学习情境1任务1总结1

1、乙酸乙酯化工生产技术化工生产技术学习情境学习情境1 1：乙酸乙酯合成：乙酸乙酯合成任务任务1 1： 乙酸乙酯实验室制备乙酸乙酯实验室制备乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成工作职责工作职责按照研发工程师要求，优化按照研发工程师要求，优化乙酸乙酯合成条件。通过查乙酸乙酯合成条件。通过查询并阅读相关文献、在实验询并阅读相关文献、在实验室进行合成实验，考察合成室进行合成实验，考察合成条件，分析实验结果，制定条件，分析实验结果，制定合理乙酸乙酯合成方案。做合理乙酸乙酯合成方案。做好观察、判断、检查、分析好观察、判断、检查、分析、记录等工作。工作中要接、记录等工作。工作中要接受研发人员指导，能够与分

2、受研发人员指导，能够与分析化验人员的协调。析化验人员的协调。工作职责工作职责按照研发工程师要求，优化按照研发工程师要求，优化乙酸乙酯合成条件。通过查乙酸乙酯合成条件。通过查询并阅读相关文献、在实验询并阅读相关文献、在实验室进行合成实验，考察合成室进行合成实验，考察合成条件，分析实验结果，制定条件，分析实验结果，制定合理乙酸乙酯合成方案。做合理乙酸乙酯合成方案。做好观察、判断、检查、分析好观察、判断、检查、分析、记录等工作。工作中要接、记录等工作。工作中要接受研发人员指导，能够与分受研发人员指导，能够与分析化验人员的协调。析化验人员的协调。工作职责工作职责按照研发工程师要求，优化按照研发工程师要

3、求，优化乙酸乙酯合成条件。通过查乙酸乙酯合成条件。通过查询并阅读相关文献、在实验询并阅读相关文献、在实验室进行合成实验，考察合成室进行合成实验，考察合成条件，分析实验结果，制定条件，分析实验结果，制定合理乙酸乙酯合成方案。做合理乙酸乙酯合成方案。做好观察、判断、检查、分析好观察、判断、检查、分析、记录等工作。工作中要接、记录等工作。工作中要接受研发人员指导，能够与分受研发人员指导，能够与分析化验人员的协调。析化验人员的协调。工作职责工作职责按照研发工程师要求，优化按照研发工程师要求，优化乙酸乙酯合成条件。通过查乙酸乙酯合成条件。通过查询并阅读相关文献、在实验询并阅读相关文献、在实验室进行合成实

4、验，考察合成室进行合成实验，考察合成条件，分析实验结果，制定条件，分析实验结果，制定合理乙酸乙酯合成方案。做合理乙酸乙酯合成方案。做好观察、判断、检查、分析好观察、判断、检查、分析、记录等工作。工作中要接、记录等工作。工作中要接受研发人员指导，能够与分受研发人员指导，能够与分析化验人员的协调。析化验人员的协调。工作职责工作职责按照研发工程师要求，优化按照研发工程师要求，优化乙酸乙酯合成条件。通过查乙酸乙酯合成条件。通过查询并阅读相关文献、在实验询并阅读相关文献、在实验室进行合成实验，考察合成室进行合成实验，考察合成条件，分析实验结果，制定条件，分析实验结果，制定合理乙酸乙酯合成方案。做合理乙酸

5、乙酯合成方案。做好观察、判断、检查、分析好观察、判断、检查、分析、记录等工作。工作中要接、记录等工作。工作中要接受研发人员指导，能够与分受研发人员指导，能够与分析化验人员的协调。析化验人员的协调。任务描述任务描述学生角色学生角色即是学生，又是兴即是学生，又是兴达化工厂乙酸乙酯达化工厂乙酸乙酯产品的研发助理。产品的研发助理。学生角色学生角色即是学生，又是兴即是学生，又是兴达化工厂乙酸乙酯达化工厂乙酸乙酯产品的研发助理。产品的研发助理。教学情境教学情境主要在图书馆、主要在图书馆、电子阅览室、资电子阅览室、资料室查阅资料、料室查阅资料、设计方案，在工设计方案，在工艺实训室进行合艺实训室进行合成设备组

6、装和虚成设备组装和虚拟设备的搭建、拟设备的搭建、在专业教室中展在专业教室中展示成果和进行评示成果和进行评价。价。乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成工作内容工作内容 认真阅读任务单、引导文和相关资料，理解任务。认真阅读任务单、引导文和相关资料，理解任务。 小组为单位，规划任务进行计划。小组为单位，规划任务进行计划。 查阅相关资料，作好记录。查阅相关资料，作好记录。 实施组装实训装置。实施组装实训装置。 实施乙酸乙酯的合成操作、调整反应条件，选出最佳实施乙酸乙酯的合成操作、调整反应条件，选出最佳条件。条件。 虚拟设备搭建。虚拟设备搭建。 总结相关知识，完成任务报告。总结相关知识，完成任务报告

