乙醛氧化制醋酸生產(chǎn)技術(shù)

1、乙醛物理性質(zhì)乙醛物理性質(zhì)外觀：無色液體，有強烈的刺激外觀：無色液體，有強烈的刺激臭味臭味，易揮發(fā)。，易揮發(fā)。 所含官能團：醛基（所含官能團：醛基（CHO） 熔點熔點()： -121 沸點沸點()： 20.8 相對相對密度密度(水水=1)： 0.78引燃溫度引燃溫度()： 140 爆炸上限爆炸上限%(V/V)： 57.0 爆炸下限爆炸下限%(V/V)： 4.0 溶解性：能跟水、乙醇、乙醚、溶解性：能跟水、乙醇、乙醚、氯仿氯仿等互溶等互溶 乙醛化學(xué)性質(zhì)乙醛化學(xué)性質(zhì) 工業(yè)制乙醛方程式：工業(yè)制乙醛方程式： 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O（加熱，（加熱，催化劑催化劑u/Ag) 乙炔水

2、化法：乙炔水化法：C2H2+H2OCH3CHO（催化劑，加熱）（催化劑，加熱）是加成反應(yīng)，也是還原反應(yīng)。是加成反應(yīng)，也是還原反應(yīng)。 乙烯氧化法：乙烯氧化法：2CH2=CH2+O22CH3CHO（催化劑，（催化劑，加熱，加壓）加熱，加壓） 乙醛催化氧化：乙醛催化氧化：2CH3CHO+O2 2CH3COOH（催化（催化劑，加熱）劑，加熱） 乙醛燃燒：乙醛燃燒：2CH3CHO+5O24H2O+4CO2 銀鏡反應(yīng)銀鏡反應(yīng)：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag +3NH3+H2O 乙醛與新制的乙醛與新制的氫氧化銅氫氧化銅：CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O

3、+2H2O(加熱，紅色加熱，紅色Cu2O沉淀）沉淀） 主要用途 危險性 主要用途： 用于制造醋酸、醋酐、合成樹脂、橡膠、塑料、香料，也用于制革、制藥、造紙、醫(yī)藥，用作防腐劑、防毒劑、顯像劑、溶劑、還原劑等。 低濃度引起眼、鼻及上呼吸道刺激癥狀及支氣管炎。高濃度吸入尚有麻醉作用。乙酸的性質(zhì)及用途乙酸的性質(zhì)及用途乙乙酸酸的的性性質(zhì)質(zhì)及及用用途途性質(zhì)性質(zhì)用途用途乙酸又名醋酸，是具有刺激氣味的無色透明液體，乙酸又名醋酸，是具有刺激氣味的無色透明液體，無水乙酸在低溫時凝固成冰狀，無水乙酸在低溫時凝固成冰狀，( (凝固點為凝固點為16.8)16.8)俗稱冰醋酸。其沸點俗稱冰醋酸。其沸點118.1118.1

4、。爆炸限。爆炸限-17.0%,-17.0%, 乙酸是重要的有機酸之一，是許多有機物的乙酸是重要的有機酸之一，是許多有機物的良好溶劑，能與水、醇、酯和氯仿等有機溶劑以良好溶劑，能與水、醇、酯和氯仿等有機溶劑以任何比例相混合。任何比例相混合。 乙酸除用作溶劑外，還有廣泛用途，乙酸乙酸除用作溶劑外，還有廣泛用途，乙酸在食品工業(yè)作防腐劑；在有機化工生產(chǎn)中，在食品工業(yè)作防腐劑；在有機化工生產(chǎn)中，乙酸裂解可制得乙酸酐，而乙酸酐是制取乙酸裂解可制得乙酸酐，而乙酸酐是制取乙酸纖維的原料；乙酸纖維的原料； 另外，由乙酸制得聚酯類，可作為油另外，由乙酸制得聚酯類，可作為油漆的溶劑和增塑劑；漆的溶劑和增塑劑；催化自

5、氧化催化自氧化乙乙酸酸生生產(chǎn)產(chǎn)概概 述述反應(yīng)原理反應(yīng)原理工藝流程工藝流程物理性質(zhì)：液體，物理性質(zhì)：液體，Tb=391.3K，溶于水、苯、醇類有機溶劑，溶于水、苯、醇類有機溶劑化學(xué)性質(zhì)：可進行酯化等反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)：可進行酯化等反應(yīng)用途：生產(chǎn)醋酸乙烯酯、醋酸纖維素、酸酐、醋酸酯等用途：生產(chǎn)醋酸乙烯酯、醋酸纖維素、酸酐、醋酸酯等生產(chǎn)方法：丁烷或輕油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化生產(chǎn)方法：丁烷或輕油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化反應(yīng)：反應(yīng)：主反應(yīng)：乙醛主反應(yīng)：乙醛+氧氣氧氣乙酸乙酸 副反應(yīng)：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等副反應(yīng)：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等催化劑：可變價金屬（催化劑：可變價金屬（Mn，

