VAE分子的乙酰基的极性使共聚物能容纳大量填料和各种添加剂，可以改进VAE乳液的性能，因此VAE乳液被广泛应用于粘合剂、涂料、织物加工、纸加工以及建筑、包装等领域中。2006年，国内VAE乳液产量14.5万吨，醋酸乙烯消费量6.9万吨，占总消费量的5.4%。随着我国环境保护法规的加强，这种水基、无毒、性能良好的共聚物乳液将会得到更快地增长。预计2010年醋酸乙烯在VAE领域需求量将达到 9 万吨，2006-2010年间醋酸乙烯在VAE乳液领域年均需求增长率为6.9%。EVA树脂 EVA树脂是我国醋酸乙烯发展潜力较大的应用领域。EVA树脂具有较好的柔韧性、耐冲击性、填料掺混性和热密封性，其聚合物中醋酸乙烯含量一般不高于40%。用EVA树脂加工的产品在较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击强度、耐环境应力开裂性和良好的光学性能。EVA树脂主要用于制造重包装薄膜、粘合剂和涂层、注射和挤出制品、发泡制品、聚合物改性剂、石蜡和沥青改性剂等。该树脂主要用作薄膜、热熔胶及橡胶、塑料的共混改性。 1993 年以前，我国EVA树脂产量极少，品种牌号也不多，1994年产量仅0.5万吨，国内市场需求一直依赖进口来满足。1994年，北京有机化工厂从意大利 EniChem 公司引进的年产4万吨EVA装置投产，才改变了我国EVA没有大批量生产的局面。北京有机化工厂EVA生产装置的投产，为国内用户全面认识 EVA树脂创造了条件，打开了EVA在国内应用的局面，尤其是EVA树脂在农牧业上的应用。 在北京有机化工厂EVA装置投产以前，我国有2套高压聚乙烯装置有生产EVA的能力，1套是中石化上海石化公司，年生产能力约为6000吨/年左右；1套是中石油大庆石化公司，可以在年产6万吨高压聚乙烯装置上兼产。但这两套只能生产低醋酸乙烯含量的产品，而且由于稀醋酸腐蚀设备，以及醋酸乙烯来源问题，大庆石化装置未投入生产，上海石化装置高峰时一年曾生产4-5千吨产品。 1999年，中石化燕山石化在乙烯改造工程中安排建设的年产20万吨高压聚乙烯生产装置能切换生产低醋酸乙烯含量EVA产品。该装置引进了18个牌号，其中EVA牌号4个，醋酸乙烯含量在4%-9%。由于我国聚乙烯市场缺口更大，以及EVA专业生产厂北京有机化工厂被燕山石化托管，目前该装置未生产EVA树脂。 2005年，中石化扬子石化与BASF公司合资组建的扬子石化-巴斯夫有限责任公司年产60万吨乙烯联合装置投产，其中LDPE装置设计产能为40万吨/年，共有二条生产线，单线能力20万吨/年。该装置采用BASELL公司高压管式法生产技术，其中一条线采用Lupotech T技术，乙烯多点进料，可以生产LDPE均聚物和醋酸乙烯（VA）含量达30%的EVA产品。 2006年初，中海油和Shell公司合资组建的中海壳牌石油化工有限公司年产 80万吨乙烯联合装置投产，其中有1套25万吨/年的Lupotech T工艺法的低密度聚乙烯装置，Lupotech T是高压管式反应釜工艺技术，用于生产低密度聚乙烯和EVA共聚物。 2006年，国内EVA生产能力达到 75 万吨/年，部分兼产装置没有生产，当年产量 17.6 万吨。我国EVA生产远不足满足国内需求，2006 年进口量 36.9 万吨，出口量 1.6 万吨，表观消费量 52.9 万吨。我国EVA树脂第一大消费领域是注塑及发泡制品，进而制造鞋，约占总消费量的 60%；薄膜、热熔胶粘剂分别排在第二位、第三位，合计占EVA树脂总消费量的 26%。 2006年，国内EVA产量17.6万吨，醋酸乙烯消费量1.9万吨，占总消费量的 1.5%。由于国内EVA消费增长快，预计2010年EVA的需求量将达到73万吨左右，EVA 树脂在农膜和发泡鞋底制造领域的需求增幅较大。