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项目三 醋酸生产

v 除合成法还有发酵法,我国用米或酒酿造醋酸。 v 纵观醋酸工业发展史,1911年全球首套乙醛氧化合成醋酸的
工业装置在德国建成投产。1960年德国basf公司开发的以甲 醇为原料、钴为催化剂的高压、高温甲醇羰基化合成醋酸工艺 实现工业化,1983年美国eastman公司建成醋酸-醋酐联产 技术的工业装置。近年来,传统甲醇羰基化等工艺不断得到改 进,新工艺、新技术又层出不穷,从而使醋酸生产技术不断升 级换代。
廿 日
项目三 醋酸生产
青岛职业技术学院
知识目标
了解醋酸的理化性质、用途; 了解醋酸的生产方法; 熟悉醋酸生产设备知识; 熟悉醋酸的工艺流程; 掌握影响醋酸生产的工艺条件及影响因素。
青岛职业技术学院
能力目标
能够对收集 信息进行分 类和归纳;
能够对生产 工艺条件进 行分析;
能够读懂生 产工艺流程 图;
国外醋酸部分企业装置产能
公司
地点
产能(万 吨/年)
备注
美国
得克萨斯 Clear Lake
100
Celanese
新加坡
60
中国南京工业园 120
英国BP
英国Hull地区
马来西亚 韩国
中国台湾麦寮 中国重庆
74.5
50 35 30 35
英国地区一套13万吨/年 装置永久关闭 合资 与三星合资
与台塑公司台湾化纤合资 与中石化合资
v 醋酸具有羧酸的典型性质 v 酸性:
醋酸具有明显的酸性,在水溶液里能电离出氢离子,它是一种弱 酸。乙酸的电离常数Ki是1.8×10­5(25℃),其酸性比碳酸(25℃ 时第一级Ki是4.3×10­7)强。乙酸具有酸的通性。例如,它能使 蓝色石蕊试纸变红;能跟金属反应,也能跟碱、碳酸钠和碳酸氢钠 等反应。
v 酯化反应: 醋酸跟乙醇在浓硫酸存在下加热,生成具有香味的乙酸乙酯。用
氧的同位素示踪,可以知道上述酯化反应过程中,乙酸分子中的羟 基跟醇分子羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯。酸跟醇 作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。
酯化反应是可逆反应,不仅有机酸能发生酯化反应,而且无机酸 如硝酸、硫酸等也能跟醇发生酯化反应。例如,浓硝酸跟丙三醇反 应生成的酯叫做硝酸甘油酯,它是制炸药的原料。
1.甲醇羰基合成法
该方法是以一氧化碳和甲醇为原料,用羰基合成法生产醋酸 。甲醇羰基合成法有高压法和低压法两种技术。前者由于投资 高,能耗高,己被后者所取代。20世纪80年代以来,世界各国 新建醋酸装置基本上都采用低压甲醇羰基合成法。但由于铑的 价格昂贵,铑回收系统费用高且步骤复杂,人们仍在开发甲醇 羰基合成法的改进工艺与其他催化剂。最主要的两项改进工艺 是塞拉尼斯公司的AO Plus工艺和BP公司的Cativa工艺。传统 的孟山都/BP工艺在反应系统中需要大量的水以保持催化剂的稳 定性和反应速率,由于反应器中水的浓度高达14%­15%,因此 将水从醋酸中分离是高能耗的工序,并限制了装置的生产能力 。开发出能补偿催化剂稳定性下降的工艺,降低水的浓度,则 可大幅度降低操作费用和投资费用。
醋酸乙烯 23%
任务二 醋酸生产工艺路线分析与选择
青岛职业技术学院
知识目标
1. 了解醋酸的生产方法及特点 2. 理解醋酸的生产原理
能力目标
1.能对醋酸生产进行动力性和热力学分析
青岛职业技术学院
醋酸的生产方法
v 乙酸最初由发酵法及木材干馏法制得,现一般由乙醇或乙醛 氧化制得,近年来利用丁烷为原料通过催化、氧化制得(醋酸 钴为催化剂,空气氧化后,得到的乙酸是含有酮、醛、醇等的 混合物)。
2、醋酸的用途 v 醋酸按用途又分为工业和食用两种
§ 工业醋酸 有机酸à有机化工原料 广泛用于合成纤维、涂料、医药、农药、食
品添加剂、染织等工业,是国民经济的一个重要 组成部分。 § 食用醋酸可作酸味剂、增香剂(4~5%) v 此外也常用作家用洗涤剂。通常使用的冰醋酸,浓 度分别为28%,56%,99%的。
醋是大家熟悉的生活用品,你对 醋有哪些了解呢? (酿造、食用、保健。。。。。。)
醋的来历?