7、。 小组自评，完善报告，做出小结，进行汇报。小组自评，完善报告，做出小结，进行汇报。乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成分析试验数据，总结合成条件和影响因素。分析试验数据，总结合成条件和影响因素。1分析总结化工生产工艺影响因素，如何分析总结化工生产工艺影响因素，如何选择和优化工艺条件？选择和优化工艺条件？2总结化工生产常见工序有哪些，化工生产总结化工生产常见工序有哪些，化工生产过程一般包括哪些组成？过程一般包括哪些组成？3如何进行原料预处理？如何进行原料预处理？4结果分析讨论（班组会）结果分析讨论（班组会）工业催化剂的组成、特点是什么？如何评价？工业催化剂的组成、特点是什么？如何评价？5化

8、工操作有哪些类型？化工装置操作有化工操作有哪些类型？化工装置操作有哪些方式？哪些方式？6乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成基础知识基础知识性质、用性质、用途、生产途、生产方法方法合成仪器合成仪器设备设备工艺条工艺条件优化件优化化工生产化工生产过程过程乙酸乙酯合成乙酸乙酯合成合成方法合成方法返回返回乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成危险特性危险特性易燃，其蒸气与空气可易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触会爆炸。与氧化剂接触会猛烈反应。在火场中，猛烈反应。在火场中，受热的容器有爆炸危险受热的容器有爆炸危险

9、。其蒸气比空气重，能。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着的地方，遇明火会引着回燃。回燃。乙酸乙酯乙酸乙酯对环境的影响对环境的影响学生角色学生角色即是学生，又是兴达化工即是学生，又是兴达化工厂乙酸乙酯产品的研发助厂乙酸乙酯产品的研发助理。理。健康危害健康危害对眼、鼻、咽喉有刺激对眼、鼻、咽喉有刺激作用。高浓度吸入可引作用。高浓度吸入可引起进行性麻醉作用，急起进行性麻醉作用，急性肺水肿，肝、肾损害性肺水肿，肝、肾损害。持续大量吸入，可致。持续大量吸入，可致呼吸麻痹。误服者可产呼吸麻痹。误服者可产生恶心、呕吐、腹痛、生恶心、呕吐、腹痛、腹痛、腹泻等。有致敏

10、腹痛、腹泻等。有致敏作用，因血管神经障碍作用，因血管神经障碍而致牙龈出血；可致湿而致牙龈出血；可致湿疹样皮炎。疹样皮炎。乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成v 乙酸乙酯是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，乙酸乙酯是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。其主要用途有：作为工酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。其主要用途有：作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙

11、基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产；作造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产；作为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。v 用于染料和一些医药中间体的合成。是食用香精中用量较大的用于染料和一些医药中间体的合成。是食用香精中用量较大的合成香料之一，大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用合成香料之一，大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝

12、、葡萄等香型食用香精香精. .乙酸乙酯的用途乙酸乙酯的用途乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成乙酸乙酯合成中主要仪器乙酸乙酯合成中主要仪器直形冷凝管接引管锥形瓶温度计刺形分馏柱温度计滴液漏斗三口瓶乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成乙酸乙酯合成中主要仪器乙酸乙酯合成中主要仪器蒸馏瓶蒸馏头温度计直形冷凝管接引管接收瓶蒸馏装置乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成流程图流程图4ml乙 醇5ml浓 硫 酸2粒 沸 石三 口 瓶中 混 合均 匀边 滴 加边 蒸 出粗 产 品分 离10ml饱和 食 盐水 洗 涤10ml饱和 氯 化钙 洗 涤干 燥 仪器 蒸 馏10ml乙 醇8ml醋 酸分 液

13、漏斗 中 混合 均 匀粗 产 品110 125中 和 至中 性约 6ml饱 和 碳 酸 钠2次无 水碳 酸 钾干 燥收 集 73 80 的 馏 分 ，称 重 ， 计 算 产 率 。乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成（1 1）乙酸酯化法）乙酸酯化法 以醋酸和乙醇为原料，硫酸为催化以醋酸和乙醇为原料，硫酸为催化剂直接酯化得醋酸乙酯，再经脱水、分馏精制得成品。剂直接酯化得醋酸乙酯，再经脱水、分馏精制得成品。国内工业生产的主要工艺路线。国内工业生产的主要工艺路线。CHCH3 3CHCH2 2OH+CHOH+CH3 3COOHCOOHCHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3+H+H2