随着国内LDPE 市场的缓解，兼产EVA装置产量会有较大幅度增长，预计2010年国内醋酸乙烯在EVA领域的需求量将达到3万吨，2006-2010年间醋酸乙烯在EVA领域年均需求增长率为12.1%，是需求增长最快的领域。 除上述应用领域外，醋酸乙烯还可以用作丙烯腈第三共聚单体，以及生产乙烯-乙烯醇共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等。2006年醋酸乙烯在上述其它领域的消费量约10.2万吨，占总消费量的8.1%。预计2010年在其它领域需求量达到 13万吨，2006-2010年均需求增长率约7.3%。 综上分析，预计2006-2010年间国内醋酸乙烯需求量将以年均7.3%左右的速度增长，2010年需求量将达到168万吨；预计2010-2015年间年均需求增长速度稍有下降，约为5.5%左右，届时需求量将达到220万吨。2.2.2.3国内进出口分析 1995年，国内醋酸乙烯进口量1.2万吨，进口平均价格858美元/吨。到2006 年，国内进口量达到21.5万吨，进口平均价格922美元/吨。2007年，国内醋酸乙烯进口量进一步激增，达到27.9万吨，较上一年增长了30%。1995-2007年期间，国内醋酸乙烯出口量相对较少。 2007年国内醋酸乙烯进口量27.9万吨，进口关税税率为5.5%。 2007年我国醋酸乙烯进口量最大的是台湾省，进口量10.18万吨，占总进口量的36.49%。其次是日本，进口量7.93万吨，占总进口量的28.44%。排在第三位的是新加坡，进口量5.22万吨，占总进口量的18.72%。 我国醋酸乙烯进口以一般贸易方式为主，进口量为21.42万吨，占总进口量的76.78%，其次是保税仓库进出境货物，进口量为5.63万吨，占总进口量的 20.17%。 2.2.2.4国内供需平衡预测 根据上述市场供需分析，预计2010年和2015年国内醋酸乙烯生产能力将分别达到140万吨/年和180万吨/年，需求量将分别达到168万吨和220万吨，供需缺口分别为28万吨和40万吨。2.2.3目标市场分析 醋酸乙烯是醋酸的下游产品，又是需求发展迅速的聚乙烯醇和EVA树脂等原料。目前国内醋酸乙烯产能虽然达到108.3万吨/年，但仍不能满足总量需求，每年都有一定的进口。随着国内醋酸乙烯下游产品需求的增长，预计到2010年需求量将达到168万吨，到2010年国内醋酸乙烯产能将达到140万吨，届时仍有28万吨左右的市场缺口。因此，国内醋酸乙烯市场总体前景较好。从消费领域看，国内醋酸乙烯最大的应用领域是聚乙烯醇，其次为聚醋酸乙烯乳液和EVA/VAE，以及丙烯腈共聚单体等。但由于我国聚乙烯醇等主要下游企业是依托醋酸乙烯企业发展起来的，因此，主要聚乙烯醇企业均有醋酸乙烯装置做原料，只有少数装置原料不足需外购醋酸乙烯。因此，本项目的目标市场应定位于原料不足的聚乙烯醇生产企业、外购醋酸乙烯的EVA生产企业、VAE生产企业、聚醋酸乙烯乳液生产企业、腈纶生产企业等。第三章 项目技术方案3.1生产工艺技术 本项目拟选择电石法乙炔合成醋酸乙烯工艺路线，采用新型的干法电石技术生产乙炔。本项目的工艺流程如下图所示： 图5 电石法醋酸乙烯工艺流程简图 电石法醋酸乙烯技术可以在借鉴国内相同装置的生产建设经验的基础上，委托国内具有相关项目建设经验的设计院进行设计建设，干法电石技术拟采用山东寿光新龙电化集团和北京瑞思达等公司的国产化技术，降低投资成本。3.1.1工艺技术流程（1） 乙炔发生和净化工段 电石通过加料贮斗经电磁振动加料器连续加入乙炔发生器，电石与水发生化学反应，乙炔气从发生器顶部逸出进入乙炔气净化装置。 VAC生产装置的操作时间取决于工艺所采用的活性炭类型，以及乙炔和循环醋酸的纯度。采用电石法制备乙炔，电石的类型就显得尤为重要。电石法乙炔中含有不同含量的磷化氢、硫化氢、砷化物和氨，这些杂质会使合成触媒中毒，失去活性，影响触媒收率和VAC产量，所以粗乙炔必须在清净工序中进行除杂，使之成为符合一定质量标准的精乙炔才送至合成。 