年產(chǎn)5萬噸聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝設(shè)計樣本

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除。xxxx屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)材料( 四) 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計( 論 文) 課題名稱年產(chǎn)5萬噸聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝設(shè)計姓 名XXX學(xué) 號1008103-14學(xué) 院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)化學(xué)工程指導(dǎo)教師XXX 講師 06月02日本人鄭重聲明: 所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計, 是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下, 獨立進行研究工作所取得的成果, 成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議, 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外, 本設(shè)計不含任何其它個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人

2、承擔(dān)。 本科畢業(yè)設(shè)計作者簽名: HYPERLINK l _Toc 摘 要 PAGEREF _Toc h 1 HYPERLINK l _Toc 關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc h 1 HYPERLINK l _Toc Abstract. PAGEREF _Toc h 1 HYPERLINK l _Toc Key words PAGEREF _Toc h 1 HYPERLINK l _Toc 1. 概述 PAGEREF _Toc h 2 HYPERLINK l _Toc 1.1 產(chǎn)品概述 PAGEREF _Toc h 2 HYPERLINK l _Toc 1.1.1 聚醋酸乙烯酯的概述 PAGE

3、REF _Toc h 2 HYPERLINK l _Toc 1.1.2 醋酸乙烯的概述 PAGEREF _Toc h 2 HYPERLINK l _Toc 1.2 國內(nèi)外聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)現(xiàn)狀與分析 PAGEREF _Toc h 3 HYPERLINK l _Toc 1.2.1 國外聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)現(xiàn)狀與分析 PAGEREF _Toc h 3 HYPERLINK l _Toc 1.2.2 國內(nèi)聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)現(xiàn)狀分析 PAGEREF _Toc h 3 HYPERLINK l _Toc 1.3 國內(nèi)外醋酸乙烯酯的生產(chǎn)技術(shù)及研究情況 PAGEREF _Toc h 4 HYPERLINK l _Toc

4、 1.3.1 醋酸乙烯的生產(chǎn)工藝概述 PAGEREF _Toc h 4 HYPERLINK l _Toc 1.3.2 聚醋酸乙烯的生產(chǎn)工藝概述 PAGEREF _Toc h 7 HYPERLINK l _Toc 1.4 本人看法 PAGEREF _Toc h 8 HYPERLINK l _Toc 1.4.1 乙炔氣相法和乙烯氣相法的比較 PAGEREF _Toc h 8 HYPERLINK l _Toc 1.4.2 乙炔氣相法Wacker流程和Borden流程的比較 PAGEREF _Toc h 8 HYPERLINK l _Toc 1.4.3 乳液聚合法和其它聚合法的比較 PAGEREF _

5、Toc h 9 HYPERLINK l _Toc 1.5 生產(chǎn)所需原料 PAGEREF _Toc h 9 HYPERLINK l _Toc 2. 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝 PAGEREF _Toc h 9 HYPERLINK l _Toc 2.1 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)的反應(yīng)原理 PAGEREF _Toc h 9 HYPERLINK l _Toc 2.1.1 醋酸乙烯合成反應(yīng)原理 PAGEREF _Toc h 9 HYPERLINK l _Toc 2.1.2 醋酸乙烯聚合反應(yīng)原理 PAGEREF _Toc h 11 HYPERLINK l _Toc 2.2 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡述 PAGEREF

6、_Toc h 11 HYPERLINK l _Toc 2.2.1 醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡述 PAGEREF _Toc h 11 HYPERLINK l _Toc 2.2.2 醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡圖 PAGEREF _Toc h 12 HYPERLINK l _Toc 2.2.3 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡述 PAGEREF _Toc h 12 HYPERLINK l _Toc 2.2.4聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡圖 PAGEREF _Toc h 13 HYPERLINK l _Toc 3. 聚醋酸乙烯酯工藝計算 PAGEREF _Toc h 13 HYPERLINK l _Toc 3.1

7、 物料衡算 PAGEREF _Toc h 13 HYPERLINK l _Toc 3.1.1 基本數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc h 13 HYPERLINK l _Toc 3.1.2 乙炔工序物料衡算 PAGEREF _Toc h 14 HYPERLINK l _Toc 3.1.3 反應(yīng)工序物料衡算 PAGEREF _Toc h 15 HYPERLINK l _Toc 3.1.4 分離工序物料衡算 PAGEREF _Toc h 17 HYPERLINK l _Toc 3.1.5 精餾工序物料衡算 PAGEREF _Toc h 17 HYPERLINK l _Toc 3.1.6 聚合工序物料衡

8、算 PAGEREF _Toc h 18 HYPERLINK l _Toc 3.2 熱量衡算 PAGEREF _Toc h 22 HYPERLINK l _Toc 3.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc h 22 HYPERLINK l _Toc 3.2.2 反應(yīng)系統(tǒng)的熱量衡算 PAGEREF _Toc h 23 HYPERLINK l _Toc 3.2.3 醋酸蒸發(fā)器和預(yù)熱器熱量衡算 PAGEREF _Toc h 26 HYPERLINK l _Toc 3.2.4 冷凝器的熱量衡算 PAGEREF _Toc h 27 HYPERLINK l _Toc 3.2.5 精餾系統(tǒng)的熱量衡算 P

9、AGEREF _Toc h 28 HYPERLINK l _Toc 3.2.6 聚合工序熱量衡算 PAGEREF _Toc h 28 HYPERLINK l _Toc 4. 主要設(shè)備的工藝設(shè)計和選型 PAGEREF _Toc h 29 HYPERLINK l _Toc 4.1 固定床反應(yīng)器 PAGEREF _Toc h 29 HYPERLINK l _Toc 4.1.1 體積的計算 PAGEREF _Toc h 29 HYPERLINK l _Toc 4.1.2 尺寸的設(shè)計 PAGEREF _Toc h 30 HYPERLINK l _Toc 4.1.3 傳熱面積的計算 PAGEREF _To

10、c h 30 HYPERLINK l _Toc 4.1.4 反應(yīng)器的技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc h 31 HYPERLINK l _Toc 4.2 醋酸乙烯精餾塔 PAGEREF _Toc h 32 HYPERLINK l _Toc 4.2.1 基本數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc h 32 HYPERLINK l _Toc 4.2.2 塔體工藝設(shè)計 PAGEREF _Toc h 35 HYPERLINK l _Toc 4.3 板式分離塔 PAGEREF _Toc h 36 HYPERLINK l _Toc 4.3.1 設(shè)計參數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc h 36 HYPERLIN

