乙酸生产工艺课件.ppt

1、项目五项目五 10kt/a乙酸生产技术乙酸生产技术 组员：李平组员：李平 许萍萍许萍萍 蔡峰蔡峰 袁安袁安 张添法张添法 钱宏俊钱宏俊 葛来飞葛来飞1 一、乙酸的物化性质及应用一、乙酸的物化性质及应用1、乙酸的简介、乙酸的简介 别名：醋酸别名：醋酸 结构式：结构式：CH3COOH 分子式：分子式：C2H4O22、物化性质、物化性质 无色透明液体，有刺激性气味，相对密度无色透明液体，有刺激性气味，相对密度1.0492，熔点，熔点16.635oC，沸点，沸点117.9oC，折射率，折射率1.3716，闪点，闪点57oC，自然点自然点465oC，黏度，黏度 11.83mPa*s，与水、乙醇、苯和，与

2、水、乙醇、苯和乙醚混溶，不溶于二硫化碳。乙醚混溶，不溶于二硫化碳。2 3、应用、应用 乙酸是最重要的有机化工原料之一，主要用乙酸是最重要的有机化工原料之一，主要用于合成醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸盐和氯代醋酸于合成醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸盐和氯代醋酸等产品，是合成纤维、胶黏剂、医药、农药和等产品，是合成纤维、胶黏剂、医药、农药和染料的重要原料，也是优良的有机溶剂，在塑染料的重要原料，也是优良的有机溶剂，在塑料、橡胶、印刷等行业中也有十分广泛的用途。料、橡胶、印刷等行业中也有十分广泛的用途。3 二、乙酸的制取二、乙酸的制取1、乙醛氧化法、乙醛氧化法 乙醛与空气或氧气在醋酸锰和醋酸钴催化剂存在下，乙醛与空

3、气或氧气在醋酸锰和醋酸钴催化剂存在下，液相氧化生成醋酸。反应过程中除含有未反应的乙醛外，液相氧化生成醋酸。反应过程中除含有未反应的乙醛外，副产物有醋酸甲酯、醋酸乙酯和甲酸等。精制过程中需副产物有醋酸甲酯、醋酸乙酯和甲酸等。精制过程中需添加少量高锰酸钾等氧化剂进行蒸馏，以除去少量杂质。添加少量高锰酸钾等氧化剂进行蒸馏，以除去少量杂质。2CH3CHO+O2=2CH3COOH 乙醛的获得主要有以下三种方法：乙醛的获得主要有以下三种方法：乙烯法：在氯化钯催化剂存在下，由乙烯与空气或乙烯法：在氯化钯催化剂存在下，由乙烯与空气或氧气进行液相氧化制成。氧气进行液相氧化制成。2C2H4+O2=2CH3CHO4

4、 乙醇法：在银或铁钼催化剂存在下，由乙醇经氧化制成。乙醇法：在银或铁钼催化剂存在下，由乙醇经氧化制成。2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O 乙炔法：由电石制乙炔再经水合制成。此法由于存在汞污乙炔法：由电石制乙炔再经水合制成。此法由于存在汞污染问题，即将淘汰。染问题，即将淘汰。CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2 C2H2+H2O=CH3CHO 2、低碳烃（丁烷或石脑油）氧化法、低碳烃（丁烷或石脑油）氧化法 丁烷或石脑油及均相催化剂（醋酸钴、醋酸锰等）溶丁烷或石脑油及均相催化剂（醋酸钴、醋酸锰等）溶解与乙酸中，在高压下送入空气进行氧化反应，即可生成解与乙酸中，在高压下送入空

5、气进行氧化反应，即可生成乙酸，同时副产物甲酸、丙酸、丁酸和醋酸乙酯。甲酸、乙酸，同时副产物甲酸、丙酸、丁酸和醋酸乙酯。甲酸、丙酸和丁酸可作为副产品回收。反应条件为丙酸和丁酸可作为副产品回收。反应条件为95109510o oC C和和1.015.47MPa.1.015.47MPa.5 3、甲醇羰基合成法、甲醇羰基合成法 此法分为低压羰基合成法和高压羰基合成法。前者此法分为低压羰基合成法和高压羰基合成法。前者选用铑选用铑-碘为主体催化剂，反应可以在较温和的条件下进碘为主体催化剂，反应可以在较温和的条件下进行；后者选用钴行；后者选用钴-碘为主体催化剂，反应在较苛刻的条件碘为主体催化剂，反应在较苛刻的

