醋酸乙烯生產(chǎn)的工藝流程

1、摘要 醋酸乙烯 （VAc）是一種重要的有機化工原料， 特別是醋酸乙烯通過自身 聚合或與其它單體共聚， 可以生成應(yīng)用很廣的衍生物。 醋酸乙烯生產(chǎn)方法有乙炔 法、乙烯法以及碳一化學(xué)法等，醋酸乙烯工業(yè)的發(fā)展具有廣闊前景。關(guān)鍵字 醋酸乙烯 工藝1 乙炔氣相法合成醋酸乙烯乙炔氣相法原料是醋酸和乙炔。 用該法合成醋酸乙烯反應(yīng)有許多副產(chǎn)物的產(chǎn) 生。主要反應(yīng)方程式C2H2 +CH3COOH CH3COOCHC2 放H熱 隨著溫度的升高，副反應(yīng)加劇，因此應(yīng)控制反應(yīng)溫度和避免局部過熱。1. 醋酸乙烯工藝流程乙炔氣相法合成醋酸乙烯工藝流程包括合成和氣體分離兩個工段 合成工段是乙炔與醋酸在流化床反應(yīng)器中通過活性碳醋酸

2、鋅催化合成醋酸 乙烯，分離工段把合成氣中的高沸物醋酸和醋酸乙烯等液化， 與不凝氣乙炔、 氮 氣、二氧化碳等分開。 分離工段的分離塔為篩板和泡罩的混合塔板結(jié)構(gòu)， 全塔共 22 塊塔板，分為三段，從下往上數(shù) 18 層為第一段， 914 層為第二段， 1522 層為第三段。 第一段是利用循環(huán)液洗滌掉氣體中含有的催化劑粉末； 第二段是冷 凝大部分的醋酸、醋酸乙烯、巴豆醛和水等高沸物； 第三段是分離出不凝氣乙炔。新鮮乙炔經(jīng)凈化脫除 HS、PH等雜質(zhì)后與來自氣體分離塔頂?shù)难h(huán)乙炔混合 （稱混合乙炔），用鼓風(fēng)機升壓到 （表壓）后, 由切線方向加入氣體混合槽。新鮮 醋酸、精餾醋酸和回收醋酸按一定比例加入醋酸貯

3、槽， 用泵連續(xù)加入中央循環(huán)管 型的醋酸蒸發(fā)器，用醋酸蒸發(fā)器液面 （維持恒定 ） 自動調(diào)節(jié)加入的醋酸量，采用 6atm（表壓）蒸汽間接加熱使醋酸氣化。氣態(tài)醋酸進入氣體混合槽，在此與乙炔 混合，并控制乙炔與醋酸的摩爾比為： 1。由于醋酸蒸發(fā)器內(nèi)的雜質(zhì) （ 如乙醛、巴 豆醛、醋酸乙烯等 ） 在高溫下能夠聚合生成樹脂狀物質(zhì)，積聚在蒸發(fā)器底部，會 導(dǎo)致蒸發(fā)器傳熱效果下降和列管堵塞， 為此要連續(xù)排出釜液， 送往精餾進行處理?；旌虾蟮臍怏w經(jīng)正逆閥調(diào)節(jié)后分成兩路送出， 一路送入蒸汽預(yù)熱器和油預(yù)熱 器，混合氣體被加熱到 140150 ，在反應(yīng)器入口之前與另一路未經(jīng)加熱的冷氣 匯合調(diào)節(jié)混合氣體溫度為 130140

4、，再從底部進入醋酸乙烯流化床合成反應(yīng)器。 進入的氣體和催化劑一道被流化起來， 發(fā)生放熱反應(yīng)， 生成醋酸乙烯和其它少量 副產(chǎn)物（乙醛、巴豆醛等） ，反應(yīng)溫度為 167220。反應(yīng)放出的熱量一部分被反 應(yīng)合成氣體帶出，另一部分用于加熱入口氣體， 還有一部分被夾套中的循環(huán)油 （溫 度為135200 ）撤走，用來供混合氣體在油預(yù)熱器予熱。為了保證催化劑的活 性和補充被反應(yīng)氣體帶出的催化劑， 定期從反應(yīng)器下部卸出舊催化劑， 從頂部加 入一部分新催化劑。溫度為 160 250的合成氣體由反應(yīng)器頂部排出以后，從下部進入氣體分 離塔，在向上流動過程中，在塔板上與溫度為 90的第一循環(huán)液（主要是醋酸， 沸點11