11、K l _Toc 4.3.2 溢流堰的型式和高度的選擇 PAGEREF _Toc h 37 HYPERLINK l _Toc 4.3.3 降液管和受液盤的結(jié)構(gòu)和有關(guān)尺寸的選擇 PAGEREF _Toc h 37 HYPERLINK l _Toc 4.3.4 孔徑和開孔率的選擇 PAGEREF _Toc h 37 HYPERLINK l _Toc 4.4 乙炔發(fā)生器 PAGEREF _Toc h 37 HYPERLINK l _Toc 4.4.1 乙炔發(fā)生器的參數(shù) PAGEREF _Toc h 38 HYPERLINK l _Toc 4.4.2 乙炔發(fā)生器的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc h 3

12、8 HYPERLINK l _Toc 4.5 醋酸蒸發(fā)器 PAGEREF _Toc h 38 HYPERLINK l _Toc 4.6 分離塔冷凝器 PAGEREF _Toc h 39 HYPERLINK l _Toc 4.6.1 換熱面積的計算 PAGEREF _Toc h 39 HYPERLINK l _Toc 4.6.2 換熱器基本尺寸確定 PAGEREF _Toc h 39 HYPERLINK l _Toc 4.6.3 殼體壁厚 PAGEREF _Toc h 39 HYPERLINK l _Toc 4.6.4 封頭壁厚 PAGEREF _Toc h 40 HYPERLINK l _To

13、c 4.7 泵的選型 PAGEREF _Toc h 40 HYPERLINK l _Toc 4.8 聚合釜及各設(shè)備選型 PAGEREF _Toc h 40 HYPERLINK l _Toc 4.9 主要設(shè)備一覽表 PAGEREF _Toc h 41 HYPERLINK l _Toc 5. 工廠廠區(qū)設(shè)計 PAGEREF _Toc h 43 HYPERLINK l _Toc 5.1 平面設(shè)計概述 PAGEREF _Toc h 43 HYPERLINK l _Toc 5.1.1 平面布局方案 PAGEREF _Toc h 43 HYPERLINK l _Toc 5.1.2 生產(chǎn)輔助區(qū) PAGEREF

14、 _Toc h 43 HYPERLINK l _Toc 5.1.3 布局要求 PAGEREF _Toc h 43 HYPERLINK l _Toc 5.1.4 供水、 供電、 供氣 PAGEREF _Toc h 43 HYPERLINK l _Toc 5.2 工廠車間設(shè)計 PAGEREF _Toc h 44 HYPERLINK l _Toc 5.2.1 概述 PAGEREF _Toc h 44 HYPERLINK l _Toc 5.2.2 滿足工藝流程及要求 PAGEREF _Toc h 44 HYPERLINK l _Toc 5.2.3 滿足環(huán)境保護和安全生產(chǎn)的要求 PAGEREF _Toc

15、 h 44 HYPERLINK l _Toc 5.3 工廠組織與勞動定員 PAGEREF _Toc h 44 HYPERLINK l _Toc 5.3.1 職務(wù)概述 PAGEREF _Toc h 44 HYPERLINK l _Toc 5.3.2 生產(chǎn)班次 PAGEREF _Toc h 45 HYPERLINK l _Toc 5.3.3 勞動定員 PAGEREF _Toc h 45 HYPERLINK l _Toc 5.4 經(jīng)濟評價 PAGEREF _Toc h 46 HYPERLINK l _Toc 6. 環(huán)境保護 PAGEREF _Toc h 46 HYPERLINK l _Toc 6.1

16、 執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標準及排放標準 PAGEREF _Toc h 46 HYPERLINK l _Toc 6.2 廢氣處理方案 PAGEREF _Toc h 47 HYPERLINK l _Toc 6.3 廢水處理方案 PAGEREF _Toc h 47 HYPERLINK l _Toc 6.4 廢渣處理方案 PAGEREF _Toc h 47 HYPERLINK l _Toc 6.5 噪聲處理方案 PAGEREF _Toc h 47 HYPERLINK l _Toc 6.6 綠化 PAGEREF _Toc h 47 HYPERLINK l _Toc 7. 消防 PAGEREF _Toc h 48

17、 HYPERLINK l _Toc 7.1 消防設(shè)施 PAGEREF _Toc h 48 HYPERLINK l _Toc 7.2 消防措施 PAGEREF _Toc h 48 HYPERLINK l _Toc 參考文獻 PAGEREF _Toc h 49 HYPERLINK l _Toc 致謝 PAGEREF _Toc h 50年產(chǎn)5萬噸聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝設(shè)計XXX( XXXX大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)xxxx屆學(xué)生) 摘 要: 本文針對年產(chǎn)5萬噸聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)任務(wù), 進行整個生產(chǎn)流程的設(shè)計。本設(shè)計采用乙炔氣相法和乳液聚合法合成工藝。設(shè)計的主要內(nèi)容有工藝設(shè)計和非工藝設(shè)計兩部分。工藝部分主要包括生產(chǎn)

18、方法選擇、 工藝條件的確定、 物料衡算、 熱量衡算、 設(shè)備尺寸的計算和選擇。非工藝部分主要介紹了三廢處理、 崗位定員、 投資成本的估算等。關(guān)鍵詞: 聚醋酸乙烯酯; 乳液聚合; 工藝設(shè)計The Production Process Design of 50000 Tons Polyvinyl Acetate per YearX xx(xxxx year Student of Chemical Engineering Major, XXXX Abstract: In this paper, according to annual output of 50000 tons of polyvinyl

19、acetate production task carried out the design of the entire production process. This design uses synthesis process of the method of acetylene gas phase andemulsion polymerization. The main content of the design include two parts that is the technological design and the non-technological design. The

20、 technological design are partial mainly include the production method choice, the craft condition determination, Material balance, Heat balance, calculation and selection of equipment. The non-technological design partial mainly introduced the three wastes treatment, manning and investment cost est

