全国化工大赛-恒逸石化杯-南京扬子石化炼化年产22万吨醋酸乙烯酯项目3-创新性说明书.docx

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南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目

全国化工大赛-恒逸石化杯-南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目3-创新性说明书

参赛学校：南阳师范学院

团队名称：MCR

指导老师：王琳、张海礁

团队成员：乔东玉、李艳华、刘聪聪、徐澳、刘双艳

完成时间：2019年7月20日

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目录

TOC\o1-3\h\z\u\t标题4,4一、催化剂创新 1

1.1结构的创新 1

1.2催化剂分布的创新 1

二、原料方案创新 2

2.1原料混合气的配比 2

2.1.1爆炸极限 2

2.2各物质含量对反应的影响的影响 2

2.2.1乙烯分压 2

2.2.2氧气分压 2

2.1.4醋酸含量 3

2.1.5水的含量 3

2.1.6CO2含量 3

2.2反应温度的影响 3

三、设备的创新 4

3.1醋酸淋洗塔的创新 4

3.2反应器的创新 4

四、工艺流程的创新 8

4.1醋酸乙烯提纯等精馏工序 8

4.2二氧化碳吸收与再生 8

4.3反应器热量的利用 9

4.4智能化仪表的应用 10

五、能量节能创新 11

5.1换热网络优化 11

5.2物料循环节能 12

5.2.1乙烯的循环利用 12

5.2.2废液的再次精馏 13

5.2.3醋酸的循环利用 14

六、环境保护技术创新 16

6.1减少CO2排放 16

6.2污水循环利用 16

一、催化剂创新

以乙烯、醋酸及氧气或含氧气体为原料，在固定床反应器中气相反应制备醋酸乙烯酯已是较成熟的工艺，合适的催化剂是活性组份含有Pd和KOAc，并可含有Au、Ba或Cd，或其相应的盐类化合物，这些活性组份通常负载于SiO2或SiO2-Al2O3的混合物上。

1.1结构的创新

在通常情况下人们都会选用球形催化剂，但是基于球形载体的催化剂在高空速反应条件下床层压降太大，给工艺操作带来了困难，我们选择截面形状有“8”字形、“品”字形以及多孔圆等。与传统球形催化剂相比，异型的，特别是多孔异型的催化剂装填成的催化剂床层中存在更多的气体通道，该类催化剂的时空收率有较为明显的提高，而床层的压降损失却有所减少。

1.2催化剂分布的创新

我们选择蛋黄型、蛋白型及蛋壳型等活性组份呈非均匀分布的催化剂。活性组份非均匀分布的催化剂相对于均匀分布的催化剂来说，其表观活性、选择性和抗中毒能力均有明显的提高。这样我们可以提高催化剂的寿命。

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原料方案创新

2.1原料混合气的配比

2.1.1爆炸极限

原料配比的确定，首先要受物质的爆炸极限约束，乙酸乙烯合成过程有关物质的爆炸极限如下表所示。原则上说，物料配比应使其落在爆炸极限之外。

表2-1物质在空气中的爆炸极限

2.2各物质含量对反应的影响的影响

2.2.1乙烯分压

从于反应角度考虑，提高乙烯的分压，有利于加快乙酸乙烯的生成速度，并有助于抑制完全氧化生成二氧化碳副反应。

2.2.2氧气分压

提高氧气分压虽有助于加快乙酸乙烯的生成速度，但更多地加速了二氧化碳的生成速度。而同时，氧气的含量不可控制得过低，这样不仅使乙酸乙烯的生成变慢，而且有利于一氧化碳的大量生成，而一氧化碳会使得催化剂活性明显下降。

2.1.4醋酸含量

加料中乙酸的加料量过低时，催化剂活性较差;乙酸的加料量过高，则对催化剂的活性和寿命都不利。并且由于乙酸转化率的降低，乙酸回收的负荷将大为增加。

2.1.5水的含量

当系统内有适量的水存在，能保持催化剂维持较高的活性。在工业生产当中使用含水的乙酸，通常控制反应气体混合物中水的含量在6%。原料乙酸中含有少量的水，除有利于催化剂发生效用外，还可减低乙酸对设备的腐蚀。

2.1.6CO2含量

二氧化碳是系统副反应的产物，当物料在反应系统中循环时，这个组分必然存在于反应气体当中。适量的二氧化碳存在可有效地抑制乙烯的完全燃烧反应，并且由于它的存在，可以使爆炸范围变窄。因此，工业生产控制循环气中的二氧化碳含量在25%(mol)左右，这对生产安全极为有利。

根据爆炸极限，乙烯、氧气的分压等情况最终