【《乙炔气相法来合成醋酸乙烯酯的生产方法、工艺原理及工艺流程综述》1800字】

乙炔气相法来合成醋酸乙烯酯的生产方法、工艺原理及工艺流程综述目录TOC\o"1-3"\h\u22014乙炔气相法来合成醋酸乙烯酯的生产方法、工艺原理及工艺流程综述 1241611.1醋酸乙烯酯的生产方法 170171.1.1乙炔气相法 1106691.1.2乙炔液相法 158851.1.3乙烯气相法 136271.1.4乙烯液相法 253631.2工艺原理 2323991.1.1乙炔法工艺原理 2161431.1.2乙烯法工艺原理 2245811.3醋酸乙烯酯的工艺选择及过程 216531.3.1生产工艺选择 295021.3.2工艺反应过程 318796主要的反应方程式[10] 331000副产物反应方程式[6] 3317441.3.3生产工艺流程图 31.1醋酸乙烯酯的生产方法1.1.1乙炔气相法乙炔气相法包含电石乙炔法和天然气乙炔法两种方法，它们都是用醋酸和乙炔作为生产反应原料，在醋酸锌/活性炭作催化剂的作用下发生气相反应生成醋酸乙烯[7]。因为乙炔气相法需要大量电石产生乙炔来生产，所以在电石资源丰富的地区，大多企业都会采用乙炔气相法来生产醋酸乙烯。由于我国近年来投资的增长和技术的革新，加上低价的天然气原料，且此法采用的催化剂制取简单、价格低廉、原料易得，使乙炔法合成醋酸乙烯酯有较好的发展潜力。1.1.2乙炔液相法乙炔液相法主要适用于早期生产，现大多数都被气相法所代替。乙炔液相法的产率较低，且产品质量不好，主要副产物是焦油和乙酐等。液相法从二战后就不再使用，二战期间气相法被发明，由于气相法产率高，产品质量好，因此气相法逐渐得到广泛的应用。1.1.3乙烯气相法乙烯气相法在工业上有Bayer和USI两种工艺方法。两种方法都采用相同的助催化剂，主要的区别是活性组分和载体物质的不同[7]。Bayer法相比于USI法来说具有优良的活性和选择性，生产能力好，产物产率更高，而且环保性较好，对于设备腐蚀性也小。相对来说，多数地区还是采用Bayer工艺法。1.1.4乙烯液相法十八世纪中期，苏联的科学家莫依赛夫用乙烯法制得醋酸乙烯研究后，许多的资本企业开始对于乙烯合成醋酸乙烯酯工艺进行了研究[8]。因为该工艺有氧气参与，乙烯被氧化成乙醛，原料中有HCl的成分，因此对设备的腐蚀较为严重。后来科学家对于液相法再次研究，以解决设备腐蚀严重的问题。从液相法技术上来说，腐蚀问题解决的同时经济上不合算。随着乙烯气相法的出现和应用，国外已经不采用乙烯液相法来制备醋酸乙烯酯，大多数采用液相法生产的工厂也纷纷倒闭。1.2工艺原理1.1.1乙炔法工艺原理在温度范围为160℃-230℃、常压、醋酸锌作催化剂的条件下，乙炔与气相醋酸发生反应，继而得到醋酸乙烯酯产物[9]。乙炔是最简单的炔烃，三键不饱和，因此化学性质活泼，而醋酸是一种具有活泼氢的化合物，二者能够发生乙烯基反应。反应方程式如下所示：CH≡CH+CH3COOH→CH3由于反应物的相态不同，乙炔液相法则是由乙炔与液态醋酸进行反应，在常压、温度为30℃-70℃通硫酸汞或磷酸汞作催化剂制备醋酸乙烯。1.1.2乙烯法工艺原理乙烯气相法是指反应物在压力为0.6-0.8MPa，温度为100℃-200℃，Pd-Au/KOAs/SiO2CH2=CH2+CH3COOH+1/2O2→CH3CH2=CH2+2O2→2CO反应的副产物主要是CO2乙烯液相法是由乙烯、氧气和醋酸在压力为3-4MPa，温度为100℃-130℃，氯化钯-氯化铜作催化剂来生产醋酸乙烯酯。反应原理如下：CH2=CH2+CH3COOH+PdCl2Pd+2CuCl2→PdCl2CuCl+2HCl+1/2O2→2CuO2+Cl2反应的副产物有大量的氯化物生成，对于设备有严重的腐蚀性。1.3醋酸乙烯酯的工艺选择及过程1.3.1生产工艺选择对于天然气乙炔法来说，生产醋酸乙烯主要包括五个部分，分别是天然气脱硫、天然气部分裂解、乙炔提浓、醋酸乙烯合成及精馏和回收[9]。电石乙炔法主要是通过电石和水作为原料，第一步反应先生成乙炔，同时醋酸通过醋酸蒸发器形成醋酸蒸汽，进而生成的乙炔与醋酸蒸汽在床式反应器中发生反应。生产工艺主要包括乙炔气的发生、净化，醋酸乙烯的合成、精制四个主要部分。本次年产12万吨醋酸乙烯的生产工艺设计采用电石乙炔法。1.3.2工艺反应过程主要的反应方程式[10]（1）电石与水反应CaC2+2（2）乙炔气体与醋酸蒸汽在一定条件下的反应CH≡CH+CH3COOH→CH3副产物反应方程式[6]（1）乙醛的生成=1\*GB3①乙炔与水反应CH≡CH+H2O→CH3CHO（乙醛）=2\*GB3②醋酸乙烯水解CH3COOCH=CH2+H2O→CH3CHO+C（2）丁烯醛（巴豆醛）的生成①由乙醛生成2CH3CHO→CH3CH=CHCHO=2\*GB3②由乙炔与乙醛生成CH≡CH+CH3CHO→CH3CH=CHCHO（3）丙酮的生成由乙酸生成2CH3COOH→CH3COCH3+C1.3.3生产工艺流程图电石和水作为反应原料，经加料器加入到乙炔发生器中进行反应，反应生成的乙炔气体逸出进入到乙炔净化器，产生的电石废渣排出装置外，新鲜醋酸经醋酸蒸发器蒸发后与乙炔气体一起进入床式反应器。反应后的混合物进入到分离工段进行分离，分离后进入精馏工段，制得高纯度的醋酸乙烯。分离产生多余的乙炔和精馏产生的醋酸继续二次循环使用。下图2-1[11]是醋酸乙烯酯生产流程图。醋酸乙烯循环醋酸电石