21、imation.Key words: Polyvinyl acetate; Emulsion polymerization; Process design 1. 概述1.1 產(chǎn)品概述1.1.1 聚醋酸乙烯酯的概述 聚乙酸乙烯酯樹脂是固體, 無色透明; 易溶于甲醇、 酮類、 酯類、 芳烴、 氯代烴, 不溶于無水 HYPERLINK t _blank 乙醇、 高級醇、 烷烴、 HYPERLINK t _blank 環(huán)己烷、 水等。在陽光下穩(wěn)定, 在125以下穩(wěn)定, 150顏色變深,225分解, 放出 HYPERLINK t _blank 乙酸, 生成棕色樹脂狀不溶物。在工業(yè)上聚乙酸乙烯酯樹脂主要以

22、乳液形式使用,為白色乳狀液,略有殘余的乙酸乙烯酯氣味, 其固體含量為3060, 多數(shù)為50,直徑為0.210微米, 粘度范圍很廣, pH為46。它的優(yōu)點有: 粘合力強, 穩(wěn)定性好, 抗老化性好, 不污染, 使用方便, 價格低廉等1。主要用作木材、 紙、 纖維、 皮革等方面的膠粘劑( 俗稱乳膠、 白膠) , 其中以木材方面用得最多、 最普遍; 由于其穩(wěn)定性好、 容易施工和沒有臭味, 大量用作內(nèi)外墻涂料。作為水泥添加劑, 可用于室內(nèi)地板、 戰(zhàn)艦甲板等; 也用于抹墻壁、 防水、 修補公路路面等方面。在織物加工方面主要用于硬挺加工、 印染、 植絨粘合等。不宜用于聚乙烯、 聚丙烯等制品的粘合。由于聚乙酸

23、乙烯酯的耐水、 耐熱、 耐堿性等稍差,可用共聚法改性。其中,以與丙烯酸酯類共聚物產(chǎn)量最大, 用途最廣。乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液適用范圍廣泛, 性能優(yōu)良,價格低廉, 許多工業(yè)國都已大量生產(chǎn), 增長很快。聚乙酸乙烯酯溶液或固體樹脂,工業(yè)上也有使用,用 HYPERLINK t _blank 溶液聚合、 懸浮聚合或 HYPERLINK t _blank 本體聚合制得, 主要用作膠粘劑, 聚乙烯醇和聚乙烯醇縮醛的原料、 口香糖基料等2。1.1.2 醋酸乙烯的概述乙酸乙烯酯為無色液體, 具有甜的醚味; 微溶于水, 溶于醇、 丙酮、 苯、 氯仿。乙酸乙烯酯易燃, 其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、

24、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強烈反應(yīng)。極易受熱、 光或微量的過氧化物作用而聚合, 含有抑制劑的商品與過氧化物接觸也能猛烈聚合。其蒸汽比空氣重, 能在較低處擴散到相當(dāng)遠的地方, 遇明火會引著回燃。醋酸乙烯是一種重要的有機化工中間體, 主要原料為工業(yè)冰醋酸和電石, 是世界產(chǎn)量最大的50種化工原料之一。廣泛應(yīng)用于纖維、 粘接劑、 涂料、 乳化劑、 紡織品上漿及整理劑、 制鞋、 薄膜、 安全玻璃、 水溶性膜、 土壤改良劑等方面; 還用于建筑、 機械、 汽車、 造紙、 包裝、 紡織、 印染、 卷煙、 家具、 印刷等行業(yè)。主要用于生產(chǎn)聚乙烯醇樹脂和合成纖維。其單體能共聚可生產(chǎn)多種用途粘合劑; 還能與

25、氯乙烯、 丙烯腈、 丁烯酸、 丙烯酸、 乙烯單體能共聚接枝、 嵌段等制成不同性能的高分子合成材料。隨著科學(xué)技術(shù)的進步, 新的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓展。1.2 國內(nèi)外聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)現(xiàn)狀與分析1.2.1 國外聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)現(xiàn)狀與分析 在20世紀30年代, 國外就開始聚醋酸乙烯酯的工業(yè)化生產(chǎn), 但產(chǎn)量一直較小。20世紀70年代以后, 由于聚醋酸乙烯酯下游產(chǎn)品的大量開發(fā)與應(yīng)用, 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)能力與產(chǎn)量快速增加。 20世紀80年代, 國外年產(chǎn)量約為5萬噸/年, 生產(chǎn)廠主要集中在歐美及日本等工業(yè)發(fā)達的國家和地區(qū), 主要生產(chǎn)廠有: 美國虎克電化學(xué)公司、 Heyden化學(xué)公司、 孟山都化學(xué)公司; 德國赫司

26、特公司、 拜耳公司; 日本的庵原化學(xué)工業(yè)公司、 扶桑化學(xué)公司、 保士谷化學(xué)公司等。20世紀90年代以后, 由于環(huán)保壓力的不斷增加, 西方發(fā)達國家和地區(qū)對有機氯產(chǎn)品的發(fā)展持謹慎態(tài)度, 轉(zhuǎn)而向發(fā)展中國家尋求許多下游產(chǎn)品, 因此聚醋酸乙烯酯的生產(chǎn)能力沒有繼續(xù)擴大, 反而有所降低, 導(dǎo)致全球聚醋酸乙烯酯供求日趨緊張。特別是中國近年來聚醋酸乙烯酯需求呈快速增加之勢3。1.2.2 國內(nèi)聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)現(xiàn)狀分析聚醋酸乙烯酯( PVAc) 乳液是當(dāng)前使用量最大, 使用歷史最悠久的合成乳液。早在19 和1927年, Hofman和Dismore先后發(fā)表了有關(guān)PVAc乳液聚合的專利。1930年由IG公司實現(xiàn)工業(yè)化

27、。在此之后, Stark.Frendeberg提出采用聚乙烯醇( PVA) 作保護膠體進行PVAc乳液聚合的方法, 從而大大拓寬了PVAc乳液的應(yīng)用領(lǐng)域, 并迅速發(fā)展。將PVAc乳液作為膠粘劑使用是美國在1945年為彌補動物膠的不足而發(fā)展起來的, 主要應(yīng)用于木制品加工方面。在中國, PVAc乳液也是先作為動物膠的代用品用于木器家具制造。1995年全球膠粘劑總消費量為728萬噸, 其中水基膠消費量為327.6萬噸, PVAc乳液約為250萬噸, 占水基膠的76.3%左右。當(dāng)前, 國際上出現(xiàn)了一批年產(chǎn)數(shù)萬噸的PVAc乳液生產(chǎn)商, 如美國的聯(lián)合碳化物、 空氣物產(chǎn)、 國民淀粉、 古德里奇等公司, 西德