粗乙炔气体从次氯酸钠洗涤塔底部进入，从填料环缝隙中上升与从塔顶均匀喷酒下来的NaOCl溶液逆流接触，气体在上升过程中杂质与NaOCl起氧化反应而除去。 乙炔气流中含有少量饱和水蒸汽和夹带少量水雾滴，当气温变化，温度下降时，乙炔气中的饱和水蒸汽就会有部分变成水雾滴而析出，连同夹带的水雾滴就会在管道、设备拐角或体积突然扩大的地方或管道、设备最低点停留聚集起来。如果这些水不排出就会增加乙炔气体流通的阻力，还有的会带至合成反应器，增加合成副反应，因此要经常排液（水）。（2） 醋酸乙烯合成工段 新鲜乙炔与循环乙炔经升压后进入醋酸蒸发器，在进入预热器升温后，加热后的原料混合气进入反应器反应，出反应器的反应气体含有醋酸乙烯酯、乙炔、醋酸和副产物乙醛等，经与原料气换热后再经冷凝到273K左右，各级冷凝分离出的液体汇合后送往醋酸乙烯精制工段，精制醋酸乙烯酯，分离出乙炔和醋酸后循环。 循环乙炔在反应器出口采用逆向流进行预热，然后和醋酸蒸气进行混合。循环气也可以通过醋酸蒸发器进行直接进料。循环气加热到反应温度后进入管式反应器，冷却系统的导热油移除反应热。VAC与HAC以及少量的乙醛、丁烯醛、丙酮等的混合液体（即反应液）送往罐场，然后反应液再由泵送往精馏工段进行精制，送出符合聚合工段要求的精VAC，并且回收其中的HAC送回合成工段重复使用。 （3） 醋酸乙烯分离工段 反应器出料混合物进行多段冷却，在激冷塔进行最后一段冷却换热。在填料激冷塔中，气体混合物冷却到0。冷凝液于冷却器中换热，通过冷冻盐水冷凝器冷凝液从激冷塔底循环到塔顶。液相产品物流进入下一段工序，过量的乙炔则通过风机循环使用。 激冷塔塔釜流出的粗醋酸乙烯在蒸馏工段分离出醋酸和纯醋酸乙烯。其中，醋酸循环使用。90%的循环气是乙炔，其余组分为热分解副反应生成的CO2、CO和甲烷，乙醛，氮气以及其他惰性组分。为了避免循环气中杂质的富集，激冷塔工段的循环气进行部分排空和净化。 气相流中的乙炔通过液体环式泵以100kPa压力进行输送，在水洗塔采用盐水冷却后的醋酸乙烯进行吸收。惰性废气排空。水洗塔的液相流出物在再生塔中加热释放乙炔，乙炔进行循环使用。激冷塔产出的粗醋酸乙烯产品含有醋酸乙烯和醋酸。其中，粗醋酸乙烯产品中还含有溶解的乙炔、乙醛、丁烯醛、丙酮、乙酸甲酯、双乙酸乙缩醛和乙酸酐等。 （4） 醋酸乙烯的精制工段 在轻馏分塔中，乙醛、丙酮、醋酸甲酯、溶解的乙炔、部分醋酸乙烯以及水（原料带入生产装置）作为初馏分分离。液体馏分在后续醋酸乙烯提纯蒸馏塔、丁烯醛蒸馏塔、醋酸蒸馏塔和残余物蒸馏塔中进行分离。在醋酸乙烯提纯蒸馏塔中，纯醋酸乙烯作为塔顶出料馏出。在丁烯醛蒸馏塔中，丁烯醛和水（加入水）的共沸物作为轻馏分馏出。在醋酸蒸馏塔中，塔釜馏出物含有醋酸，此外还含有高沸点的双乙酸乙醛酯和乙酸酐（或者在丁烯醛塔中已经发生水解反应），以及少量的聚合体。第残余物蒸馏塔是真空间歇蒸馏塔，残余的醋酸经过蒸馏收集后进行后续燃烧处理。从轻馏分蒸馏塔的液体馏分在后续的乙醛蒸馏塔、丙酮蒸馏塔和除水装置中进一步分离。 （5） 阻聚剂和催化剂 需要在产品醋酸乙烯中加入阻聚剂，避免在蒸馏过程中粗醋酸乙烯的聚合。其中，对苯二酚是较好的阻聚剂，铜松香脂、吩噻嗪和亚甲基蓝等也有使用。 工艺中采用的催化剂由醋酸锌和载体活性炭组成，粒径为34mm，采用浸渍法制备。其中，锌组分含量为1015wt%。由于活性炭中含有痕量铜，铜铵结构会堵塞催化剂孔隙，因此在催化剂中加入少量其他组分来抑制铜铵结构的生成。基于不用的活性炭类型，反应温度为160170。当催化剂活性下降时，反应温度会升高到205210，随着反应温度的身高，副反应加剧。随着催化剂操作时间负荷的增加，催化剂的流体阻力加大，反应压力略有升高。由于乙炔在高压高温环境下自动分解放热，因此，最大反应压力为4050kPa。