6、条件下进行。下进行。低压羰基合成法：原料甲醇经预热后送入反应器底低压羰基合成法：原料甲醇经预热后送入反应器底部，同时用压缩机把一氧化碳送入反应器，反应温度部，同时用压缩机把一氧化碳送入反应器，反应温度175200oC，一氧化碳分压，一氧化碳分压11.5MPa.反应后的产物经反应后的产物经分离装置分离后即可得成品乙酸。以甲醇计，收率和选分离装置分离后即可得成品乙酸。以甲醇计，收率和选择性均高于择性均高于99%。CH3OH+CO=CH3COOH 6 高压羰基合成法：甲醇与一氧化碳在乙酸水溶液中高压羰基合成法：甲醇与一氧化碳在乙酸水溶液中反应，以羰基钴为催化剂，碘甲烷为助催化剂，反应条反应，以羰基钴

7、为催化剂，碘甲烷为助催化剂，反应条件为件为250oC和和70MPa.反应后得产物经分离系统分离后，反应后得产物经分离系统分离后，即可得成品。以甲醇计，收率可达即可得成品。以甲醇计，收率可达90%。CH3OH+CO=CH3COOH4、三种方法的比较、三种方法的比较 、乙醛氧化法、乙醛氧化法 乙醛氧化法具有工艺简单、技术成熟、收率高、成本乙醛氧化法具有工艺简单、技术成熟、收率高、成本较低等特点。较低等特点。、低碳烃氧化法、低碳烃氧化法 产物复杂，醋酸收率低，工艺分离比较复杂，对设备产物复杂，醋酸收率低，工艺分离比较复杂，对设备腐蚀严重。腐蚀严重。、甲醇羰基合成法、甲醇羰基合成法 7 以甲醇和一氧化

8、碳为原料的甲醇羰基化法分为以甲醇和一氧化碳为原料的甲醇羰基化法分为高压法和低压法两种工艺。高压法和低压法两种工艺。低压法：甲醇低压羰化法生产醋酸低压法：甲醇低压羰化法生产醋酸 优点：原料甲醇和一氧化碳来源广泛、价格低，反优点：原料甲醇和一氧化碳来源广泛、价格低，反应条件缓和，反应选择性高，几乎无副产物生成，产应条件缓和，反应选择性高，几乎无副产物生成，产品收率高、纯度高。品收率高、纯度高。缺点：铑的资源有限，且腐蚀性很强，设备用的缺点：铑的资源有限，且腐蚀性很强，设备用的耐腐蚀材料昂贵，一般需使用哈氏合金（一种耐腐蚀材料昂贵，一般需使用哈氏合金（一种Ni-Mo合金）。合金）。高压法：生产成本高

9、，反应条件苛刻。高压法：生产成本高，反应条件苛刻。综上所述：我组决定选用乙醛氧化法综上所述：我组决定选用乙醛氧化法8 三、原料的物化性质三、原料的物化性质1、乙醛简介、乙醛简介 英文名：英文名：acetaldehyde；ethanal 结构式：结构式：CH3CHO 分子式：分子式：C2H4O2、物化性质、物化性质 无色、易燃、易挥发、易流动的液体，有辛辣刺激性无色、易燃、易挥发、易流动的液体，有辛辣刺激性气味。相对密度气味。相对密度0.7780 熔点熔点-123.5oC 沸点沸点 20.16oC 闪点闪点-38oC 比热容比热容1.41J/(g*oC)折射率折射率1.3311 与水、乙醇、乙醚

10、、苯、汽油、甲苯、二甲苯和丙酮混溶，与水、乙醇、乙醚、苯、汽油、甲苯、二甲苯和丙酮混溶，蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限4.0%57.0%，临，临界温度界温度181.5oC，临界压力，临界压力6.40MPa。9 四、生产工艺四、生产工艺1、生产原理、生产原理 主反应主反应 2CH3CHO+O22CH3COOH 副反应副反应 CH3CHO+O2 CH3COOOH CH3COOH CH3OH+H2O CH3OH+O2 HCOOH+H2O CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O 3CH3CHO+O2 CH3CH(OCOCH3)2+H2O CH3