28、的赫斯特公司, 英國的乙烯基產(chǎn)品公司, 法國的羅納普朗克公司, 意大利的埃尼和蒙埃公司, 日本的大日本油墨和中央理化公司等。中國自20世紀50年代末期開始PVAc乳液聚合的研究工作。在1961年, 天津市化工研究所實驗廠( 現(xiàn)有機化工實驗廠前身) 建成PVAc乳液的生產(chǎn)裝置。到了20世紀70年代, 隨著中國十幾個大維綸廠的相繼建成投產(chǎn), 合成PVAc乳液的原料有了保證, 市場迅速拓寬, 至1980年P(guān)VAc乳液生產(chǎn)廠家發(fā)展到20個以上, 總產(chǎn)量近1萬噸。到了1986年, 中國PVAc乳液的總產(chǎn)量大約為4萬噸。進入20世紀90年代, 中國PVAc乳液的生產(chǎn)有了突飛猛進的發(fā)展, 1993年產(chǎn)量達到

29、約11萬噸, 1996年高達21.5萬噸, 1999年更是突破了30.8萬噸。中國PVAc乳液的工業(yè)生產(chǎn)水平與國外相比還比較落后。主要表現(xiàn)在以下幾個方面: 首先是中國PVAc乳液的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小, 萬噸級廠家較少, 除了北京有機化工廠( 2.0萬t/a) , 上海石油化工股份有限公司( 2.0萬t/a) , 貴州有機化工廠( 1.5萬t/a) 之外, 其余大多數(shù)是小企業(yè); 其次是中國PVAc乳液產(chǎn)品品種較少, 絕大多數(shù)是通用型乳液; 再則由于缺乏技術(shù)力量和手段, 造成了中國PVAc乳液產(chǎn)品質(zhì)量較差, 應(yīng)用范圍較窄和較低水平重復(fù)的局面。近年來中國一些企業(yè)經(jīng)過合資手段, 引進國外先進PVAc乳液

30、生產(chǎn)工藝和設(shè)備; 同時, 一些高校和科研院所在乳液聚合及PVAc乳液聚合的聚合機理、 成核機理以及技術(shù)開發(fā)方面做了很多研究工作4。1.3 國內(nèi)外醋酸乙烯酯的生產(chǎn)技術(shù)及研究情況1.3.1 醋酸乙烯的生產(chǎn)工藝概述(1) 乙炔液相法Shawinigan公司在F.Klatte的研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的最早生產(chǎn)方法, 液相法選擇性低、 副產(chǎn)品多, 現(xiàn)在該法已被淘汰。乙炔液相法工藝的反應(yīng)過程大致如下: 在攪拌槽型反應(yīng)器或鼓泡塔型反應(yīng)器內(nèi)加入一定量的醋酸, 在常壓、 30-70條件連續(xù)送入乙炔, 乙炔以鼓泡形式經(jīng)過反應(yīng)液層。反應(yīng)所使用的催化劑為硫酸汞或磷酸汞, 濃度控制在2.5%左右。隨著醋酸乙烯生產(chǎn)規(guī)模的擴大

31、, 乙炔液相法逐漸被乙炔氣相法取代。(2) 電石乙炔氣相法的Wacker技術(shù)1928年, 德國Wacher公司首先實現(xiàn)了電石乙炔氣相法的工業(yè)化生產(chǎn), 并采用固定床反應(yīng)工藝。1956年, 日本可樂麗公司成功開發(fā)出流化床催化工藝之后, 乙炔氣相法的生產(chǎn)技術(shù)日臻完善。催化劑隨著操作時間而老化, 反應(yīng)溫度也由此而逐步升高, 故每3個月需要更換一次催化劑。以醋酸計的單程轉(zhuǎn)化率為80, 以乙炔和醋酸計的醋酸乙烯選擇性分別為97與95。(3) 天然氣乙炔氣相法的Borden技術(shù) 以天然氣乙炔為原料的醋酸乙烯Borden技術(shù)是20世紀60年代出美國Borden公司和Blawkeox公司合作開發(fā)成功的。該技術(shù)以

32、天然氣部分氧化制取乙炔, 并用副產(chǎn)的合成氣生產(chǎn)醋酸, 然后二者合成醋酸乙烯。Borden技術(shù)在天然氣資源豐富的國家和地區(qū)很有競爭力。另外, Borden技術(shù)的反應(yīng)產(chǎn)物分離方法不同于Wacker技術(shù)的低溫冷卻法, 麗是采用以醋酸為吸收劑回收反應(yīng)產(chǎn)物的流程, 由此提高了乙炔的凈化和回收率, 并使裝置的操作費用化生產(chǎn)技術(shù)(Bayer技術(shù)與USI技術(shù))非常相似?？墒? BP公司開發(fā)的Leap技術(shù), 采用流化床反應(yīng)器, 改進了反應(yīng)過程的傳熱, 從而提高了醋酸乙烯的產(chǎn)率, 單臺反應(yīng)器生產(chǎn)能力與傳統(tǒng)的乙烯氣相法相比提高了一倍。催化劑壽命也延長一倍以上。另外, 由于采用流化床反應(yīng)器, 能夠減少或除去反應(yīng)器所需

33、的大量冷卻管盤管, 也便于采用較小的反應(yīng)器, 還能夠除去固定床工藝所需的液體蒸餾塔及氣體預(yù)熱交換器等, 使裝置投資減少30。因此Leap技術(shù)是當(dāng)前世界上最先進的乙烯器相法的醋酸乙烯工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。另外 Celanese公司開發(fā)了新的固定床VAntage工藝, 該工藝雖然也采用固定床技術(shù), 但由于在催化劑方面作了重要改進, VAC收率明顯高于同類裝置。Celanese公司采用該工藝對新加坡的190 kta裝置進行改造后, 在不增加投資的情況下生產(chǎn)能力增加了22。(4) Halcon法 20世紀80年代, 美國的Halcon公司開發(fā)了以煤為原料制取VAc工藝, 工藝過程大致如下: 首先以煤為原料制

