【《乙烯气相法合成生产醋酸乙烯的工艺路线分析》3000字】

乙烯气相法合成生产醋酸乙烯的工艺路线分析目录TOC\o"1-3"\h\u10738乙烯气相法合成生产醋酸乙烯的工艺路线分析 122424第1章工艺路线 189721.1现有技术 1167461.1.1乙炔气相法 2108281.1.2乙烯气相法 243851.2工艺方案比较 2286451.2.1乙烯法与乙炔法的比较 2293811.2.2乙烯气相Bayer法与USI法的比较 3168501.2.3乙烯气相Bayer法与流化床乙烯气相法的比较 328177第2章原材料、辅助材料和动力供应 5316922.1主要原材料、辅助材料 5161652.1.1原材料供应 59472.1.2辅助原料供应 6198822.2水、电、汽和其他动力供应 678242.2.1主要公用工程一览表 6323642.2.2主要公用工程来源 726512.2.3公用工程分析 8第1章工艺路线1.1现有技术现在工业上生产醋酸乙烯的工艺主要有：乙烯气相法、乙炔气相法。1.1.1乙炔气相法乙炔气相法是用醋酸蒸汽、乙炔等原材料,在催化剂(CH3COO)2Zn/活性炭的作用下合成醋酸乙烯。1928年hoechst公司使用这种方式建造并设计成年产1.2万吨的制造设备。乙烯气相氧化法合成醋酸乙烯催化剂的制备及性能研究郭挺-《广西师范学院硕士论文》-2011-05-231.1.2乙烯气相法乙烯气相法是用醋酸蒸汽、乙烯、氧气在钯(Pd)、金(Au)催化剂的作用下，在压力为0.6～1.1MPa、温度为100～200℃条件下发生气相氧化而生成醋酸乙烯，反应方程式如下：乙烯气相法合成醋酸乙烯的方案主要有：乙烯气相Bayer法、乙烯气相USI法、塞拉尼斯公司的Vantage工艺以及流化床乙烯气相法。乙烯气相氧化法合成醋酸乙烯催化剂的制备及性能研究郭挺-《广西师范学院硕士论文》-2011-05-231.2工艺方案比较1.2.1乙烯法与乙炔法的比较表4-1乙烯法与乙炔法的比较生产工艺乙烯法电石乙炔法天然气乙炔法催化剂金、钯贵金属Zn(Ac)/活性炭Zn(Ac)2/活性炭催化剂寿命150〜180天150〜180天85〜90天HAC单程转化率8〜20%30〜45%50〜60%空时收率6〜81.0〜1.32.0〜2.5空速L*h-12040〜2100110〜150200〜270单耗量（kg）419320成本（元）35203840主要优点副产物少，设备腐蚀性小，催化剂活性高，产品质量好技术成熟，催化剂易得，但单台设备产能大。催化剂易得，副反应少，热能利用好。主要缺点单程转化率低催化剂贵重电石渣污染

严重乙炔成本高，

安全防爆要求高综上所述，经过各工艺优缺点的对比分析，乙烯法由于工艺成本低、经济性好、安全环保，优势比较明显，因此采用乙烯法作为生产醋酸乙烯的工艺路线。1.2.2乙烯气相Bayer法与USI法的比较表4-2Bayer法与USI法的比较Bayer法USI法优点催化剂活性高空时收率为USI的两倍催化剂使用寿命长操作条件较缓和。缺点催化剂使用寿命较USI催化剂低，操作条件苛刻催化剂对载体有特殊要求，催化剂活性较差，空时收率低。经对比乙烯气相Bayer法的优势明显，故优选Bayer法。1.2.3乙烯气相Bayer法与流化床乙烯气相法的比较表4-3乙烯气相Bayer法与流化床乙烯气相法的比较生产工艺乙烯气相Bayer法流化床乙烯气相法反应器固定床流化床催化剂金、钯贵有金属金、钯贵有金属催化剂活性较高较高空时产率280〜3001857〜2774醋酸乙烯选择性