传说古代山西省有个酿酒高手叫杜康。他 儿子黑塔跟父亲也学会了酿酒技术。后来,黑 塔从山西迁到镇江。
黑塔觉得酿酒后把酒糟扔掉可惜,把酒糟 浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉时(下午五 点到七点),一开缸,一股浓郁的香气扑鼻而来。 黑塔忍不住尝了一口,酸酸的,味道很美。烧 菜时放了一些,味道特别鲜美,便贮藏着作为 “调味酱”。
知识目标
1. 了解醋酸的理化性质与用途 2. 了解醋酸工业的基本情况 3. 了解醋酸工业的发展趋势
能力目标
1. 能够熟练运用资源进行检索; 2. 能够对检索得到的信息和知识进行筛选。
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一、醋酸的性质与用途 1、醋酸的基本性质
俗名
乙酸 冰醋酸
英文名
acetic acid
glacial acetic acid
冰醋酸生产装置
国内醋酸主要生产企业生产企源自 江苏索普(集团)有限公司南京Celanese 上海吴泾化工有限公司 山东兖矿国泰化工有限公司
南京BP(碧辟) 河北忠信化工有限公司 华鲁恒升化工股份有限公司 河南顺达科技化工有限公司 扬子江乙酰化工有限公司 陕西延长石油(集团)有限责任公司
生产能力 120 120 80 60 50 50 40 40 35 20
v 世界醋酸的主要生产方法是甲醇羰基合成法(OXO法),约占世 界醋酸生产能力的80%以上。1960年德国BASF公司首先建设了第一套 高压法醋酸生产装置,由于设备要求高,原材料和动力消耗大,未 能广泛推广。1968年美国孟山都公司成功地开发了低压OXO工艺,并 于1970年建成第一套13.5万吨/年生产装置。由于低压法的生产条件 温和,收率高,成本低,因此很快被世界各地采用。
乙炔乙醛氧化法 乙炔乙醛氧化法生产醋酸,是先用电石乙炔水合法制乙
醛,然后乙醛再氧化成醋酸。该法耗电量大,且乙炔氧化生 产乙醛需使用硫酸汞作催化剂,而汞对环境污染严重,故此 法难以生存,在国内外已被淘汰。酒精(乙醇)乙醛氧化法 属20世纪三四十年代传统方法,用该法每生产一吨醋酸耗粮 食2吨,成本高,规模小,该工艺生产路线在发达国家已被 淘汰,在发展中国家仍有应用,也必将随着醋酸工艺技术的 发展而被取代。
单位:万吨/年
生产方法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法 甲醇羟基法
生产企业
国内天醋津酸渤主海要化生工有产限厂公家司
大庆油田化工有限公司 陕西榆林天然气化工有限责任公司
松原吉安生化有限公司 山东金沂蒙集团有限公司 石家庄新宇三阳实业有限公司 天津冠达实业有限公司 南宁化工集团有限公司 南阳天冠集团有限公司 中国石油吉林石化分公司
主要内容
任务一 醋酸工业概貌检索 任务二 醋酸生产工艺路线分析与选择 任务三 醋酸生产工艺参数确定 任务四 典型设备选择 任任务务五五 醋醋酸酸生生产产工工艺艺流流程程组组织织 任任务务六六 醋醋酸酸生生产产异异常常现现象象及及故故障障排排除除
青岛职业技术学院
任务一 醋酸工业概貌检索
青岛职业技术学院
醋酸下游产品
醋酸酯
冰醋酸
醋酸纤 维
制造纺织品、烟用滤嘴 、片基、塑料制品等。
醋酸乙酯 醋酸丁酯 醋酸混丁酯
用于工业溶剂、涂料、粘合剂、乙基纤维素、 人造革、油毡着色剂、人造纤维等。
用于医药、有机酸、香料原料,菠萝、香蕉、 草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料中
聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯 醇、涂料、浆料、粘合剂、维 纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、 缩醛树脂等。
分 子 式 C2H4O2或CH3COOH
v外 观:无色液体,有刺鼻的醋味。当温度低于它 的熔点时,就凝结成冰状晶体,所以又叫冰醋酸。 (缓慢降温易形成过冷液体,微有扰动即凝固)
v沸 点:
117.9 ℃
v熔 点:
16.6℃
v相对密度: 1.0492
v折光率: 1.3718
v 溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油 等有机溶剂。
v 近年来国内需求快速增长,国内外企业投资兴建醋酸装置的热 情高涨。特别是近年煤化工、天然气化工兴起之后,投资建设大型 甲醇羰基合成醋酸项目增多。当前我国总产能将达693.6万t/a,以 开工率85%计,产量将达590万t左右。
截至目前,我国醋酸生产能力约376.6万吨,产量约202万吨,规 模最大的南京塞拉尼斯与江苏索普集团,两家企业均有120万吨装置 ;总体来说,我国醋酸生产集中度较高,平均规模居中。主要生产商 包括南京塞拉尼斯、江苏索普集团、上海吴泾化工、山东兖矿、南京 BP、河北忠信、河南顺达、华鲁恒升、扬子江乙酰等。
生产能力 20 20 15 21 10 10 4 3 1.5 21
生产方法 甲醇羟基法 单甲位:醇万羟吨/基年法 甲醇羟基法
乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙烯法
Ü中国醋酸主要产能分布图
国内醋酸消费结构图
国内醋酸消费构成
医药 氯乙酸 10% 醋酸酐4% 6%
醋酸酯 35%
对苯二甲酸 22%
v 欧洲地区醋酸生产能力达到197万吨,占世界的22.9%。其中BPAmoco公司是该地区最大的生产商,它于1996年推出Cativa工艺,采 用新催化剂和新助剂,使生产成本下降了30%,装置投资也大大下降 ,在英国Hull地区的生产装置用此工艺改造后生产能力达到67.5万 吨/年。
v 日本目前醋酸生产能力为80万吨/年,其中协同醋酸(Kyodo Sakusan)是日本最大的生产商,生产能力达到42万吨/年。韩国三 星/BP醋酸装置的生产能力为35万吨。亚洲是近几年新建醋酸生产 装置最多的地区,美国Celanese公司在新加坡建设了50万吨/年的醋 酸生产装置,BP公司在马来西亚也建设了50万吨/年醋酸装置,这些 装置已于2000年左右投产,亚洲已成为世界最大的醋酸生产基地。
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