34、合成氣, 合成氣羰基合成甲醇, 甲醇與合成氣羰基合成醋酸, 醋酸與甲醇酯化得到醋酸甲酯。醋酸甲酯經(jīng)過羰基化反應(yīng)生成亞乙基二乙酸酯(EDA), 再經(jīng)熱裂解生成VAc和醋酸。該法不用乙烯和醋酸作原料, 實現(xiàn)了以煤為單一原料生產(chǎn)VAC。醋酸甲酯氫甲?；磻?yīng)最為關(guān)鍵, 所使用的均相催化劑系統(tǒng)由RhCl3-B-皮考啉-CH3I構(gòu)成。反應(yīng)溫度180, 壓力51Mpa, 醋酸甲酯單程轉(zhuǎn)化率44, 亞乙基二醋酸酯選擇性885。亞乙基二醋酸酯分解生成醋酸乙烯的反應(yīng)在液相中進行, 采用苯磺酸作催化劑, 乙基二醋酸酯轉(zhuǎn)化率70, 醋酸乙烯選擇性87。Halcon法生產(chǎn)成本較高, 故至今尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。可是為今后

35、Cl化學(xué)、 醋酸、 VAc及下游產(chǎn)品構(gòu)成一體化的聯(lián)合裝置發(fā)展提供了很好的參考(5) 乙烯液相法該工藝的反應(yīng)機理和使用的催化劑大致上和乙烯氧生產(chǎn)乙醛的過程相同, 也使用氯化鈀-氯化銅催化劑, 鈀含量控制在0.02-0.03g/L, 催化劑溶液中還添加一定量的堿金屬醋酸鹽。乙醛氧化制成醋酸可為本工藝提供原料, 這是乙烯液相法的特點之一。但該工藝的主要設(shè)備及連接管道都存在嚴重的腐蝕問題, 裝置只能運轉(zhuǎn)2-3年, 若解決腐蝕問題則在經(jīng)濟上不合算, 當(dāng)前該法已被淘汰。(6) 乙烯氣相法 乙烯氣相法工藝是使乙烯、 氧氣和醋酸蒸汽在鈀( Pd) 、 金( Au) 或鉑( Pt) /SiO2( 或Al2O3)

36、 貴金屬負載形催化劑的作用下, 在100200、 0.61.1MPa條件下發(fā)生氣相氧化而合成醋酸乙烯, 反應(yīng)方程式如下: CH3COOH + CH2=CH2+ 1/2O2CH3COOHCH=CH2+ H2O乙烯氣相法醋酸乙烯生產(chǎn)分為合成和回收精制兩部分, 工業(yè)上有兩種十分相似但擁有各自專利權(quán)的工藝, Bayer法和USI法, 除USI公司外, 世界上應(yīng)用USI工藝的裝置不多, 當(dāng)前工業(yè)上大部分采用Bayer法。(7) 哈爾康法及其它合成法哈爾康法以煤為原料制合成氣即一氧化碳和氫氣, 合成氣羰基合成甲醇, 甲醇與合成氣羰基合成醋酸, 醋酸與甲醇酯化得到醋酸甲酯,醋酸甲酯經(jīng)過羰基化反應(yīng)生成亞乙基二

37、乙酸酯(EDA), 再經(jīng)熱裂解生成VAc和醋酸。該法不用乙烯和醋酸作原料, 實現(xiàn)了以煤為單一原料生產(chǎn)VAc。哈爾康法技術(shù)上可行, 但當(dāng)前經(jīng)濟上尚缺乏競爭力。 , Eastman開發(fā)出二條合成氣生產(chǎn)VAc但不必回收醋酸的新路線。第一條路線是由醋酸經(jīng)過中間產(chǎn)物乙烯酮制取醋酸乙烯, 先是乙烯酮氫化得到乙醛, 然后乙醛與乙烯酮反應(yīng)生成醋酸乙烯。第二條路線是由乙醚羰基化合成醋酐, 然后醋酐與乙醛在反應(yīng)精餾塔中反應(yīng)生成醋酸乙烯和醋酸, 副產(chǎn)物醋酸被還原為反應(yīng)精餾中所需的乙醛。該工藝的投資成本比與醋酸進行一體化生產(chǎn)的乙烯氣相法工藝高約15%, 生產(chǎn)成本高出7%, 當(dāng)前尚沒有該工藝工業(yè)化的報道。當(dāng)前還有二醋酸

38、乙二醇酯熱解法、 醋酐還原脫水法、 甲醇法等生產(chǎn)工藝, 技術(shù)上如同哈爾康法可行, 但未運用于實際生產(chǎn), 主要是因經(jīng)濟成本較乙烯氣相法高。1.3.2 聚醋酸乙烯的生產(chǎn)工藝概述(1) 乳液聚合醋酸乙烯的乳液聚合是當(dāng)前用得最廣泛、 產(chǎn)量也很高的方法。聚醋酸乙烯酯乳液成本低廉,應(yīng)用廣泛,但它耐水性、 耐熱性差,在濕熱條件下其膠接強度會有很大程度的下降,其成膜的抗蠕變性能差,在長時間靜載荷作用下,膠層會產(chǎn)生滑動,同時它的耐濕性、 耐寒性及耐機械穩(wěn)定性也較差。為了有效改進聚醋酸乙烯酯乳液的應(yīng)用性能,主要的改性方法有共聚改性、 共混改性和外加交聯(lián)劑5。(2) 溶液聚合單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合稱作溶液

39、聚合, 溶液聚合是高分子工業(yè)中常見的一種聚合方法, 醋酸乙烯的溶液聚合主要用來生產(chǎn)聚乙烯醇及其衍生物。(3) 本體聚合本體聚合就是在不加其它介質(zhì)的情況下,把醋酸乙烯與引發(fā)劑共同加熱,進行反應(yīng)。如果要求產(chǎn)物的純度比較高,產(chǎn)品用于生產(chǎn)透明制品時則采用本體聚合。(4) 分散聚合分散聚合是合成聚合物顆粒大小介于典型的懸浮聚合( 50微米1毫米) 與乳液聚合( 0.050.2微米) 之間的一種聚合方法,顆粒大小大致為0.510微米。分散聚合的溶液穩(wěn)定性好, 一般情況下不產(chǎn)生沉淀, 其性質(zhì)有點像膠乳。(5) 懸浮聚合懸浮聚合是指單體在機械攪拌或振蕩和分散劑的作用下, 單體分散成液滴, 一般懸浮于水中進行的