14、 2OO（2 2）乙醛缩合法）乙醛缩合法 以烷基铝为催化剂，将乙以烷基铝为催化剂，将乙醛进行缩合反应生成醋酸乙酯。国外工业生产醛进行缩合反应生成醋酸乙酯。国外工业生产大多采用此工艺。大多采用此工艺。 2CH2CH3 3CHOCHCHOCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3乙酸乙酯的生产方法乙酸乙酯的生产方法乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成（3 3）乙醇脱氢法）乙醇脱氢法 采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯，经高低压蒸馏除去共沸物，得到纯度为酸乙酯，经高低压蒸馏除去共沸物，得到纯度为99.8%99.8%以上乙酸乙酯。以上乙酸乙酯。 2C2C

15、2 2H H5 5OHCHOHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3+H+H2 2（4 4）乙烯加成法）乙烯加成法 在以附载在二氧化硅等载体在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下，上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下，乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。乙酯。CHCH3 3CHCH2 2+CH+CH3 3COOHCOOHCHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3乙酸乙酯的生产方法乙酸乙酯的生产方法乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成 例如：流体输送、传热、蒸馏、蒸发、干燥、结晶、萃取、吸

16、收、吸附、过滤、破碎等加工过程。 化工生产系统包括化学加工工序和物理加工工序。化学工序：以化学方法改变物料化学性质的过程。化学工序单元反应过程 例如：磺化、硝化、氯化、酰化、烷基化、氧化、还原、裂解、缩合、水解等反应过程。（化学反应千差万别，按其共同特点和规律可分为若干个单元反应过程） 物理工序：只改变物料的物理性质而不改变其化学性质的操作过程，化工单元操作物理工序化工生产工序乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成5.三废处理（辅助工序）化工废气、废水和废渣的处理，废热的回收利用等。1.生产原料的准备（原料工序）。反应所需各种原、辅料的贮存、净化、干燥、加压和配制等操作。2.反应过程（反应工

17、序）以化学反应为主，同时还包括反应条件的准备如原料的混合、预热、气化，产物的冷凝或冷却以及输送等操作。3.产品的分离与提纯（分离工序）将未反应原料、溶剂、主、副产物分离，对目的产物进行提纯精制。4.综合利用（回收工序）对反应生成的副产物、未反应的原料、溶剂、催化剂等进行分离提纯、精制处理以利回收使用。化工生产过程组成化工生产过程组成乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成 为保证化工生产的正常运行，还需要动力供给、机械维修、仪器仪表、分析检验、安全和环境保护、管理等保障和辅助系统。化工生产过程组成乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成1、化工基础原料、化工基础原料用来加工化工基本原料和产品的

18、天然资源。 石油、天然气、煤和生物质以及空气、水、盐、矿物质和金属矿等。突出特点：来源丰富，价格低廉突出特点：来源丰富，价格低廉石油、天然气、煤 可持续发展是21世纪人类发展的必由之路，化学工业同样面临着一次新的革命，那就是如何利用有限的资源创造出更多的产品，为推动人类发展做出更多的贡献。对化学工业有双重意义，既是原料，又是能源的是？化工生产原料准备过程化工生产原料准备过程乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成2、化工基本原料、化工基本原料 自然界不存在，需经一定加工得到的原料。 通常是指低碳原子的烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃和合成气、三酸、二碱、无机盐等。 常用的乙烯、丙烯、丁二烯（丁烯）、苯

19、、甲苯、二甲苯、乙炔、甲烷、一氧化碳、氢气、氯气、氨气等。三烯、三苯、一炔、一萘三烯、三苯、一炔、一萘三酸：三酸：两碱：两碱：盐酸、硫酸、硝酸氢氧化钠、碳酸钠？化工生产原料准备过程化工生产原料准备过程乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成1 中间产品中间产品 中间产品一般不能直接应用，需经过进一步加工才能变成可直接利用的产品。化工企业所生产的产品，大多属于中间产品。 化工生产过程中作为下一个工序原料的目的产物 一套生产装置在生产过程中同时得到两种或两种以上的目产物，我们将这两种或两种以上的目的产物互称为联产品。 2 联产品联产品化工生产原料准备过程化工生产原料准备过程乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙

20、酸乙酯酯合成合成3 化工副产品化工副产品降低成本和减少污染 化工生产过程在得到目的产物的同时，伴随着生成几种非目的产物，将这些副产物进行回收，提供给其他生产过程或部门的产品。 乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成 化工生产过程包括物理过程和化学反应过程，其中化工生产过程包括物理过程和化学反应过程，其中化学反应过程往往是生产过程的关键化学反应过程往往是生产过程的关键。1.反应过程进行的条件对原料预处理提出了一定的要求；2.反应进行的结果决定了反应产物分离与提纯的任务；3.反应进行的结果决定了未反应物的回收利用；4.反应过程的改变将引起整个生产流程的改变。因此，反应过程是化工生产全局中的关键环