11、CH(OCOCH3)2(CH3CO)2O+CH3CHO10 2、工艺条件、工艺条件 原料配比：乙醛与投氧量摩尔比为原料配比：乙醛与投氧量摩尔比为2：1 反应温度：反应温度：343353K 反应压力：反应压力：0.15MPa 催化剂：催化剂：醋酸锰醋酸锰11 3、工艺流程图、工艺流程图12 五、影响因素五、影响因素 乙醛液相氧化生产醋酸的过程是一个气液非均相反乙醛液相氧化生产醋酸的过程是一个气液非均相反应，可分两个基本过程：一是氧气扩散到乙醛的醋酸应，可分两个基本过程：一是氧气扩散到乙醛的醋酸溶液界面，继而被溶液吸收的传质过程；二是在催化溶液界面，继而被溶液吸收的传质过程；二是在催化剂作用下，乙

12、醛转化为醋酸的反应过程。剂作用下，乙醛转化为醋酸的反应过程。1、气液传质（氧的吸收和扩散）的影响因素气液传质（氧的吸收和扩散）的影响因素 氧气的通入速度：氧气的通入速度：通入氧气的速率越快，气通入氧气的速率越快，气液接触面积越大，氧气的吸收率越大，设备的生产能液接触面积越大，氧气的吸收率越大，设备的生产能力也就越大。但是，氧气的通入速率并非是可以无限力也就越大。但是，氧气的通入速率并非是可以无限增加的，因为氧气的吸收率与通入氧气的速率并非简增加的，因为氧气的吸收率与通入氧气的速率并非简单的线性关系。当通入氧气的速率超过一定值后，氧单的线性关系。当通入氧气的速率超过一定值后，氧气的吸收率反而降低

13、，氧气的损耗反而会加大，甚至气的吸收率反而降低，氧气的损耗反而会加大，甚至还会把大量的乙醛与醋酸夜带出。还会把大量的乙醛与醋酸夜带出。13 此外，氧气的吸收不完全会引起尾气中氧浓度的增加，此外，氧气的吸收不完全会引起尾气中氧浓度的增加，造成不完全因素。所以，氧气的通入速率受到经济性造成不完全因素。所以，氧气的通入速率受到经济性和安全性的制约，存在一适宜值。和安全性的制约，存在一适宜值。氧气分布的板的孔径：为防止局部过热，生产氧气分布的板的孔径：为防止局部过热，生产中采取氧气分段通入氧化塔，各段氧气通入处还设置中采取氧气分段通入氧化塔，各段氧气通入处还设置有氧气分布板，以使氧气均匀的分布成适当大

14、小的气有氧气分布板，以使氧气均匀的分布成适当大小的气泡，加快氧的扩散与吸收。氧气分布板的孔径与氧的泡，加快氧的扩散与吸收。氧气分布板的孔径与氧的吸收率成反比，孔径小可以增加气泡的数量和气液两吸收率成反比，孔径小可以增加气泡的数量和气液两相接触的面积，但孔径过小则造成流体流动阻力增加，相接触的面积，但孔径过小则造成流体流动阻力增加，使氧气的输送压力增高。孔径过大则会造成气液相接使氧气的输送压力增高。孔径过大则会造成气液相接触面积过小，并会加剧液相物料的带出。触面积过小，并会加剧液相物料的带出。14 氧气通过的液注高度：氧气通过的液注高度：在一定通氧速率条件下，氧在一定通氧速率条件下，氧的吸收率与

15、其通过的液注高度成正比。液注越高，气液的吸收率与其通过的液注高度成正比。液注越高，气液两相接触时间越长，吸收效果越好，吸收率增加。此外，两相接触时间越长，吸收效果越好，吸收率增加。此外，气体的溶解度也与压力有关，液注高则静压高，有利于气体的溶解度也与压力有关，液注高则静压高，有利于氧气的溶解和吸收。一般，液注超过氧气的溶解和吸收。一般，液注超过4m时，氧的吸收率时，氧的吸收率可以达到可以达到97%98%以上，液注再增加氧的吸收率无明以上，液注再增加氧的吸收率无明显变化显变化。2、乙醛氧化速率的影响因素、乙醛氧化速率的影响因素 乙醛氧化生产醋酸的速率与催化剂的性质和用量、乙醛氧化生产醋酸的速率与