40、聚合過程, 故又稱珠狀聚合。特點是: 反應(yīng)器內(nèi)有大量水, 物料粘度低, 容易傳熱和控制; 聚合后只需經(jīng)過簡單的分離、 洗滌 、 干燥等工序, 即得樹脂產(chǎn)品, 可直接用于成型加工; 產(chǎn)品較純凈、 均勻。缺點是反應(yīng)器生產(chǎn)能力和產(chǎn)品純度不及本體聚合法, 而且, 不能采用連續(xù)法進行生產(chǎn)。1.4 本人看法綜上所述, 當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)醋酸乙烯主要采用的技術(shù)是乙炔氣相法和乙烯氣相法,乙烯比乙炔相對價廉, 因此世界上乙烯法占主要地位。可是在電石或者天然氣資源豐富而價格相對低廉的地區(qū), 乙炔氣相法還有一定的競爭力。1.4.1 乙炔氣相法和乙烯氣相法的比較乙烯法流程較短, 而乙炔法流程較長, 工藝過程較為復(fù)雜。與乙烯

41、法相比, 電石乙炔法最大的缺點是存在環(huán)保問題和能耗問題, 因此該法在歐美國家已經(jīng)逐漸被淘汰。近幾年隨著原油價格的節(jié)節(jié)攀升, 特別是電石乙炔法在”三廢”的綜合利用方面取得了突破性的進展, 乙炔法重新獲得了生機。乙炔氣相法也很大優(yōu)勢, 其工藝特點有: (a)由于是連續(xù)反應(yīng), 長期穩(wěn)定的運行便于工藝控制自動化; (b)催化劑由廉價的鋅制得; (c)逐步副反應(yīng)受控制, EDA等副產(chǎn)物量少; (d)醋酸乙烯選擇性大幅度提高, 單體質(zhì)量好。在中國, 雖然石油乙烯工業(yè)高速發(fā)展, 但中國天然氣和電石資源豐富, 中國境內(nèi)乙炔氣相法仍被廣泛采用, 這具有三大優(yōu)勢: ( a) 相比較于原料乙烯而言, 電石法乙炔合成

42、醋酸乙烯的原料來源穩(wěn)定, 不受全球油價的影響, 相對便于進行遠距離運輸, 成本低廉。( b) 醋酸乙烯進口價比國內(nèi)出廠價略低, 再加上運輸和銷售成本, 兩者價格基本相當(dāng), 但如果考慮乙烯價格持續(xù)走高, 以及原料乙烯現(xiàn)貨供應(yīng)非常緊缺的影響, 在市場需求旺盛、 銷售通暢的情況下, 國內(nèi)乙炔法還是有競爭優(yōu)勢的。( c) 乙炔氣相法已在國內(nèi)應(yīng)用了數(shù)十年, 技術(shù)成熟。綜上所述可知在石油嚴重依賴進口的中國發(fā)展乙炔法合成醋酸乙烯仍將有重要的意義。中國乙炔法合成VAC原料來源穩(wěn)定, 工藝成熟可靠, 生產(chǎn)成本經(jīng)濟, 在原材料供應(yīng)環(huán)境、 產(chǎn)品售價、 國內(nèi)催化劑效能等方面, 存在和國內(nèi)外乙烯法市場抗衡優(yōu)勢。因此,

43、這次設(shè)計采用乙炔氣相法工藝路線。1.4.2 乙炔氣相法Wacker流程和Borden流程的比較Wacker流程是以電石乙炔為原料的典型工藝, 該法以脫硫、 脫磷化氫的電石乙炔與醋酸為原料, 催化劑采用醋酸鋅一活性炭體系, 并添加次碳酸鉍為助催化劑, 反應(yīng)溫度為170200攝氏度, 壓力為常壓。Borden流程是以天然氣乙炔為原料, 以醋酸為吸收劑回收反應(yīng)產(chǎn)物, 代替了低溫冷卻分離產(chǎn)物的方法, 提高了乙炔凈化和回收效率, 操作費用比當(dāng)時一般的乙炔法降低30左右。Borden流程投資大, 技術(shù)難度大。Wacker流程技術(shù)簡單, 在相同規(guī)模下投資比Borden流程要少得多, 但Wacker流程能耗較

44、高、 污染較大, 生產(chǎn)成本較高。中國主要采用的是Wacker流程技術(shù), 技術(shù)成熟, 可行性高, 特別現(xiàn)在國內(nèi)許多以電石乙炔為原料的產(chǎn)家在Wacker流程中融合了Borden流程的先進之處, 醋酸乙烯的產(chǎn)量提高很多7。因此, 這次設(shè)計采用電石乙炔氣相法技術(shù),即Wacker流程。1.4.3 乳液聚合法和其它聚合法的比較因采取乳液聚合法生產(chǎn)聚醋酸乙烯酯乳膠,有: 乳液聚合體系粘度低、 易散熱;具有高的聚合反應(yīng)速率和高的聚合物分子量;乳液聚合以水作介質(zhì),成本低廉,生產(chǎn)安全,環(huán)境污染問題小;所得聚合物乳液可直接使用等特點。因此本設(shè)計采用乳液聚合法。1.5 生產(chǎn)所需原料電石, 水, 醋酸, 聚乙烯醇, 過

45、硫酸鉀, 鄰苯二甲酸二丁酯( DBP) , 烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)。2. 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝2.1 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)的反應(yīng)原理2.1.1 醋酸乙烯合成反應(yīng)原理乙炔是具有三鍵的不飽和烴化合物, 化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑, 能與帶有活潑氫的化合物進行加成反應(yīng), 使乙炔中的三鍵變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的各種乙烯基( 雙鍵) 或烷基衍生物。醋酸是一種具有活潑氫的化合物, 醋酸乙烯的生產(chǎn)就是利用乙炔與帶有活潑氫的醋酸進行乙烯基反應(yīng)這一原理進行的, 其反應(yīng)為: 從熱力學(xué)的角度分析, 此反應(yīng)在常溫下就能夠進行完全, 但反應(yīng)速度極其緩慢, 必須有觸媒的存在, 并在一定溫度下進行反應(yīng)才有工業(yè)意義。本設(shè)計采用醋酸鋅-活