5、8，循環(huán)量 40m/h）接觸。氣體被冷卻的同時，大部分醋酸被冷凝下來， 同時氣體中含有的少量催化劑粉末被循環(huán)液洗滌下來。 為了控制第一循環(huán)液中催 化劑粉末不超過 %，每小時排出的循環(huán)液送往精餾工段進行過濾。同時，從溫 度為50 60的第二循環(huán)液 （主要是醋酸和醋酸乙烯 ） 中取出一小部分補充到第 一循環(huán)液， 它是第一段冷量的來源。 由第二段循環(huán)液加入到第一循環(huán)液的物料中 含有醋酸乙烯（沸點 ），但它在第一段又會被汽化，因此第一段排出液中醋酸 乙烯含量很少， 90以上是醋酸。氣體在第一段中冷卻并除去催化劑粉末和大部分醋酸后， 由升氣管進入分離 塔第二段 （中段） 。第二段循環(huán)液由中段底部出來，

6、流入第二循環(huán)槽， 由第二循環(huán) 泵打出，經(jīng)第二冷卻器用工業(yè)水冷卻后， 再打入第二段 （ 中段）的頂部，此時循環(huán) 液的溫度 32。循環(huán)液在中段與上升的氣體逆流接觸，氣體在冷卻的同時，大部 分醋酸乙烯（沸點 ）、水（沸點 100）、巴豆醛（沸點 104 ）和小部分在第一 段中未冷凝下來的醋酸被冷凝下來。第二循環(huán)液即為醋酸乙烯合成工段的產(chǎn)品 （ 反應(yīng)液， 5060） ，經(jīng)連續(xù)采出送往精餾工段。在第二段中沒有冷凝的氣體由 升氣管進入分離塔的上段。本段的循環(huán)液量 30m/h，用-7 冷凍鹽水把第三段循 環(huán)液冷卻到 -1± 2后，從本段頂部加入，在塔內(nèi)的塔板上與氣體逆流接觸，氣 體中殘余的低沸物乙

7、醛（沸點 ）被冷凝下來。從第三循環(huán)液（醋酸乙烯和少量 醋酸）中取出一部分（相當(dāng)于第三段的冷凝量）送至第二段循環(huán)液中。氣體分離塔頂?shù)臏囟葹?0 左右，從塔頂出來的氣體中大量是 95%的乙炔， 此外，還含有氮氣、氧氣、乙醛、二氧化碳和醋酸乙烯等，經(jīng)液滴分離器分離出 夾帶的液滴， 99%的氣體與新乙炔混合后，用乙炔鼓風(fēng)機加壓循環(huán)到醋酸乙烯合 成反應(yīng)器中。 為了防止惰性氣體氮和二氧化碳在合成系統(tǒng)中累積， 造成系統(tǒng)中惰 性氣體的惡性循環(huán)（即系統(tǒng)中惰性氣體愈來愈多，乙炔濃度愈來愈低） ，將氣體 分離塔頂出來的氣體， 取出 1%送往乙炔回收部分， 回收其中的乙炔， 惰性氣體分 離出來后排至大氣。 乙烯氣相氧

8、化法制醋酸乙烯乙烯氣相氧化法由于工藝經(jīng)濟性優(yōu)而占主導(dǎo)地位。乙烯氣相氧化法是乙烯、 醋酸和氧氣在氣相中反應(yīng)生成醋酸乙烯，采用 PdAu，Pd Pt，Pdcd 負載型 催化劑，載體主要為 SiO2和 Al 2O3。乙烯氣相氧化法包括固定床和流化床兩種工 藝。固定床工藝 固定床工藝使用的催化劑， 其活性組分主要集中于載體的外殼， 即所謂的蛋 殼型催化劑。一般的制備步驟包括：用 Pd和 Au溶液浸漬載體，用堿沉淀 Pd和 Au，用還原劑還原 Pd 和 Au，水洗、干燥，最后用堿金屬溶液浸漬、干燥。該工 藝的乙烯單程轉(zhuǎn)化率為 8 10，醋酸單程轉(zhuǎn)化率為 8 20。流化床氣相工藝用乙烯、醋酸、和氧氣制備醋酸乙烯的流化床工藝包括：將乙烯、醋酸（ 氣相）加入到流化床反應(yīng)器中、氧氣通過另外的管道進入反應(yīng)器，乙烯醋酸和氧 氣在反應(yīng)器內(nèi)混合， 同時在催化劑作用下生成醋酸乙烯。 流化床使用的催化劑的 活性組分基本和固定床相同， 但主要集中于外殼和內(nèi)層之間