16、催化剂的性质和用量、反应温度、反应压力、原料纯度、氧化液的组成等诸多反应温度、反应压力、原料纯度、氧化液的组成等诸多因素有关。因素有关。15 、反应温度、反应温度 温度在乙醛的氧化过程中是一个非常重要的因素，乙温度在乙醛的氧化过程中是一个非常重要的因素，乙醛氧化成过氧醋酸分解的速率都随温度的升高而加快。醛氧化成过氧醋酸分解的速率都随温度的升高而加快。但温度不宜太高，过高的温度会使副反应的加剧，同但温度不宜太高，过高的温度会使副反应的加剧，同时，为使乙酸保持液相，必须提高系统压力，否则在氧化时，为使乙酸保持液相，必须提高系统压力，否则在氧化塔顶部空间乙酸与氧气的浓度增加，增加爆炸的危险性。塔顶部

17、空间乙酸与氧气的浓度增加，增加爆炸的危险性。但温度也不宜过低，万恶病毒过低会降低乙酸氧化为但温度也不宜过低，万恶病毒过低会降低乙酸氧化为过氧乙酸以及过氧乙酸的分解速度，易导致过氧乙酸积累，过氧乙酸以及过氧乙酸的分解速度，易导致过氧乙酸积累，同样存在不安全性。同样存在不安全性。因此，用氧气氧化时，适宜温度应控在因此，用氧气氧化时，适宜温度应控在343353K，还必须及时的出去反应热。还必须及时的出去反应热。、反应压力、反应压力 提高反应压力，既可促进氧向液体界面扩散，有利于提高反应压力，既可促进氧向液体界面扩散，有利于氧被反应液吸收，还能使乙醛沸点升高，减少乙醛的挥发。氧被反应液吸收，还能使乙醛

18、沸点升高，减少乙醛的挥发。但是，升高压力会增加设备的投资费用和操作费用的。实但是，升高压力会增加设备的投资费用和操作费用的。实际生产操作压力控制在际生产操作压力控制在0.15MPa（表压）左右（表压）左右。16 、原料纯度、原料纯度 乙醛氧化成醋酸反应特点是以自由基为链载体，所乙醛氧化成醋酸反应特点是以自由基为链载体，所以凡能夺取反应链中自由基的杂质，称为阻化剂。阻化以凡能夺取反应链中自由基的杂质，称为阻化剂。阻化剂的存在，会使反应速度显著下降。剂的存在，会使反应速度显著下降。水就是一种典型的能阻抑链反应进行的阻化剂，故水就是一种典型的能阻抑链反应进行的阻化剂，故要求原料乙醛含量（质量分数）要

19、求原料乙醛含量（质量分数）99.7%，其中水分含，其中水分含量量0.03%。乙醛原料中三聚乙醛可使乙醛氧化反应的。乙醛原料中三聚乙醛可使乙醛氧化反应的诱导期增长，并被带入成品醋酸中，影响产品质量，故诱导期增长，并被带入成品醋酸中，影响产品质量，故要求原料乙醛中三聚乙醛含量要求原料乙醛中三聚乙醛含量0.01%。、氧化液的组成、氧化液的组成 在一定条件下，乙醛液相氧化所得的反应液称为氧在一定条件下，乙醛液相氧化所得的反应液称为氧化液。其主要成分有醋酸锰、醋酸、乙醛、氧、过氧醋化液。其主要成分有醋酸锰、醋酸、乙醛、氧、过氧醋酸，此外还有原料带入的水分及副反应生成的醋酸甲酯，酸，此外还有原料带入的水分

20、及副反应生成的醋酸甲酯，甲酸，二氧化碳等。甲酸，二氧化碳等。17 氧化液中醋酸浓度和乙酸浓度的改变对氧的吸收能氧化液中醋酸浓度和乙酸浓度的改变对氧的吸收能力有较大的影响。当氧化液中醋酸含量（质量分数）力有较大的影响。当氧化液中醋酸含量（质量分数）为为82%95%时，氧的吸收率保持在时，氧的吸收率保持在98%左右，超出此左右，超出此范围，氧的吸收率下降。当氧化液中乙醛的含量在范围，氧的吸收率下降。当氧化液中乙醛的含量在5%15%时，氧的吸收率保持在时，氧的吸收率保持在98%左右，超出此范左右，超出此范围，氧的吸收率下降。从产品的分离角度考虑，一般围，氧的吸收率下降。从产品的分离角度考虑，一般在流