46、性炭作觸媒, 在170-220于常壓下進行合成反應(yīng)。其反應(yīng)機理為: 1、 乙炔分子吸附在觸媒的表面上形成絡(luò)合物: 2、 這一絡(luò)合物迅速進行分子重排, 生成新的中間化合物: 3、 醋酸乙烯合成反應(yīng)就是按以上三步進行的, 反應(yīng)( 1) 最慢。根據(jù)化學(xué)平衡原理, 在生產(chǎn)中用提高乙炔對醋酸克分子比( 簡稱克分子比) 的方法, 增加乙炔的濃度以加快合成反應(yīng)速度, 從而得到較高的空時收率。在合成反應(yīng)中, 尚有許多副反應(yīng)。副反應(yīng)的多少與原料成份、 觸媒性能以及反應(yīng)條件等因素有關(guān)。一般來說, 反應(yīng)溫度愈高副反應(yīng)愈多, 常見的主要副反應(yīng)如下: 乙醛的生成: 丁烯醛的生成: 丙酮的生成: 醋酐的生成: 乙炔聚合物

47、的生成: 以上副反應(yīng)的產(chǎn)生不但浪費了原料, 而且影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此, 必須嚴格控制原料質(zhì)量, 選擇適宜的工藝條件, 以保證產(chǎn)品質(zhì)量, 降低消耗。2.1.2 醋酸乙烯聚合反應(yīng)原理聚醋酸乙烯酯是由醋酸乙烯醋經(jīng)自由基聚合而成的高分子化合物.其聚合反應(yīng)如下: 本研究采用乳液聚合的方法。乳液聚合是在用水或其它液體作介質(zhì)的乳液中,按膠束機理或低聚物機理生成彼此孤立的乳膠粒,在其中進行自由基加成聚合或離子加成聚合來生產(chǎn)高聚物的一種聚合方法。在充分混合的間歇反應(yīng)器中進行的乳液聚合過程可分為4個階段:分散階段、 乳膠粒生成階段、 乳膠粒生長階段和聚合反應(yīng)完成階段6。2.2 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡述2.2.1

48、 醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡述電石經(jīng)電磁振動加料器連續(xù)加入乙炔發(fā)生器, 電石與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的乙炔從發(fā)生器頂部逸出進入乙炔凈化裝置中凈化, 再進入反應(yīng)器中與醋酸蒸汽反應(yīng)合成醋酸乙烯, 反應(yīng)器出料混合物轉(zhuǎn)移至分離工段進行初步分離再進入精餾工段中進行精餾, 制得純度99.5%的醋酸乙烯目的生成物。2.2.2 醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡圖圖2.1醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡圖2.2.3 聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡述( 1) 把軟水經(jīng)過軟水計量槽( W101) 計量后放入聚乙烯醇溶解釜(V101)。( 2) 把規(guī)定量的聚乙烯醇由入孔投入聚乙烯醇溶解釜(V101)內(nèi)。( 3) 向聚乙烯醇溶解釜(V101)的

49、夾套中送入水蒸汽, 升溫至80攝氏度, 攪拌4-6小時, 配制成聚乙烯醇溶液。( 4) 把醋酸乙烯酯投入單體計量槽(W102)內(nèi), 把鄰苯二甲酸二丁酯投入增塑劑計量槽(W103)內(nèi), 并把預(yù)先配制的規(guī)定量的過硫酸鉀溶液和碳酸氫鈉溶液分別投入引發(fā)劑計量槽(W105)和PH調(diào)節(jié)劑計量槽(W104)。( 5) 把聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇溶解釜(V101)經(jīng)過過濾器( V102) 用隔膜泵( P101) 輸送到聚合釜(R101)中, 并由入孔加入規(guī)定量的OP-10, 并開動攪拌使其溶解。( 6) 向聚合釜(R101)中由單體計量槽(W102)加入單體醋酸乙烯酯, 并經(jīng)過引發(fā)劑計量槽(W104)加入過硫酸

50、鉀溶液, 在攪拌下乳化30min。( 7) 向聚合釜(R101)夾套內(nèi)通水蒸汽, 將釜中物料升溫至60攝氏度, 向聚合釜(R101)加入單體和引發(fā)劑, 聚合反應(yīng)開始, 并經(jīng)過回流冷凝器(H101)和聚合釜(R101)夾套通入冷卻水進行換熱, 控制溫度, 穩(wěn)定在60攝氏度進行反應(yīng), 反應(yīng)時間10h。( 8) 反應(yīng)完全后, 向聚合釜(R101)夾套通入冷卻水冷卻至50攝氏度, 再加入PH調(diào)節(jié)劑和增塑劑, 攪拌均勻。出料, 經(jīng)過過濾器過濾(V103)后, 進入乳液儲罐(T104)。2.2.4聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡圖圖2.2聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程簡圖3. 聚醋酸乙烯酯工藝計算3.1 物料衡算3.

51、1.1 基本數(shù)據(jù)按各個反應(yīng)的選擇性來說, 床式反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生這三個主要反應(yīng)。 合成乙炔: 2 ( 1) 主反應(yīng): ( 2) 副反應(yīng): ( 3) 副反應(yīng): 2 ( 4) 聚醋酸乙烯酯的生產(chǎn)規(guī)模為: 5萬t/a; 設(shè)醋酸乙烯酯過濾損失率為3%, 則1、 生產(chǎn)時間: 年工作日300d, 每天24h, 總共7200h。2、 醋酸乙烯酯的生產(chǎn)規(guī)模為: 50000/( 1-3%) 51546.39t/a。3、 醋酸乙烯酯為一級產(chǎn)品: 99.5%。4、 乙炔和醋酸的摩爾比為2.5。5、 電石的純度為80%, 其中雜質(zhì)為CaO占20%。6、 醋酸為一等品: 99.8%, 水分0.15%, 甲酸0.06%,

52、乙醛0.05%, 蒸發(fā)殘渣0.01%。7、 乙炔的單程轉(zhuǎn)換率為16%, 醋酸的單程轉(zhuǎn)換率為40%, 醋酸乙烯酯的選擇性和總收率按醋酸計均為97%, 丁烯醛的選擇性按乙醛計為30%。8、 乙醛和丁烯醛的總收率按100%計算。9、 除副反應(yīng)( 3) 、 ( 4) 外, 反應(yīng)器內(nèi)其它副反應(yīng)生產(chǎn)的副產(chǎn)物的質(zhì)量分數(shù)為0.27%6。醋酸乙烯酯的小時生產(chǎn)能力為:51546.39t/7200h7159.22kg/h純醋酸乙烯酯的量為: 7159.2299.5%7123.43kg/h3.1.2 乙炔工序物料衡算2 (1)由HAc產(chǎn)率: 40%97%97%得: 13271.35kg/hkg/h醋酸所帶入的雜質(zhì)量為

