醋酸生产工艺流程组织

知识目标

1．了解醋酸常见的生产方法；

2．熟悉醋酸典型的生产工艺过程。

能力目标

能对乙醛氧化制醋酸生产工艺流程进行解析。

素质目标

1．良好的语言表达能力；

2．安全生产、清洁生产的责任意识；

3．团结协作的精神。

（一）布置任务

组织、解析乙醛氧化制醋酸的工艺流程。

（二）任务总结

乙醛氧化制醋酸的生产过程主要包括原料准备、氧化反应、粗产品的分离及物料、能量的回收利用。

乙醛液相催化氧化生产醋酸的工艺流程如图6－6所示，采用以重金属醋酸盐为催化剂，乙醛在常压下与氧气进行液相氧化反应生成醋酸的工艺生产方法。该流程采用了两个外冷却型氧化塔串联的合成醋酸工艺。

图6－6　外冷却乙醛氧化生产醋酸工艺流程图

1—第一氧化塔；2—第一氧化塔冷却器；3—第二氧化塔；4—第二氧化塔冷却器；5—尾气吸收塔；6—蒸发器；7—脱低沸物塔；8—脱高沸物塔；9—脱水塔

在第一氧化塔1中盛有质量分数为0．1%～0．3%醋酸锰的浓醋酸，先加入适量的乙醛，混匀加热，而后乙醛和纯氧按一定比例连续通入第一氧化塔进行气液鼓泡反应。中部反应区控制反应温度为348K左右，塔顶压力为0．15MPa，在此条件下反应生成醋酸。氧化液循环泵将氧化液自塔底抽出，送入第一氧化塔冷却器2进行热交换，反应热由循环冷却水带走。降温后的氧化液再循环回第一氧化塔。第一氧化塔上部流出的乙醛含量为2%～8%的氧化反应液，由两塔间压差送入第二氧化塔3。该塔盛有适量醋酸，塔顶压力0．08M～0．1MPa，达到一定液位后，通入适量氧气进一步氧化其中的乙醛，维持中部反应温度在353K～358K之间，塔底氧化液由泵强制循环，通过第二氧化塔冷却器4进行热交换。物料在两塔中停留时间共计5～7小时。从第二氧化塔上部连续溢流出醋酸含量大于等于97%、乙醛含量小于0．2%、水含量1．5%左右的粗醋酸（以质量分数计）送去精制。

两个氧化塔上部连续通入氮气稀释尾气，以防气相达到爆炸极限。尾气分别从两塔顶部排出，各自进入相应的尾气冷却器，经冷却分液后进入尾气吸收塔，用水洗涤吸收未凝气体中未反应的乙醛及酸雾，然后排空。当采用一个氧化塔操作时，粗醋酸中醋酸含量94%、水含量2%、乙醛含量3%左右。改用双塔流程后，由于粗醋酸中杂质含量大幅度减少，为精制和回收创造了良好的条件，并省去了单塔操作时回收乙醛的工序。从第二氧化塔溢流出的粗醋酸连续进入蒸发器6，用少量醋酸喷淋洗涤。蒸发器的作用是闪蒸除去一些难挥发性物质，如催化剂醋酸锰、多聚物和部分高沸物及机械杂质。它们作为蒸发器釜液被排放到催化剂配制系统，经分离后催化剂可循环使用。而醋酸、水、醋酸甲酯、醛等易挥发的液体，加热汽化后进入脱低沸物塔7。脱除低沸物后的乙酸液从塔底利用压差进入脱高沸物塔8，塔顶得到纯度高于99%的成品乙酸。脱低沸物塔顶分出的低沸物由脱水塔9回收，塔顶分离出含量3．5%左右的稀乙酸废水，并含微量醛类、乙酸甲酯、甲酸及水，其数量不多，经中和及生化处理后排放；塔中部抽出含水的混合酸；塔釜为含量大于98．5%的回收乙酸，用做蒸发器的喷淋乙酸。