21、出的氧化液中，乙醛含量不应超过在流出的氧化液中，乙醛含量不应超过2%3%。3催化剂催化剂 在一定的温度和压力下，氧气才能和乙醛反应，但在一定的温度和压力下，氧气才能和乙醛反应，但反应速率很小，韦了加快过程进行，升高温度反应并反应速率很小，韦了加快过程进行，升高温度反应并加入催化剂，不仅使反应生成过氧醋酸的过程进行的加入催化剂，不仅使反应生成过氧醋酸的过程进行的很快，而且使过氧醋酸连续分解成醋酸的过程也加速很快，而且使过氧醋酸连续分解成醋酸的过程也加速进行，避免在物系中过氧醋酸的积聚进行，避免在物系中过氧醋酸的积聚。18 变价金属的硫酸盐和醋酸盐均可作为催化剂，如、变价金属的硫酸盐和醋酸盐均可作

22、为催化剂，如、锰、钴、铜等。据研究。乙醛氧化反应中各种催化剂的锰、钴、铜等。据研究。乙醛氧化反应中各种催化剂的相对活性，醋酸的浓度越高，催化剂的活性越高。其中相对活性，醋酸的浓度越高，催化剂的活性越高。其中钴是最活泼的，它对过氧醋酸生成所起的加速作用很强，钴是最活泼的，它对过氧醋酸生成所起的加速作用很强，以致过氧醋酸来不及分解而积聚引起爆炸，因此，一般以致过氧醋酸来不及分解而积聚引起爆炸，因此，一般采用比较不活泼的醋酸锰为催化剂。采用比较不活泼的醋酸锰为催化剂。醋酸锰的用量对乙醛吸收氧的速率有影响，醋酸锰醋酸锰的用量对乙醛吸收氧的速率有影响，醋酸锰在氧化液中的含量必须均匀合适，使生成的过氧醋酸

23、及在氧化液中的含量必须均匀合适，使生成的过氧醋酸及时分解，加快醋酸的生成，减少副反应的进行，一般情时分解，加快醋酸的生成，减少副反应的进行，一般情况下醋酸锰连续投料量是乙醛质量的况下醋酸锰连续投料量是乙醛质量的0.080.1.19 六、乙酸的精制六、乙酸的精制 乙醛氧化除了生成乙酸以外，还含有许多杂质，例乙醛氧化除了生成乙酸以外，还含有许多杂质，例如：醋酸锰、醋酸、乙醛、氧、过氧醋酸，此外还有原如：醋酸锰、醋酸、乙醛、氧、过氧醋酸，此外还有原料带入的水分及醋酸甲酯，甲酸，二氧化碳等。要得到料带入的水分及醋酸甲酯，甲酸，二氧化碳等。要得到高纯度的乙酸，必须将粗乙酸进行分离，以得到精制乙高纯度的乙

24、酸，必须将粗乙酸进行分离，以得到精制乙酸。酸。精制过程如下：精制过程如下：氧化塔出料的氧化液首先进入催化剂回收塔，通氧化塔出料的氧化液首先进入催化剂回收塔，通过再沸器用间接蒸汽加热进行蒸发，塔釜浓缩后的催化过再沸器用间接蒸汽加热进行蒸发，塔釜浓缩后的催化剂溶液由催化剂循环泵连续打入氧化塔的氧化液循环泵剂溶液由催化剂循环泵连续打入氧化塔的氧化液循环泵入口，或在活性下降时打入高沸物注槽中，蒸发的醋酸、入口，或在活性下降时打入高沸物注槽中，蒸发的醋酸、低沸物等蒸汽直接向脱高沸物塔气相进料。低沸物等蒸汽直接向脱高沸物塔气相进料。20 从催化剂回收塔蒸出的醋酸等物质进入脱高沸物从催化剂回收塔蒸出的醋酸等