为了防止乙炔自分解，乙炔的装置管道设有保护间隔，工厂也安装有自动惰性气体保护装置。 催化剂活性的下降是由于一小部分醋酸锌被带出催化剂体系，更主要的原因是由于副反应产物和杂质造成催化剂中毒或者粘附在催化剂表面或孔隙。在反应条件下，醋酸乙烯本身并不会钝化催化剂。 3.2自控技术方案 考虑到装置特点、生产控制要求和投资情况等因素，本装置采用现场仪表及集散控制系统（DCS）对醋酸乙烯装置的生产工艺过程进行监视、控制，实施工艺生产过程必要的操作、管理及经济核对功能，确保安全稳定操作。对于公用工程辅助装置可就地设操作控制室选用模拟仪表集中显示、报警、控制。 工艺装置内设置一个控制室，内设相应的控制设备以实现装置的正常运行、开车和停车。成套设备的监控在现场实现，其关键参数和报警信号送控制室显示。3.2.1主要仪表选型 仪表选型在满足工艺过程检测和控制功能的前提下，选用技术先进、质量可靠、便于维修、具有合理性能价格比的仪表仪器。 （1）变送系统 一般情况下，采用标准传输信号送至DCS系统，联锁跳车信号一般有独立安装的开关或变送器发出。本项目拟选用智能型变送器，防爆应满足仪表所安装场所的等级要求（除现场压力表和温度计外，其他现场仪表也应符合这要求）。 （2） 仪表 仪表工艺连接法兰一般采用HG标准、ANSI标准或其他等效标准。仪表链接液体部件的材质要根据工艺介质的特点和操作条件进行选择，一般应相当或者优于工艺管道和设备的材质。对于测量变量的计量一般采用公制单位，并参考工艺专利商技术附件中对计量单位的规定。 本装置仪表和自动化设备的用电负荷，根据其对电源可靠性的要求，按照关键符合考虑，采用不间断装置（UPS）供电，仪表和自动化设备电源参数指标如下表所示：表9 仪表和自动化设备电源参数指标 仪表气源主要用于电/气阀门定位器、气动切断阀和就地气动调节仪表等，其不含有害和腐蚀性气体，规格指标如下表所示： 表10 仪表气源规格指标（1） 流量仪表 根据被测介质特性选用智能型涡街流量计、智能型金属管浮子流量计、电磁流量计等。固体物料选用定量给料机、粉料计量秤和定量包装秤。此外，公用工程大口径管道上可选用超声波或威力巴流量计。对于原料和产品（计量有高精度要求场合）可选用 PD 流量计、质量流量计。（2） 液位仪表 根据被测介质性质和工作条件主要选用智能型差压变送器或智能型法兰式差压变送器和智能型隔膜密封差压变送器以及雷达料位计等。此外，液位报警可选用浮子式液位开关，现场液位指示可选用磁浮子液位计。（3） 温度仪表 一般根据测量范围选用热电阻或热电偶，现场温度指示可选用双抽芯防护型金属温度计。温度计保护管材质根据工艺介质特性选择不同材质。 （4） 压力仪表 集中测点选用智能型压力变送器、智能型隔膜密闭压力变送器；就地测点选用全不锈钢压力表、全不锈钢隔膜压力表、膜盒压力表；泵出口压力选用耐震型产品。 3.2.2分析仪器 按工艺生产要求选择在线分析器，包括气相色谱仪和导电温度计。 3.2.3控制阀 根据介质的特性和工况，选择调节阀和切断阀的形式以及阀体、阀芯、填料材料。一般介质的调节可以选用单座套筒阀，粘稠或者含有固体颗粒或者强腐蚀性介质选用隔膜阀，有毒或者不允许泄露介质选用波纹管密封阀。调节阀一般配用性能优良、易于维护的多弹簧型气动薄膜执行机构，并配套提供电气阀门定位器进行电气转换以及可靠定位。一般介质的切断选用气动活塞式O型切断球阀，要求不高的低压水选用电磁阀。引风门、鼓风门风量调节采用变频调速器，以达到节能降耗的目的。3.2.4重要自控设备选择(1) 数字控制系统（DCS） 选用的DCS 将能实现装置生产工艺过程重要数据的采集、监视、报警、记录及控制，以实现在中央控制室集中监视、控制、操作。DCS 系统规模为可变的，可应用于本装置生产过程操作，监控及与信息管理系数相联接，主要由操作站、控制站、通讯总线和接口组成。为了提高系统的可靠性，