年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目4-创新性报告.docx

中石化年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目创新性报告书

2019“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

中国石化集团四川维尼纶厂分厂

年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目

创新性报告书

nova5c团队

团队成员：姬续征冯昊何承浩贺腾飞袁子茜

指导老师：杜俊平张建强蔡立芳李亚坤韩光鲁

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、原料方案及体系创新 1

1.1资源利用（原料）方案创新 1

1.2产品结构方案创新 1

二、清洁生产技术创新 2

2.1三废资源化处理技术 2

2.2单碳排放减少 2

三、反应技术及分离技术创新 4

3.1醋酸甲酯羰基化制醋酸乙烯技术创新 4

3.2EDA合成工段三元混合物分离创新 4

四、过程节能技术创新 5

4.1热集成技术 5

4.2隔壁精馏技术的应用 6

4.3热泵精馏技术 7

五、环境保护技术创新 9

5.1本质环保技术方案创新 9

5.2循环利用减少三废排放 10

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nova5c

一、原料方案及体系创新

1.1资源利用（原料）方案创新

本项目采用新型的醋酸甲酯羰基化制醋酸乙烯路线，直接以川维厂天然气制乙炔过程中产生的合成气以及生产PVA过程中产生的副产醋酸甲酯为原料合成醋酸乙烯并联产醋酸。目前国内醋酸甲酯利用方式主要是制醋酸、醋酐或者水解制醋酸和甲醇。副产醋酸甲酯水解工艺复杂，单程转化率低，能耗巨大；回收工序精馏塔器多、投资高生产过程产生大量废液，环保风险较大。醋酐与醋酸目前国内市场已经产能过剩，利用醋酸甲酯制醋酸及醋酐经济性很差。本项目所用醋酸甲酯羰基化制醋酸乙烯具有充足的普适性以及推广价值，国内醋酸甲酯生产厂商均可采用本工艺进行生产。

醋酸甲酯作为PVA生产过程中的副产物，每生产1吨PVA就要产生约1.68吨醋酸甲酯。川维厂作为PVA生产大厂，每年要产生大量的副产醋酸甲酯。该工艺以川维厂副产醋酸甲酯为原料生产高附加值的醋酸乙烯。在醋酸甲酯羰基化车间，醋酸甲酯在催化剂作用下羰基化生成EDA以及副产醋酸。本项目每年消耗醋酸甲酯（浓度为99.8%）152165吨。

本项目工艺流程利用川维厂天然气制乙炔过程中产生的尾气以及生产PVC过程中产生的副产醋酸甲酯为原料合成醋酸乙烯并联产醋酸，实现了醋酸甲酯的资源化利用，符合可持续发展战略，为国内早已产能过剩的醋酸甲酯提供了一个新的产品方案。

1.2产品结构方案创新

本项目采用新型的醋酸甲酯羰基化制醋酸乙烯路线，直接以川维厂天然气制乙炔过程中产生的合成气以及生产PVA过程中产生的副产醋酸甲酯为原料合成醋酸乙烯并联产醋酸。相较于国内乙炔气相法或乙烯气相法合成醋酸乙烯，本工艺的原料采用更加经济的醋酸甲酯以及合成气，实现了醋酸甲酯的创新利用。

本项目为醋酸甲酯羰基化制醋酸乙烯，其过程会联产大量醋酸以及少量醋酐，通过改变合成气的组成能够改变产品比例，实现了产品方案的高选择性和灵活性。

保证经济效益的最大化。在实际生产过程中，利用本项目设计的工艺流程，可以根据实际市场需求灵活调节醋酸乙烯以及醋酸的产量，以实现最佳的产品结构方案。

表1-1项目产品一览表

产品

规格

产量（吨／年）

备注

醋酸乙烯

99.8%（wt）

8.0

主产品

醋酸

99.8%（wt）

11.3

联产产品

二、清洁生产技术创新

2.1三废资源化处理技术

在三废处理方面由于工艺流程的清洁化，本项目生产工艺中主要废气来自羰基化初分塔、醋酸甲酯回收塔、乙醛，醋酐回收塔等塔顶不凝气。主要为有机气体等可燃气，送母厂火炬系统或者燃气管网进行燃烧处理或者送往热电厂进行集中处理，燃烧后主要成份CO2、水蒸汽等，对大气环境危害较小。以及对阀门以及各设备进行优化，改进设备以加强管理，降低物料损失。

本项目的工艺废水中，主要废水为在生产过程中由于热水温度较高所带出的有机物和设备的跑冒滴漏，由于本项目在主要的生产过程中工艺废液量很少，故处理起来非常简单，也正是本工艺的一大优势。而生活污水可直接送由主厂区一同处理，节约建设成本

关于废固，主要为废弃催化剂，将由厂家进行回收处理，然后进行负载再生从而做到多次利用。

2.2单碳排放减少

为了节能降耗，本项目在采用隔壁塔精馏、热泵精馏以及热集成技术对原工艺系统进行优化后，公用工程能耗显著降低，有效地减少了每吨产品的碳排放量，项目综合能耗见表2-1，具体节能减排情况见表2-2。

表2-1项目综合耗能计算表

序号

项目

消耗量

能耗低热值或能耗指标

总能耗

×104

单位能耗

单位耗量

年耗量

单位

数量

单位

数量

单位