年产8万吨醋酸乙烯酯项目4-创新性说明.docx

中石化集团四川维尼纶厂分厂年产8万吨醋酸乙烯酯项目

湖北工业大学易燃易爆队

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中石化集团四川维尼纶厂分厂年产8万吨醋酸乙烯酯项目湖北工业大学

中石化集团四川维尼纶厂分厂

年产8万吨醋酸乙烯酯项目

湖北工业大学易燃易爆队

创新性说明

2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛

指导老师：

指导老师：唐强孙丹范明霞闵捷胡兵

团队成员：余文卉陆江锋鲁佳丽严静兰张枫楷

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章原料方案及其体系创新 2

1.1原料方案创新 2

1.2产品结构方案创新 2

第二章清洁生产技术创新 3

2.1绿色催化剂的应用 3

2.2生产过程资源化利用 3

2.3三废资源化处理技术 4

2.4单产碳排放减少 5

第三章反应技术及分离技术创新 6

3.1萃取精馏的应用 6

第四章过程节能技术 8

4.1换热网络集成优化 8

4.2热泵精馏技术 10

第五章新型过程设备应用技术创新 13

5.1具有三套管结构的固定床反应器 13

5.2换热设备结构创新 15

5.3输送设备结构创新 16

5.4全风耐高温防爆鼓风机旋涡气泵 17

第一章原料方案及其体系创新

1.1原料方案创新

目前我国醋酸乙烯酯的生产主要采用电石乙炔法、天然气乙炔法和乙烯气相法3种。由于我国的能源结构特点是煤炭资源丰富、石油资源相对贫乏，因此决定了国内醋酸乙烯酯的生产工艺主要以乙炔法为主。在众多的电石乙炔法生产醋酸乙烯的企业中，中国石油化工集团四川维尼纶厂用天然气乙炔法制备乙炔，其热利用率高，副反应少，降低了能耗。

本厂作为川维厂的分厂，主原料乙炔通过管道运输从主厂获得，降低了原料的运输费用，乙炔气相法制备醋酸乙烯的同时将副产物乙醛进行了提纯优化处理，实现了乙炔的资源化利用，生产了有市场需求的下游产品，有利于促进生态效益、经济效益和社会效益的统一，深度契合《中国制造2025》的要求和可持续发展战略的理念，具有充足的普适性以及较好的节能推广价值。

1.2产品结构方案创新

本项目以中国石油化工集团四川维尼纶厂利用天然气制取的乙炔及济南浩天化工有限公司供应的醋酸为原料进行醋酸乙烯酯生产及副产物乙醛提纯优化处理，实现了乙炔向资源化利用的转变。

本名目设计采取了脱气后的气相组分先后进行酸洗和水洗，提高了气相组分中醋酸和醋酸乙烯酯的回收量，脱气后的液相组分先经过粗馏塔分离醋酸和醋酸乙烯酯，然后再分别进一步精制，确保了醋酸乙烯酯的纯度和醋酸的回收。本项目中的副产物乙醛在乙炔提纯中以液相回收，以及在醋酸乙烯酯精制中以汽相回收，提高了乙醛的回收率，实现了乙炔的资源化利用，提高了工艺流程的经济效益。本项目主要产品如表1-1所示：

表1-1主要产品规格

序号

产品

规格（%）

产量(t/a)

备注

1

醋酸乙烯酯

99.8

8.05

主产品

2

乙醛

98

0.105

副产品

第二章清洁生产技术创新

2.1绿色催化剂的应用

本项目在醋酸乙烯酯合成反应中采用醋酸锌/炭小球催化剂。炭小球（SAC）是20世纪70年代后期由日本、美国等工业发达国家研制开发成功的一种高档活性炭新品种，具有表面光滑、力学强度大、易再生及优越的吸附性能等特点。炭小球孔隙结构发达，比表面积大，能与气体充分接触，在气相反应中具有高效催化效果，反应过程中基本不产生“三废”，是催化合成醋酸乙烯酯的优良催化剂载体。

2.2生产过程资源化利用

为了实现生产过程资源的有效利用，本项目工艺实现醋酸的循环利用，降低了原料醋酸的消耗。

图2-1醋酸回流利用

2.3三废资源化处理技术

三废处理方面，本项目工艺生产过程中仅有极少量的醋酸、醋酸乙烯酯和水的混合物难以分离，后期通过管道排放到废液处理中心进行处理；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。

本项目中采用了高温等离子焚烧技术。

图2-2高效等离子焚烧技术

高温等离子焚烧技术是高频(30kHz)和高压(100kV)大功率电源在特定条件下的聚能放电。工业废气在反应器中由常温急剧上升至3000℃高温，在高温和高电势的双重作用下，有机污染成分(VOCs)瞬间被电离并完全裂解。经高温等离子焚烧处理，工业废气中有机物(VOCs)裂解成为碳、二氧化碳、水蒸气等单质物质。

高温等离子焚烧处理设备特点:

强大的功率和专业的设计使工业废气瞬间成为高温等离子体，有害物质清除率大于98%，符合国家指定排放标准；

不锈钢一体化结构，耐腐蚀，安全可靠，维护方便；

智能化远程控制，无需专职人员值守。

“高温等离子焚烧”技术比较“传统RTO(天然气焚烧方法