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化工总控工培训——《乙醛氧化制醋酸工艺仿真软件-氧化》指导书
茂名职业技术学院
化学工程系
实习(实训)指导书
(乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真部分)
专 业 班 级 : 15精化班
实 习 名 称 : 化工总控工实训
实 习 时 间 : 2016-2017-1
第16周至第17周
实 习 人 数 : 51人
指 导 教 师 :陈颖峰、车文成、张燕、王丹菊、胡鑫鑫
系 主 任 : 董 利
审 核 日 期 : 2016.12.05
目 录
第一章 概述 1
第二章 生产方法及工艺路线 2
2.1 生产方法及反应机理 2
2.2 工艺流程简述 3
2.2.1 装置流程简述 3
2.2.2 氧化系统流程简述 3
第三章 工艺技术指标 3
3.1 控制指标 3
3.2 分析项目 5
第四章 岗位操作法 5
4.1 冷态开车/装置开工 5
4.1.1 开工应具备的条件 5
4.1.2 引公用工程 5
4.1.3 N2吹扫、置换气密 5
4.1.4 系统水运试车 5
4.1.5 酸洗反应系统 5
4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 6
4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 6
4.1.8 第一氧化塔投氧开车 6
4.1.9 第二氧化塔投氧 7
4.1.10 吸收塔投用 8
4.1.11氧化塔出料 8
4.2 正常停车 8
4.2.1 氧化系统停车 8
4.3 紧急停车 8
4.3.1 事故停车 8
4.3.2 紧急停车 9
4.4 岗位操作法 10
4.4.1 第一氧化塔 10
4.4.2 第二氧化塔(T102) 10
4.4.3 洗涤液罐 10
4.5 联锁停车 10
第一章 概述
乙酸又名醋酸,英文名称为acetic acid,是具有刺激气味的无色透明液体,无水乙酸在低温时凝固成冰状,俗称冰醋酸。在16.7℃以下时,纯乙酸呈无色结晶,其沸点是118℃。乙酸蒸气刺激呼吸道及粘膜(特别是对眼睛的粘膜),浓乙酸可灼烧皮肤。乙酸是重要的有机酸之一。其结构式是:
乙酸是稳定的化合物;但在一定的条件下,能引起一系列的化学反应。如:在强酸(H2SO4或HCl)存在下,乙酸与醇共热,发生酯化反应:
乙酸是许多有机物的良好溶剂,能与水、醇、酯和氯仿等溶剂以任意比例相混合。乙酸除用作溶剂外,还有广泛的用途,在化学工业中占有重要的位置,其用途遍及醋酸乙烯、醋酸纤维素、醋酸酯类等多种领域。乙酸是重要的化工原料,可制备多种乙酸衍生物如乙酸酐、氯乙酸、乙酸纤维素等,适用于生产对苯二甲酸、纺织印染、发酵制氨基酸,也作为杀菌剂。在食品工业中,乙酸作为防腐剂;在有机化工中,乙酸裂解可制得乙酸酐,而乙酸酐是制取乙酸纤维的原料。另外,由乙酸制得聚酯类,可作为油漆的溶剂和增塑剂;某些酯类可作为进一步合成的原料。在制药工业中,乙酸是制取阿司匹林的原料。利用乙酸的酸性,可作为天然橡胶制造工业中的胶乳凝胶济,照相的显像停止剂等。
乙酸的生产具有悠久的历史,早期乙酸是由植物原料加工而获得或者通过乙醇发酵的方法制得,也有通过木材干馏而获得的。目前,国内外已经开发出了乙酸的多种合成工艺,包括烷烃、烯烃及其酯类的氧化,其中应用最广的是乙醛氧化法制备乙酸。下面主要介绍乙醛氧化法制备乙酸。
第二章 生产方法及工艺路线
2.1 生产方法及反应机理
乙醛首先与空气或氧气氧化成过氧醋酸,而过氧醋酸很不稳定,在醋酸锰的催化下发生分解,同时使另一分子的乙醛氧化,生成二分子乙酸。氧化反应是放热反应。
CH3CHO+O2→CH3COOOH
CH3COOOH+CH3CHO→2CH3COOH
总的化学反应方程式为:
CH3CHO + 1/2O2 → CH3COOH + 292.0kj/mol
在氧化塔内,还有一系列的氧化反应,主要副产物有甲酸、甲酯、二氧化碳、水、醋酸甲酯等。
CH3COOOH→CH3OH+CO2
CH3OH+CO2→HCOOH+ H2O
CH3COOOH+ CH3COOH→CH3COOCH3+ CO2+ H2O
CH3OH+ CH3COOH→+ H2O
CH3OH→CH4+CO
CH3CH2OH+ CH3COOH→CH3COOC2H5 + H2O
CH3CH2OH+ HCOOH→HCOOC2H5 + H2O
3CH3CHO+3O2→HCOOH+ 2CH3COOH+ CO2+ H2O
4CH3CHO+5O2→4CO2+ 4H2O
3CH3CHO+2O2→CH3CH(OCOCH3)2+ H2O
2CH3COOH→CH3COCH3+ CO2+ H2O
CH3COOH→CH4+CO2
乙醛氧化制醋酸的反应机
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