21、节反应过程是化工生产全局中的关键环节化工生产反应过程乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成工艺流程？v由若干个单元过程（反应过程、分离过程和热量、动量传递过程）按一定的顺序组合起来，完成从原料变为目的产品的全过程。乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成生产过程组织？ 确定各单元过程的具体内容，顺序和组合方式，并以图解的形式表示出整个生产过程的全貌的工作。 （生产过程的组成与实施工业化的时间、地点、资源条件、技术条件等有关。）乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成反应操作；分离和提纯操作；调节物料温度操作；调节压力操作；调节流量操作；调节液位操作；混合操作 化工生产操作？乙酸乙酯乙酸乙酯乙

22、酸乙乙酸乙酯酯合成合成间歇操作、连续操作、半连续操作间歇操作、连续操作、半连续操作化工装置操作方式选择化工装置操作方式选择无定规、非教条，因时而异，因物而异，相机选择。无定规、非教条，因时而异，因物而异，相机选择。化工装置操作方式化工装置操作方式乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成反应物输送设备 鼓风机、离心泵、输送带等；反应物清净设备 除尘器、洗涤塔等；反应物混合设备 混合器；将反应物预处理到反应条件的设备 预热器、压缩机、高压泵等；反应物进行反应的设备 反应器；反应产物的分离设备 冷凝器、气液分离器、旋风分离器、蒸发器、蒸馏塔、吸收塔、解吸塔等；主反应产物的精制设备 精馏塔、干燥塔等；

23、反应副产物回收处理设备；催化剂处理设备；反应物、主产物、副产物、催化剂等贮存设备。化工生产主要设备化工生产主要设备乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成化工生产工艺流程组织化工生产工艺流程组织原则可以由各类设备原则可以由各类设备与物料关系体现出来与物料关系体现出来图1-3设备与物料关系示意图乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成 工艺流程图是以图解的形式表示化工生产过程一种图样。即将生产过程中物料经过的设备按其形状画出示意图，并画出设备之间的物料管线及其流向。以几何图形和必要的文字解释，表示设备及设备之间的相互关系，全部原料、中间体、半成品、产成品以及副产物的名称和流向等。 工艺流程图按其

24、用途分为生产工艺流程图、物料流程图、带控制点的工艺流程图等。化工生产工艺流程图乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成醋酸乙烯酯合成工序工艺流程框图 化工生产工艺流程框图乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成化工生产工艺流程图（原则流程图 ） （PFD图图-Process Flow Diagram）新鲜乙炔循环乙炔蒸汽油醋酸油包装反应产物催化剂8912345671011121314残液 图1.5.1醋酸乙烯酯合成工序工艺流程图1-吸附槽；2-乙炔鼓风机；3-醋酸贮槽；4-醋酸加料泵；5-醋酸蒸发器；6-第一预热器；7-第二预热器； 8-催化剂加入器；9-催化剂加入槽； 10-硫化床反应器；1

25、1-催化剂取出槽；12-粉末分离器； 13粉末受槽； 14-粉末取出槽汽N2N2化工生产过程知识目标化工生产过程知识目标乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成2物料流程图物料流程图 物料流程图是用工艺流程简图与表格相结合的方式，表示所加工物料的数量关系和物料衡算结果的一种图样。物料流程图由框图、图例和经过各工序（或设备）的物料名称及数量组成，每个框表示出过程的名称、流程序号以及物料组成和数量。 化工生产过程知识目标化工生产过程知识目标 物料流程图能表示出各物料在流程中的位置和相互关系；其优点是简单清楚，查阅方便。乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成3带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图（

26、PID图：图：Piping and Instrument Diagram） 全部工艺设备及其纵向关系；物料和管路及其流向；冷却水、加热蒸汽、真空、压缩空气和冷冻盐水等辅助管路及其流向；阀门与管件；计量控制仪表及其测量控制点和控制方案；地面及厂房各层标高。 带控制点工艺流程图是化工生产中组织、实施和指挥生产的技术文件，也称施工流程图。 主要内容一般是设备图形、管线、控制点和必要数据、图例、标题等。特点特点化工生产过程知识目标化工生产过程知识目标乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成 阅读带控制点工艺流程图主要是了解和掌握物料的工艺流程，设备的数量、名称和编号；管线的编号和规格；管件、闷门、控制点（测压点、测温点、分析点）的部位和名称，以便在管道安装和工艺操作实践中，做到心中有数， 4工艺流程图阅读乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙乙酸乙酯酯合成合成设备名称、数量及位号。例如指出空气压缩机、冷却器、气液分离器、干燥器等有几台及其位号等。主要物料（例如反应原料等）的工艺流程。其他物料（例如冷却水等）的工艺流程。管件、阀门及控制点的情况。化