25、物质进入脱高沸物塔后，由再沸器通入蒸汽加热蒸馏，醋酸、水、甲酸、塔后，由再沸器通入蒸汽加热蒸馏，醋酸、水、甲酸、甲酯等低沸物从塔顶蒸出，经塔顶冷凝器冷凝后进入高甲酯等低沸物从塔顶蒸出，经塔顶冷凝器冷凝后进入高沸塔回流罐，一部分由高沸物回流泵打回流，一部分由沸塔回流罐，一部分由高沸物回流泵打回流，一部分由回流泵输送向脱低沸物塔进料，回流比为回流泵输送向脱低沸物塔进料，回流比为1：1.塔釜经塔釜经过蒸馏得到含醋酸过蒸馏得到含醋酸93（质量分数）左右的高沸物贮槽（质量分数）左右的高沸物贮槽中。中。从高沸物塔回流罐来的流出液进入脱低沸物塔，从高沸物塔回流罐来的流出液进入脱低沸物塔，由再沸器通入蒸汽间接

26、加热蒸馏，甲酸、水、甲酯、乙由再沸器通入蒸汽间接加热蒸馏，甲酸、水、甲酯、乙醛等低沸物从塔顶蒸出，经低沸塔塔顶冷凝器冷凝后进醛等低沸物从塔顶蒸出，经低沸塔塔顶冷凝器冷凝后进入回流罐，通过回流泵部分打回流，回流比为入回流罐，通过回流泵部分打回流，回流比为25：1，一部分打向脱水塔作进料。经过精馏，脱低沸物塔塔釜一部分打向脱水塔作进料。经过精馏，脱低沸物塔塔釜可得到可得到99.8以上的醋酸，醋酸经冷凝器冷凝和醋酸冷以上的醋酸，醋酸经冷凝器冷凝和醋酸冷却器冷却后，进入醋酸中间贮槽，由醋酸泵连续打入中却器冷却后，进入醋酸中间贮槽，由醋酸泵连续打入中间罐区成品罐中。间罐区成品罐中。21 七、反应器的选择

27、七、反应器的选择v 乙醛氧化生产醋酸的主要设备是氧化反应器，与其乙醛氧化生产醋酸的主要设备是氧化反应器，与其他液相氧化反应相同。他液相氧化反应相同。v 乙醛氧化生产醋酸的主要特点是乙醛氧化生产醋酸的主要特点是:反应为一气液非均相反应为一气液非均相的强放热反应，介质有强腐蚀性，反应潜伏着爆炸的危的强放热反应，介质有强腐蚀性，反应潜伏着爆炸的危险性。所以，对氧化反应器相应的要求是：能提供充分险性。所以，对氧化反应器相应的要求是：能提供充分的相接触界面的相接触界面;能有效移走反应热；设备材质必须耐腐蚀；能有效移走反应热；设备材质必须耐腐蚀；确保安全防爆；同时流动形态要满足反应要求（全混型）确保安全防

28、爆；同时流动形态要满足反应要求（全混型）v 工业生产中采用的氧化反应器为全混型鼓泡床塔式工业生产中采用的氧化反应器为全混型鼓泡床塔式反应器，简称氧化塔。按照移除热量的方式不同，氧化反应器，简称氧化塔。按照移除热量的方式不同，氧化塔有两种形式，即内冷却型和外冷却型。塔有两种形式，即内冷却型和外冷却型。22 v 氧化塔溢流口高于循环液进口约氧化塔溢流口高于循环液进口约1.5米，米，循环液进口略高于原料乙醛进口，安全设循环液进口略高于原料乙醛进口，安全设施与内冷却型相同。施与内冷却型相同。v 为使氧化塔耐腐蚀，减少因腐蚀引起为使氧化塔耐腐蚀，减少因腐蚀引起的停车检修次数，乙醛氧化塔材料选用镍、的停车

29、检修次数，乙醛氧化塔材料选用镍、铬、钼、钛的不锈钢。铬、钼、钛的不锈钢。23 v 内冷却型氧化塔结构如图内冷却型氧化塔结构如图所示。塔身分为多节，各节所示。塔身分为多节，各节设有冷却盘管或直管传热装设有冷却盘管或直管传热装置，内通冷却水移走反应热置，内通冷却水移走反应热以控制反应温度。氧气分数以控制反应温度。氧气分数段通入，各段设有氧气分配段通入，各段设有氧气分配管，氧气由分配管上小孔吹管，氧气由分配管上小孔吹入塔中（也有采用泡罩或喷入塔中（也有采用泡罩或喷射装置的），通过花板，达射装置的），通过花板，达到氧气均匀分布。在氧化塔到氧气均匀分布。在氧化塔上部设有扩大空间部分，目上部设有扩大空间部

