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年产10万吨乙酸乙酯生产的工艺设计(7)

时间:2022-05-26 21:06来源:毕业论文
1。3 主要生产工艺 现在,醋酸乙酯的工业生产工艺方法有很多种,例如:有乙酸乙醇酯化法、有乙醛缩合法、有乙醇脱氢法、有醋酸/乙烯加成法等几种常

1。3 主要生产工艺

现在,醋酸乙酯的工业生产工艺方法有很多种,例如:有乙酸乙醇酯化法、有乙醛缩合法、有乙醇脱氢法、有醋酸/乙烯加成法等几种常用的方法。原来的乙酸乙醇酯化法是最原来的生产工艺方法,它的生产工艺比较落后,在国内外的,逐步被淘汰,乙酸乙酯的大规模生产方法,主要有乙醛缩合法、有乙醇脱氢法、醋酸/乙烯加成法等。

1。3。1 醋酸酯化法

醋酸酯化法是乙酸乙酯最早的,也是常见的生产工艺方法,是在催化剂(大部分为硫酸)存在下,醋酸和乙醇发生催化、酯化反应生成乙酸乙酯,这种方法主要应用于有大量低成本的乙醇的地区。最早的酯化法工业生产工艺技术成熟,原料供给充足,工业生产工艺简单,投资低,在全球范围内,更多的是在美国和西欧地区被更多的应用。因为酯化反应是可逆反应,转化率只有约67%,为了提高反应的转化率,一般让乙醇过量,同时在反应过程中持续脱离出生成的水。

根据生产工艺的需要和特点,我们可以采取间歇式生产,也可采用连续式生产方法。

因为浓硫酸的物化性质有强酸性、强吸水性、稳定性能、价廉等特点,同时能充分溶解在反应原料中,它是催化剂,能使反应均匀进行,那么在全塔的反应中,进行着催化反应。它的催化能力不受塔内反应温度的限制,且他的反应机理清晰,容易对反应实现控制,这些好的特点可以使反应精馏分离生产装置大型化。但是这种方法有反应温度高,乙酸转化率低,易产生副反应,产品分离处理困难,同时催化剂对装置的腐蚀性很强,废液对环境污染性强和生产成本高等缺点。

1。3。2 乙醛缩合法

醇盐在这个反应过程中,对醛类有催化作用,醛类可以开始自身的缩合反应,最后生成酯。例如:两分子的乙醛可以发生重排,最后生成一分子的乙酸乙酯,这个反应实在乙醇铝的催化作用下进行的:

在这个催化过程中,乙醇铝会被破坏,所以,为使反应持续顺利的进行,我们就要装备足够的催化剂,用来维持反应的不断进行;如果这个反应发生在低温的条件下,这样乙酸乙酯这个反应过程中,反应收率可以达到98%。

乙醛缩合法因为具备反应条件柔和、反响原料消耗少、工艺过程简单、对装置腐蚀小等优点,从而这种工艺在生产成本的领域有突出优势,并且对环境污染小,所以这个工艺在很多发达国家被采用。

但是这种工艺也有很大的缺陷,它的发展受原料的影响非常大,在乙醛来源风的地方,它的竞争力比较大。乙醛原料来源主要有两条路线:一条是通过对石油的提纯,来进行乙醛的生产;另一条是通过生物发酵的过程来生产乙醛。但是这些年来,石油的储量越来越小,接近枯竭,伴随着石油价格的不断提高,相对来说,生物资源就成为一种新型的、绿色的、环保的、可持续性的能源,它的前景会更加广范。文献综述

1。3。3乙醇脱氢歧化法

乙醇脱氢歧化方法的反应过程,主要包括三个基本反应步骤。(1)乙醇脱氢生成乙醛,(2)乙醛自身缩合生成粗乙酸乙酯。这个反应的反应器是固定床反应器,它的催化剂则为改良的以铜基为基础的催化剂,反应需要一定的压力,同时反应在200-250 ºC反应温度下进行,催化剂则每六个月在生产装置内再生一次,其所有寿命不少于1年。

在第一反应器内这个反应会生成氢气,产生的氢气用一个简略的分离器进行集中收集,收集的氢气一部分送入第二个反响器内,在这个反应器中,会发生选择性加氢反应,在这个固定床绝热反应器内,盛装着一种催化剂,他可以使没有反应的乙醛中的羟基成分转化生成乙醇,同时对乙酸乙酯的收率也没有影响,反应压力和第一个反应器一样,这个反应的反应温度最高为150 ºC,催化剂可以使用1年以上。最后通过使用压力大小不同的双精馏分离系统,共沸物成分可以被除去,最后得到高纯度(99。8%以上)产品,乙酸乙酯。 年产10万吨乙酸乙酯生产的工艺设计(7):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_94343.html

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