2025【年产3万吨乙酸乙酯工艺设计5000字】.docx

年产3万吨乙酸乙酯工艺设计

TOC\o1-3\h\z\u摘要 1

1绪论 2

1.1简介 2

1.2主要生产工艺 2

1.3对于本课题的研究 2

1.3.1研究的内容 2

1.3.2研究的目的和意义 2

2工艺流程 3

2.1设计的内容与要求 3

2.1.1设计的要求 3

2.1.2设计的方案 3

2.1.3原理 3

3物料衡算 4

3.1数据采集 4

3.1.1相关数据 4

3.1.2催化剂 4

3.1.3控制指标 4

3.2F1、F2物料衡算 5

3.2.1一步缩合反应釜 5

3.2.1二步缩合反应釜 6

3.3Z1物料衡算 7

3.4C1、C2、C3的物料衡算 8

3.4.1脱乙醛塔 8

3.4.2脱乙醇塔 9

3.4.3脱重组分塔 9

4热量衡算 10

4.1F1、F2的热量衡算 10

4.1.1一步缩合反应釜 10

4.1.2二步缩合反应釜 10

4.2Z1的热量衡算 11

4.3冷凝器的热量衡算 12

4.4C1、C2、C3热量衡算 12

4.4.1脱乙醛塔 12

4.4.2脱乙醇塔 13

4.3.3脱重组分塔 14

5主要设备选型 15

5.1缩合釜设计 15

5.2脱乙醛塔的设计和选型 16

5.2.1相关数据 16

5.2.2塔径 17

5.2.3塔板的设计和布置 17

5.2.4流体力学验算 18

5.2.5塔高计算 19

结论 20

参考文献 22

附录 23

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摘要：本文对乙酸乙酯的情况进行简介，介绍了乙酸乙酯的主要的生产工艺。本设计采用乙醛缩合法进行乙酸乙酯的生产，对整个流程进行物料衡算和热量衡算并对主要的设备如反应釜、精馏塔进行设计。然后利用AUTOCAD对工艺流程图和主要设备进行绘制。

关键词：缩醛法；乙酸乙酯；物料衡算；工艺流程

1绪论

1.1简介

乙酸乙酯(EA)，又名醋酸乙酯，英文名称：Ethylacetate。分子式为：C2H8O4。它是一种无色透明具有流动性并且是易挥发的可燃性液体[1]。其易溶于乙醇，甘油等有机溶剂，微溶于水,其沸点为77.06℃。

1.2主要生产工艺

目前，我国的乙酸乙酯则主要采用乙酸酯化法进行生产[2]。

表1-1主要工艺对比表

工艺方法

优点

缺点

乙酸/乙醇酯化法

其可在整个塔内进行催化，且该反应的反应机理清晰，受塔内温度影响较小。

浓硫酸易产生各种副反应，产生的产物杂质较多，对后处理工艺要求较高，产生的三废多。

乙醛缩合法

原材料消耗少，反应较简单，不易腐蚀设备，生产工艺比较成熟。

必须在乙醛易获得的区域，且在催化剂的处理上环保性较差

乙醇脱氢法

原材料不会得到不充分的利用，可产生H2且不具备腐蚀性。

因工艺的复杂性及催化剂的选择性，使其能耗较高。

乙烯/乙酸加成法

该反应有高选择性、转化率。

适合易获得乙醛的地区，成本过高，且工艺存在一定的瑕疵

1.3对于本课题的研究

1.3.1研究的内容

（1）生产工艺条件及生产的流程

（2）进行物料衡算和热量衡算

（3）对反应釜、精馏塔进行工艺计算

（4）利用CAD绘制工艺流程图

1.3.2研究的目的和意义

乙酸乙酯是一种化工产品。近年来，乙酸乙酯的各方面发展迅速，年产量在2001年至2006年五年间增加了53万吨。随着生产能力的不断增加，我国乙酸乙酯的产量也不断增加[3]。随着经济增长，汽车、建筑等行业的发展，使乙酸乙酯的需求量不断增长，所以本课题采用乙醛缩合法设计一套年产3万吨的乙酸乙酯的工艺设计。通过本次设计我对乙酸乙酯的各种生产工艺有了更深的了解。

2工艺流程

2.1设计的内容与要求

2.1.1设计的要求

（1）了解产品的主要出处及用处；

（2）对缩醛法的流程进行物料衡算和热量衡算；

（3）对反应釜及精馏塔进行设计及计算

（4）使用CAD绘制工艺流程图；

（5）善于思考设计过程中遇到的问题并查阅资料，遇到问题时及时与辅导老师进行商讨；

2.1.2设计的方案

现在，国内大部分都采用酯化法、缩醛法等方法进行生产（大部分厂家采用酯化法生产），醋酸乙烯加成法在国内尚不成熟。经过上述对比，本设计选用缩醛法对乙酸乙酯进行生产。

2.1.3原理

利用缩醛法生产乙酸乙酯分四个步骤：

（1）催化剂制备

利用铝和乙酸乙酯加热至沸腾后，加入乙醇和乙酸乙酯的混合液至无氢气放出后即为主催化剂制备完成。将乙酸乙酯和一定量的ZnCl2混合后加热至沸腾后停止加热，将反应物冷却至室温后助催化剂制备