6、Ni，Co，Cu等）的醋酸鹽等）的醋酸鹽熱動力學(xué)：熱動力學(xué)：熱力學(xué)：放熱反應(yīng)熱力學(xué)：放熱反應(yīng) 動力學(xué)：初期速度慢，后期速度快動力學(xué)：初期速度慢，后期速度快影響因素：影響因素：原料配比及純度：對反應(yīng)過程和產(chǎn)品質(zhì)量影響原料配比及純度：對反應(yīng)過程和產(chǎn)品質(zhì)量影響 催化劑組成：影響原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品收率催化劑組成：影響原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品收率 工藝條件：溫度，壓力，反應(yīng)時間工藝條件：溫度，壓力，反應(yīng)時間 設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能：主要從傳質(zhì)和傳熱進行考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能：主要從傳質(zhì)和傳熱進行考慮流程：氧化反應(yīng)，產(chǎn)物分離，產(chǎn)品精制流程：氧化反應(yīng)，產(chǎn)物分離，產(chǎn)品精制操作：開工，生產(chǎn)，異常情況處理，停工等控制操作操作：開工，生

7、產(chǎn)，異常情況處理，停工等控制操作催化自氧化催化自氧化 這類能自動加速的氧化反應(yīng)具有自由基鏈反應(yīng)這類能自動加速的氧化反應(yīng)具有自由基鏈反應(yīng)特征稱特征稱。催化自氧化催化自氧化液態(tài)乙醛液態(tài)乙醛空氣或氧通入空氣或氧通入醋酸醋酸: : 無催化劑無催化劑, ,反應(yīng)需較長的誘導(dǎo)期反應(yīng)需較長的誘導(dǎo)期, ,過了誘過了誘導(dǎo)期。氧化反應(yīng)速度即迅速增長而達(dá)到最大值。導(dǎo)期。氧化反應(yīng)速度即迅速增長而達(dá)到最大值。乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝乙醛氧化法乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸生產(chǎn)醋酸(1). 反應(yīng)原反應(yīng)原理理(2).工藝條工藝條件件(3).反應(yīng)器反應(yīng)器及工藝流程及工藝流程催化自氧化催化自氧化1.1.生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理主

8、反應(yīng)主反應(yīng)乙醛氧化生產(chǎn)乙酸是一個放熱反應(yīng)，其主反應(yīng)為：乙醛氧化生產(chǎn)乙酸是一個放熱反應(yīng)，其主反應(yīng)為：副反應(yīng)主要有：副反應(yīng)主要有：主要副產(chǎn)物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等主要副產(chǎn)物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等催化自氧化催化自氧化催化自氧化催化自氧化3.3.反應(yīng)器及工藝流程反應(yīng)器及工藝流程液相自氧化具有以下特點：液相自氧化具有以下特點：氣液相反應(yīng)，氧的傳遞過程對氧化反應(yīng)速度起著氣液相反應(yīng)，氧的傳遞過程對氧化反應(yīng)速度起著 重要的作用；重要的作用；強放熱反應(yīng)；強放熱反應(yīng)；介質(zhì)往往具有強腐蝕性；介質(zhì)往往具有強腐蝕性；原料中間產(chǎn)物或產(chǎn)物與空氣或氧能形成爆炸原料中間產(chǎn)物或產(chǎn)物與空氣或氧能形成爆炸 混

9、合物，而具有爆炸危險等?；旌衔?，而具有爆炸危險等。催化自氧化催化自氧化反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：70-7570-75反應(yīng)時間：反應(yīng)時間：3h3hX X乙醛：乙醛：97%97%催化自氧化催化自氧化氧的吸收率氧的吸收率98%醋酸選擇性醋酸選擇性98%氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物乙醛、醋酸甲酯乙醛、醋酸甲酯甲酸、水、甲酸、水、醋酸（醋酸（50%） 故采用的反應(yīng)器必須是：故采用的反應(yīng)器必須是：能提供充分的氧接觸表面；能提供充分的氧接觸表面；能有效地移走反應(yīng)熱；能有效地移走反應(yīng)熱；設(shè)備材料必須耐腐蝕；設(shè)備材料必須耐腐蝕；有安全裝置；有安全裝置；返混程度滿足具體反應(yīng)的要求。返混程度滿足具體反應(yīng)的要求。內(nèi)冷卻管內(nèi)冷卻管外循環(huán)冷卻器外循環(huán)冷卻器循環(huán)導(dǎo)流筒循環(huán)導(dǎo)流筒攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器催化自氧化催化自氧化借攪動作用使借攪動作用使氣體高度分散氣體高度分散催化自氧化催化自氧化LLGG特點特點: :結(jié)構(gòu)簡單，具有極高的儲液結(jié)構(gòu)簡單，具有極高的儲液量，所以特別適宜于慢反應(yīng)和放量，所以特別適宜于慢反