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年产 10 万吨醋酸工艺设计 第一章 概述 醋酸是一种有机化合物，又叫乙酸（ ethanoic acid）别名：醋酸 ( acetic acid) 、冰 醋酸 ( glacial acetic acid ) 。分子式： C2H4O2 （常简写为HAc ）或CH3COOH。是典型的 脂肪酸。被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸（冰醋酸）是无色 的吸湿性液体，凝固点为 16.7 °C (62 °F) ，凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水 溶液中的离解能力它是一个弱酸， 但是乙酸是具有腐蚀性的， 其蒸汽对眼和鼻有刺激 性作用。 乙酸是一种简单的羧酸， 是一个重要的化学试剂。 乙酸也被用来制造电影胶 片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维和织 物。在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面，在食品添加剂列表 E260 中，乙酸是规定的一种酸度调节剂 . 醋酸是一种用途广泛的基本有机产品 , 也是化工、医药、纺织、轻工、食品等行 业不可缺少的重要原料。 随着醋酸衍生产品的不断发展 , 以醋酸为基础的工业不仅直 接关系到化学工业的发展 , 而且与国民经济的各个行业息息相关 , 醋酸生产与消费正 引起世界各国的普遍重视 , 醋酸生产工艺及相关问题的研究开发正在日益加深和发 展。从最初的粮食发酵 , 木材干馏生产醋酸开始 , 合成醋酸的工艺路线主要有乙醛氧 化法、乙炔电石法、乙醇氧化法、乙烯氧化法、丁烷氧化法和羰基合成法等。这些方 法都各有它的优点和缺点， 在选择合成醋酸的路线时， 应与当地的原料资源情况密切 联系起来，因地制宜，按醋酸用量的大小，工业技术条件等作综合的平衡 . 本设计采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸 . 首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流 程，其次对整个工艺过程进行物料和能量衡算， 然后对其中的单元设备 —— 精馏塔进 行设备设计，最后对此进行经济效益分析 . 1.1 醋酸生产的历史沿革 早在公元前三千年，人类已经能够用酒经过各种醋酸菌氧化发酵制醋。 [1] 十九 世纪后期， 人们发现从木材干馏制木炭的副产馏出液中可以回收醋酸， 成为醋酸的另 一重要来源 . 但这两种方法原料来源有限， 都需要脱除大量水分和许多杂质， 浓缩提 纯费用甚高，因此，随着20世纪有机化学工业的发展， 诞生了化学合成醋酸的工业 . 乙 醛易氧化生成醋酸，收率甚高，成为最早的合成醋酸的有效方法 . 1911年，德国建成 了第一套乙醛氧化合成醋酸的工业装置并迅速推广到其它国家 . [2] 早期的乙醛来自粮 食、糖蜜发酵生成的乙醇的氧化， 1928年德国以电石乙炔进行水合反应生成乙醛， 是 改用矿物原料生成醋酸的开始 . 二次大战后石油化工兴起发展了烃直接氧化生产醋 酸 的新 路线 ，但 氧化 产 物组 分 复 杂，分 离 费 用昂贵 . 因此 1957～ 1959年德 国 Wacher-chemie和 Hoechst两公司联合开发了乙烯直接氧化制乙醛法后， 乙烯—乙醛— 醋酸路线迅速发展为主要的醋酸生产方法