53、: 由乙炔與醋酸的摩爾比為2.5有: 2.5, 可得14377.30kg/h因乙炔的單程轉(zhuǎn)化率為16%, 故參與主反應(yīng)的乙炔流量為:16%2300.37kg/h純度為80%的電石用量為: 7078.06kg/h除電石中的雜質(zhì)CaO會與水反應(yīng)外, 精制乙炔時, 乙炔會從NaClO溶液帶走水蒸汽, 含量約為47.78kg/h。總水量: 16%20%3687.92 kg/h電石灰渣量: 16%20%8417.84 kg/h表3.1乙炔工序物料衡算匯總表進料出料物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)電石7078.060.6574乙炔2300.370.2137水3687

54、.920.3426電石灰渣8417.840.7819水蒸汽47.780.0044合計10765.981.0000合計10765.981.00003.1.3 反應(yīng)工序物料衡算因醋酸乙烯的選擇性按醋酸計為97%,故3%的用于發(fā)生副反應(yīng)。 (3)因為醋酸的單程轉(zhuǎn)化率為40%, 故乙醛的生成量為: (40%3%)100%116.79kg/h反應(yīng)工序所需水量為: (40%3%)47.78 kg/h反應(yīng)工序所生成的醋酸流量為: (40%3%)159.26 kg/h醋酸乙烯的剩余量為: 40%97%7380.64 kg/h 2 ( 4) 因丁烯醛的選擇性按乙醛計為30%, 故丁烯醛的流量為: 30%100%

55、27.87 kg/h乙醛的剩余量為: 70%81.75 kg/h反應(yīng)( 4) 所生產(chǎn)的水量為: 30%7.17kg/h分離塔進口氣體中0.27%的等其它副產(chǎn)物是由乙炔和醋酸的其它副反應(yīng)生成的, 其流量為: ( ) 0.27%74.78 kg/h由乙炔和醋酸的摩爾比為2.5可知, 其它副產(chǎn)物所消耗的乙炔量和醋酸量分別為: 38.89 kg/h和 35.89 kg/h, 則, 乙炔剩余量為: ( 116%) 38.8912038.04 kg/h醋酸剩余量為: ( 140%) 35.898086.18 kg/h副產(chǎn)物及其它雜質(zhì)的總量為: 表3.2反應(yīng)工序物料衡算匯總表進料出料物料名稱流量( kg/h

56、) 質(zhì)量分數(shù)物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)99.8%的醋酸13297.950.4797醋酸乙烯7380.640.2662水47.780.0017水7.170.0003乙炔2300.370.0830乙醛81.750.0029循環(huán)乙炔12076.930.4356乙炔12038.040.4342丁烯醛27.870.0010醋酸8086.180.2917其它101.380.0037合計27723.031.0000合計27723.031.00003.1.4 分離工序物料衡算出料口氣體中乙炔占95.85%, 空氣占3.84%, 則有效氣體的流量為: ( 13.84%) 12076.93kg/h( )

57、 69.66kg/h表3.3分離工序物料衡算匯總表進料出料物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)醋酸8086.180.2920醋酸8086.180.2920乙炔12038.040.4346循環(huán)乙炔12076.930.4360醋酸乙烯7380.640.2665醋酸乙烯7380.640.2665乙醛81.750.0030乙醛81.750.0030丁烯醛27.870.0010丁烯醛27.870.0010其它101.380.0027其它69.660.0015水7.170.0002合計27723.031.0000合計27723.031.00003.1.5 精餾工序物料衡

58、算在粗餾裝置中, 乙醛、 丙醛、 醋酸甲酯等作為初餾分分離, 液體餾分在后續(xù)醋酸乙烯精餾裝置、 醋酸精餾裝置及丁烯醛蒸餾塔和殘余物蒸餾塔中就行分離。進料流量27696.4315619.50kg因醋酸乙烯的收率為97%, 故從醋酸乙烯提純精餾塔塔頂餾出的醋酸乙烯( 純度為99.5%) 流量為: 97%7159.22kg/h醋酸從醋酸蒸餾塔塔頂餾出流量為: 8102.38kg/h精餾重組分從各精餾塔塔底餾出, 總流量為: 274.87kg/h表3.4精餾工序物料衡算匯總表進料出料物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)物料名稱流量( kg/h) 質(zhì)量分數(shù)醋酸乙烯7380.640.4717醋酸乙烯715

59、9.220.4576醋酸8086.180.5168循環(huán)醋酸8102.380.5179乙醛81.750.0052乙醛81.750.0052丁烯醛27.870.0018丁烯醛27.870.0018其它69.660.0045其它274.870.0176合計15646.101.0000合計15646.091.0000表3.5醋酸乙烯生產(chǎn)過程物料衡算匯總表進料出料物料名稱流量( kg/h) 物料名稱流量( kg/h) 電石7078.06電石灰渣8417.84水3687.92醋酸乙烯7159.22乙醛81.75醋酸5195.57丁烯醛27.87其它274.87合計15961.55合計15961.553.1

60、.6 聚合工序物料衡算( 1) 畫出物料平衡關(guān)系示意圖 圖3.1為聚醋酸乙烯酯乳液聚合間歇操作物料平衡關(guān)系示意圖。對于物料數(shù)量和組分沒有發(fā)生變化的設(shè)備可不做物料衡算, 因此在物料平衡關(guān)系圖中, 沒畫出T101, P101等設(shè)備。圖3.1. 聚醋酸乙烯酯乳液聚合間歇操作物料平衡關(guān)系示意圖M1-軟水; M2-聚乙烯醇; M3-聚乙烯醇溶液; M4-過濾后的聚乙烯醇溶液 M5-單體醋酸乙烯酯; M6-增塑劑DBP; M7-PH調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉; M8-引發(fā)劑過硫酸鉀; M9-乳化劑OP-10; M10-聚合物; M11-過濾后的聚合物; M12-實際還需加的水( 2) 明確物料發(fā)生的化學(xué)變化, 寫出主