醋酸乙烯的生产装置和工艺流程

精品文档 1欢迎下载 醋酸乙烯的生产装置和工艺流程 摘要 简述了醋酸乙烯的基本性质 并对醋酸乙烯的生产工艺 生产装置 工艺流 程作出了阐述 关键词 生产装置 工艺流程 发展情况 醋酸乙烯又名乙酸乙烯酯 VAc 该产品是无色可燃性液体 不溶于水 可溶于 大多数有机溶剂 易燃 遇氯 溴 臭氧则迅速发生加成反应 从20世纪初被发现以 来 经过近100 a的发展 醋酸乙烯通过生产聚醋酸乙烯 聚乙烯醇 缩醛树脂等一系列 衍生物 在涂料 合成纤维 皮革加工 土壤改良等领域得到了越来越广泛的应用 这 些应用又进一步促进了醋酸乙烯生产技术的发展 1 醋酸乙烯的生产工艺 1 1 乙炔法 1 1 1 乙炔液相法 醋酸乙烯VAc最早的生产方法 乙炔液相法 1912年 F Klatte用汞盐为催化 剂 乙炔和醋酸液相合成二醋酸乙叉酯时 在副产物中发现了含量为5 的VAc 这种方法 用硫酸汞为催化剂 在30 75 的条件下 将过量的乙炔通入醋酸溶液中 生成的VAc由 未反应的乙炔带出 副产的二醋酸乙叉酯可进一步裂解制VAc 1 1 2 乙炔气相法 1921年 德国Consortium f r Electrochemische Industrie公司开发出了乙炔 醋酸气相合成VAc的方法 乙炔气相法 1 1 3 电石乙炔法 该方法通过电石与水反应生成乙炔 然后乙炔和醋酸在一定条件下 通过醋酸锌 活性炭催化剂而生成醋酸乙烯 整个生产过程包括乙炔的生成和净化 以及醋酸乙烯 的合成和精制 我国有10 家生产厂采用此工艺路线生产醋酸乙烯 1 2乙烯法 1 2 1 乙烯液相法 1960年 前苏联Mo ceeB等发表研究报告 声称用氯化钯和乙酸钠在冰醋酸溶液中 通入乙烯加压密封静置过夜可制得VAc 但由于该法的催化剂中的氯离子对生产装置有 强烈的腐蚀性 现已被淘汰 精品文档 2欢迎下载 1 2 2 乙烯气相法 自乙烯直接氧化合成VAc方法问世后 Bayer Hoechst及USI等公司先后开展了相 关的工业研究 1968年第一套乙烯气相Bayer法装置在日本投产 1972年乙烯气相USI法 装置也开车成功 1998年BP Amoco公司开发出了流化床乙烯气相法Leap工艺 并于2001年在英国Hull 地区采用该工艺建设了一套250 kt a的生产装置 该装置的投资费用比同等规模采用 传统工艺建设的装置降低约30 2 醋酸乙烯的生产装置及工艺流程图 2 1 工艺流程图 图图 1 1 乙烯乙相氧化法生产醋酸乙烯酯的工艺流程乙烯乙相氧化法生产醋酸乙烯酯的工艺流程 1 1 乙酸蒸发器 乙酸蒸发器 2 2 氧气混合器 氧气混合器 3 3 反应器 反应器 4 4 冷却系统 冷却系统 5 5 吸收塔 吸收塔 6 6 初馏塔 初馏塔 7 7 脱气槽 脱气槽 8 8 汽提塔 汽提塔 9 9 脱水脱水 塔 塔 10 10 水洗塔 水洗塔 11 CO211 CO2 吸收塔 吸收塔 12 12 解吸塔 解吸塔 13 13 脱轻馏塔 脱轻馏塔 14 14 脱重馏塔脱重馏塔 2 2 工艺流程 主要含乙烯的循环气用压缩机升压至稍高于反应压力 和新鲜乙烯充分混合后 同进入乙酸蒸发器 1 的下部 与蒸发器上部流下的乙酸逆流接触 已被乙酸蒸气饱和 的气体从蒸发器的顶部出来 用过热蒸汽加热到稍高于反应温度后进入氧气混合器 2 与氧气急速均匀地混合 达到规定的含氧浓度 并严格防止局部氧气过量 以防爆炸 精品文档 3欢迎下载 从氧气混合器导出的原料气 在配管中途添加喷雾状的碳酸钾溶液后 进入列管式固 定床反应器 3 列管中装填钯 金催化剂 管间走中压热水 原料气在给定的温度 压力条件下与催化剂接触反应 放出的反应热被管间的热水所吸收 并汽化而产生中 压蒸汽 反应产物含醋酸乙烯 CO2 水和其它副产物 以及未反应的乙烯 乙酸 氧 和惰性气体 从反应器底部导出 反应产物分步冷却到 40 左右 进入吸收塔 5 塔顶喷淋冷乙酸 把反应气体中 的醋酸乙烯加以捕集 从塔顶出来的未反应原料气 大部分经压缩机增压后 重新参 加反应 小部分去循环气精制部分 脱除 CO2进行净化 反应生成的醋酸乙烯 水和未反应的乙酸一起作为反应液送至初馏塔 6 分出乙 酸循环使用 塔顶出来的蒸汽经冷凝后送脱气槽 7 进行降压 并脱除溶解在反应液中 的乙烯等气体 此气体也循环使用 脱气的反应液经汽提 脱水等处理后送去精馏提 纯 来自吸收塔的小部分循环气 含 CO2达 15 30 先进入水洗塔 10 在塔中 部再用 乙酸洗涤一次 除去其中少量的醋酸乙烯 塔顶喷淋少量的水 洗去气体夹带的乙酸 以免在 CO2吸收塔中消耗过多的碳酸钾 水洗后的循环气一部分放空 以防止惰性气 体的积累 其余部分进入 CO2吸收塔 在 0 6 0 8MPa 100 120 条件下与 30 的 碳酸钾溶液逆流接触 以脱除气体中的 CO2 经过吸收处理后的气体 CO2含量降至 4 左右 经冷凝干燥除去水分后 再回循环压缩机循环使用 反应液在脱气槽中分为两层 下层主要是水 送汽提塔 8 回收少量的醋酸乙烯 釜液作为废水排出 上层液为含水的粗醋酸乙烯 送脱水塔 9 进行脱水 然后进脱轻 馏分塔 13 除去低沸物后 再进脱重馏分塔 14 塔顶蒸气经冷凝后即得质量达聚合 级要求的醋酸乙烯精品 纯醋酸乙烯的聚合能力很强 在常温下就能缓慢聚合 形成的聚合物易堵塞管道 影响正常操作 因此