（乙烯计）90-92%96.60%主要优点催化剂耐用，国内工艺技术成熟催化剂分布均匀

反应器温度均匀

失活的催化剂易移走

催化剂空时产率高主要缺点催化剂贵重催化剂易磨损鉴于乙烯气相Bayer法的催化剂耐用，上海石化和东方石化均采用该技术，国内工艺技术成熟，本项目采用固定床气相法。综上所述，本项目为年产20万吨醋酸乙烯工艺初步设计，将采用经济、环保且工艺成熟的乙烯气相法Bayer法工艺路线。第2章原材料、辅助材料和动力供应2.1主要原材料、辅助材料主要原料为来源于齐鲁石化原烯烃厂84万吨/年裂解装置的乙烯、以及德州华鲁恒升60万吨/年的醋酸，园区购置的氧气，辅助原料为氮气、碳酸钾。催化剂有VAc合成催化剂（Pd-Au催化剂）。主要规格用量如下：表5-1主要原料来源列表项目名称数量来源运输方式主要原材料乙烯7.7万吨/年齐鲁石油化工公司管道输送醋酸11.2万吨/年德州华鲁恒升罐车运输氧气1.0万吨/年齐鲁化学工业园管道输送辅助原料氮气0.6万吨/年齐鲁化学工业园管道输送工艺软水3.7万吨/年齐鲁化学工业园管道输送13.8%w碳酸钾0.6万吨/年山东裕康化工有限公司槽车运输钯金催化剂25吨/年上海金锦乐实业有限公司槽车运输2.1.1原材料供应2.1.1.1乙烯来源分析：齐鲁石油化工公司乙烯产量充足，供应无问题。总厂在石油炼化过程中，烯烃厂产生的乙烯采用管道输送至分厂，质量符合国家标准《GB/T7715-2014》中工业级优级品。初步确定乙烯需要77kt/a，总厂能提供840kt/a左右。故原料来源可靠性高，可行性好。具体指标如下：表5-2工业乙烯的技术要求（GB/T7715-2014）序号项目指标优等品一等品1乙烯含量/%≥99.9599.902甲烷和乙烷含量/(mL/m3)≤50010003C3和C3以上含量/(mL/m3)≤10504一氧化碳含量/(mL/m3)≤135二氧化碳含量/(mL/m3)≤5106氢含量/(mL/m3)≤5107氧含量/(mL/m3)≤258乙炔含量/(mL/m3)≤369硫含量/(mg/kg)≤1110水含量/(mL/m3)≤51011甲醇含量/(mg/kg)≤5512二甲醚含量V(mg/kg)≤122.1.1.2醋酸来源分析：德州华鲁恒升60万吨/年的醋酸，供应无问题。甲醇来自于德州华鲁恒升公司，通过槽车运输的方式运送到本厂。初步确定醋酸需要142kt/a，总厂能提供600kt/a左右。故原料来源可靠性高，可行性好。2.1.1.3氧气来源分析：园区购置2.1.2辅助原料供应2.1.2.1氮气来源分析：园区购置2.1.2.2催化剂反应工段用Pd-Au催化剂，预计催化剂寿命为1年，根据反应器催化剂床层参数可以确定使用量为25吨/年。2.2水、电、汽和其他动力供应2.2.1主要公用工程一览表本项目工程在建设项目的所有公用厂房建筑及其配套基础设施中,供电系统配电管理系统、通讯电源管理供电系统、给水管道排水系统、蒸气热水供应管理系统等,均完全直接依靠齐鲁化学工业园区的相应外部配套设施。表5-3公用工程消耗一览表序号名称小时耗量年耗量使用方式1-5℃乙二醇573.0吨458.4万吨连续使用2冷却水5471.2吨4379.3万吨连续使用3低压蒸汽52.0吨41.6万吨连续使用4高压水561.2吨449.0万吨连续使用5中压蒸汽1.05吨0.838万吨连续使用6电2131.0千瓦时1701.8万千瓦时连续使用2.2.2主要公用工程来源本生产过程需要用到的电、冷冻剂、冷却水、中低高压蒸汽等不同类型的公用工程，其中的中高压蒸汽可以实现项目自给自足，另外部分低压蒸汽可以并入蒸汽管道出售。园区内的每一个公用建筑工程皆可由总厂直接提供;园区的公用动力车站可以服务于本厂生产的低压类型标准蒸汽、电力等大型公用工程;该园区公用饮用水站可以配备为本工程提供的循环冷却水及一系列的循环冷冻液。本次建设项目所有的公用建筑工程园区能够同时提供,满足相关需求。表5-4公用工程来源表序号名称使用方式来源运输方式1-5℃乙二醇连续原厂提供管道220℃冷却水连续原厂提供管道3低压蒸汽连续原厂提供及自产管道4高压水连续原厂提供管道5中压蒸汽连续原厂提供管道6电连续原厂自备电厂线路本项目的公用工程涉及有水、电、气、汽等动力的供给及消耗。2.2.2.1给水本保温工程项目主要使用此法得到的供热电力系统为热制冷公用保温工程，主要用途包括使用高压空气蒸汽等、低压空气蒸汽;项目使用此法得到的热水制冷及热公用保温工程主要应用包括冷水循环使用冷却水及使用乙二醇。本次建设项目的饮用水网主要分为工业饮用水网和生产工艺饮用水两个组成部分,饮用水网的水源主要是采用大型城市自来水,供水容量≥0.25mpa;工艺设备用水由各大自来水厂或总站统一配送,供水压力≥0.25mpa。2.2.2.2供电按照总功率供电系统容量的一级设计技术要求,由工业园区内部的各个变电所直接供给110kv的额定进入输出交流电压,使用大型架空输送线路直接输送到发电厂内,输送直线距离2~3km。该机的电源接口设计采用了桥式双回路内接和桥式联结线的设计方式,以有效地直接保证了整个工厂的电源供电可靠。2.2.2.3供气本项目所需的气体为工业压缩空气,主要应用于工业自控仪器的操作、工艺品和物料的运输、设备及零部件的吹