30、分，目的是使废气在此缓冲减速，的是使废气在此缓冲减速，减少乙醛和醋酸的夹带量。减少乙醛和醋酸的夹带量。塔的顶部设有面积适当的防塔的顶部设有面积适当的防爆口，并有氮气通入塔中稀爆口，并有氮气通入塔中稀释气相中乙醛及氧气浓度，释气相中乙醛及氧气浓度，以保证氧化过程的安全操作。以保证氧化过程的安全操作。24 内冷却型氧化塔可以分段内冷却型氧化塔可以分段控制冷却水和通氧量，但控制冷却水和通氧量，但传热面积太小，生产能力传热面积太小，生产能力受到限制。在大规模生产受到限制。在大规模生产中都采用外冷却型鼓泡床中都采用外冷却型鼓泡床氧化塔，其结构如图所示，氧化塔，其结构如图所示，该塔是一个空塔，设备结该塔是

31、一个空塔，设备结构简单，位于塔外的冷却构简单，位于塔外的冷却器为列管式热交换器，制器为列管式热交换器，制造检修远比内冷却型氧化造检修远比内冷却型氧化塔方便。乙醛和醋酸锰是塔方便。乙醛和醋酸锰是在塔中上部加入的，氧气在塔中上部加入的，氧气分三段加入。氧化液由塔分三段加入。氧化液由塔底抽出送入塔外冷却器进底抽出送入塔外冷却器进行冷却，移走反应热后再行冷却，移走反应热后再循环回氧化塔循环回氧化塔。25 八、安全生产，环保节能八、安全生产，环保节能 1、毒性及防护、毒性及防护 低浓度的乙酸无毒，但当其水溶液或在溶剂中的浓低浓度的乙酸无毒，但当其水溶液或在溶剂中的浓度超过度超过50%时，对皮肤就有强烈的

32、腐蚀性，对眼、呼吸道、时，对皮肤就有强烈的腐蚀性，对眼、呼吸道、食道及胃有强烈的刺激作用，能引起呕吐、腹泻、神经麻食道及胃有强烈的刺激作用，能引起呕吐、腹泻、神经麻痹和尿中毒，甚至死亡。对小鼠和家兔的经口痹和尿中毒，甚至死亡。对小鼠和家兔的经口LD50分别分别为为3310mg/kg和和1200mg/kg，工作场所乙酸的最高允许，工作场所乙酸的最高允许浓度为浓度为10*10-6。吸入乙酸中毒者应立即离开现场，呼吸新鲜空气。当吸入乙酸中毒者应立即离开现场，呼吸新鲜空气。当乙酸触及皮肤时，应立即用大量清水或乙酸触及皮肤时，应立即用大量清水或2%的碳酸氢钠溶的碳酸氢钠溶液冲洗。误服时用温水或液冲洗。误

33、服时用温水或2.5%的氧化镁溶液洗胃，禁止的氧化镁溶液洗胃，禁止用碳酸氢钠溶液洗胃，重症者应立即送医院治疗。用碳酸氢钠溶液洗胃，重症者应立即送医院治疗。26 2、泄漏处理、泄漏处理 污染排放类别：污染排放类别：Z 泄漏处理：切断火源，穿戴好防护眼镜、防毒面具泄漏处理：切断火源，穿戴好防护眼镜、防毒面具和耐酸工作服，用大量水冲洗溢漏物，使之流入航道，和耐酸工作服，用大量水冲洗溢漏物，使之流入航道，被很快稀释，从而减少对人体的危害。被很快稀释，从而减少对人体的危害。3、健康危害性、健康危害性 健康危害性评价：健康危害性评价：2,3,2 阈限值（阈限值（TLV）：）：50 大鼠经口大鼠经口LD50：

34、（：（mg/kg）健康危害：吸入后对鼻、喉、和呼吸道强烈的刺激健康危害：吸入后对鼻、喉、和呼吸道强烈的刺激作用。皮肤接触，轻者出现红斑，重者引起化学灼伤。作用。皮肤接触，轻者出现红斑，重者引起化学灼伤。误服农醋酸，口腔和消化道可因休克致死。误服农醋酸，口腔和消化道可因休克致死。27 4、急救、急救：皮肤接触：皮肤接触先用水冲洗，再用肥皂彻底洗涤。皮肤接触：皮肤接触先用水冲洗，再用肥皂彻底洗涤。眼睛接触：眼睛受刺激用水冲洗，严重的须送医院诊眼睛接触：眼睛受刺激用水冲洗，严重的须送医院诊治。治。吸吸 入：若吸入蒸气得使患者脱离污染区，安置休息并入：若吸入蒸气得使患者脱离污染区，安置休息并保暖。保暖

35、。食食 入：误服立即漱口，给予催吐剂催吐，急送医院诊入：误服立即漱口，给予催吐剂催吐，急送医院诊治。治。5、防护措施：、防护措施：呼吸系统防护：空气中深度浓度超标时，应佩戴防毒呼吸系统防护：空气中深度浓度超标时，应佩戴防毒面具。面具。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。手防护：戴橡皮手套。手防护：戴橡皮手套。其它：工作后，淋浴更衣，不要将工作服带入生活区。其它：工作后，淋浴更衣，不要将工作服带入生活区。28 6、包装及贮运、包装及贮运 用铝合金桶或塑料桶包装。大量的运输由铁路槽车用铝合金桶或塑料桶包装。大量的运输由铁路槽车完成，有时也用驳船运输乙酸。乙酸贮运时应远离火种

36、、完成，有时也用驳船运输乙酸。乙酸贮运时应远离火种、热源，不可与氧化剂、碱类物品共贮混运。贮存乙酸的热源，不可与氧化剂、碱类物品共贮混运。贮存乙酸的容器要注意密封，注意防火、防爆。容器要注意密封，注意防火、防爆。适装船型：适装船型：3 适装舱型：不锈钢舱适装舱型：不锈钢舱 储运注意事项：注意货物温度保持在储运注意事项：注意货物温度保持在2035，即，即货物温度要大于其凝固点货物温度要大于其凝固点16.7防止冻结。装卸货完毕防止冻结。装卸货完毕时要尽量排尽管系中的残液时要尽量排尽管系中的残液 29 九、反应工段操作指南九、反应工段操作指南 1、开车操作、开车操作 、开车操作应具备的条件：、开车操

37、作应具备的条件：检修过的设备和新增的管线，必须经过吹扫、气密、检修过的设备和新增的管线，必须经过吹扫、气密、试压、置换合格；试压、置换合格；电气电气仪表、计算机、报警系统全部调试完毕，调教仪表、计算机、报警系统全部调试完毕，调教合格、准确使用；合格、准确使用；机电、仪表、计算机、化验分析具备开工条件，值班机电、仪表、计算机、化验分析具备开工条件，值班人在岗；人在岗；具有足够的开工用原料及催化剂。具有足够的开工用原料及催化剂。、N2吹扫，置换气密；系统水运试车。吹扫，置换气密；系统水运试车。、开阀门，向氧化塔内注酸，进行酸洗反应，酸洗完毕，、开阀门，向氧化塔内注酸，进行酸洗反应，酸洗完毕，关闭阀

38、门。关闭阀门。30 、开泵、开阀门，向氧化塔内注入反应物，直到加开泵、开阀门，向氧化塔内注入反应物，直到加入的反应物达到所需要求时，关闭泵和阀门。入的反应物达到所需要求时，关闭泵和阀门。、向氧化塔内投入氧气，控制乙醛与投氧量摩尔比在、向氧化塔内投入氧气，控制乙醛与投氧量摩尔比在2：1，在氧化塔内开始反应，同时通入冷却水，控制，在氧化塔内开始反应，同时通入冷却水，控制氧化塔的温度。氧化塔的温度。、反应后得到的产物经吸收塔后，得到乙酸溶液、反应后得到的产物经吸收塔后，得到乙酸溶液。2、停车操作、停车操作 、关闭乙醛进料阀门；、关闭乙醛进料阀门；、关闭氧气阀门，并调节冷却水的进水阀，控制氧化、关闭氧气阀门，并调节冷却水的进水阀，控制氧化塔的温度；塔的温度；、将氧化塔的底阀打开，逐步退料到醋酸注罐内，将、将氧化塔的底阀打开，逐步退料到醋酸注罐内，将注罐内的物料送精馏塔处理；注罐内的物料送精馏塔处理；、停蒸汽循环泵，清扫氧化塔，关电源、停蒸汽循环泵，清扫氧化塔，关电源。31 谢谢！32