乙醛氧化制醋酸生產(chǎn)技術(shù)

關(guān)于乙醛氧化制醋酸生產(chǎn)技術(shù)第1頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第2頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三乙醛物理性質(zhì)外觀：無(wú)色液體，有強(qiáng)烈的刺激臭味，易揮發(fā)。所含官能團(tuán)：醛基（－CHO）熔點(diǎn)(℃)：-121沸點(diǎn)(℃)：20.8相對(duì)密度(水=1)：0.78引燃溫度(℃)：140爆炸上限%(V/V)：57.0爆炸下限%(V/V)：4.0溶解性：能跟水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶第3頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三乙醛化學(xué)性質(zhì)工業(yè)制乙醛方程式：2CH3CH2OH+O2——→2CH3CHO+2H2O（加熱，催化劑Ｃu/Ag)乙炔水化法：C2H2+H2O－→CH3CHO（催化劑，加熱）是加成反應(yīng)，也是還原反應(yīng)。乙烯氧化法：2CH2=CH2+O2－→2CH3CHO（催化劑，加熱，加壓）乙醛催化氧化：2CH3CHO+O2－→2CH3COOH（催化劑，加熱）乙醛燃燒：2CH3CHO+5O2—→4H2O+4CO2銀鏡反應(yīng)：CH3CHO+2Ag(NH3)2OH

—→CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O乙醛與新制的氫氧化銅：CH3CHO+2Cu(OH)2—→CH3COOH+Cu2O+2H2O(加熱，紅色Cu2O沉淀）

第4頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三主要用途危險(xiǎn)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。第5頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三乙酸的性質(zhì)及用途乙酸的性質(zhì)及用途性質(zhì)用途乙酸又名醋酸，是具有刺激氣味的無(wú)色透明液體，無(wú)水乙酸在低溫時(shí)凝固成冰狀，(凝固點(diǎn)為16.8℃)俗稱冰醋酸。其沸點(diǎn)118.1℃。爆炸限４-17.0%,

乙酸是重要的有機(jī)酸之一，是許多有機(jī)物的良好溶劑，能與水、醇、酯和氯仿等有機(jī)溶劑以任何比例相混合。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(jī)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纖維的原料；另外，由乙酸制得聚酯類，可作為油漆的溶劑和增塑劑；催化自氧化第6頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三乙酸生產(chǎn)概述反應(yīng)原理工藝流程物理性質(zhì)：液體，Tb=391.3K，溶于水、苯、醇類有機(jī)溶劑化學(xué)性質(zhì)：可進(jìn)行酯化等反應(yīng)用途：生產(chǎn)醋酸乙烯酯、醋酸纖維素、酸酐、醋酸酯等生產(chǎn)方法：丁烷或輕油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化反應(yīng)：①主反應(yīng)：乙醛+氧氣→乙酸②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(jià)金屬（Mn，Ni，Co，Cu等）的醋酸鹽熱動(dòng)力學(xué)：①熱力學(xué)：放熱反應(yīng)

②動(dòng)力學(xué)：初期速度慢，后期速度快影響因素：①原料配比及純度：對(duì)反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量影響

②催化劑組成：影響原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品收率

③工藝條件：溫度，壓力，反應(yīng)時(shí)間

④設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能：主要從傳質(zhì)和傳熱進(jìn)行考慮流程：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，停工等控制操作催化自氧化第7頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三

這類能自動(dòng)加速的氧化反應(yīng)具有自由基鏈反應(yīng)特征稱自氧化反應(yīng)。催化自氧化液態(tài)乙醛空氣或氧通入醋酸反應(yīng)特點(diǎn):無(wú)催化劑,反應(yīng)需較長(zhǎng)的誘導(dǎo)期,過(guò)了誘導(dǎo)期。氧化反應(yīng)速度即迅速增長(zhǎng)而達(dá)到最大值。第8頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸(1).反應(yīng)原理(2).工藝條件(3).反應(yīng)器及工藝流程催化自氧化第9頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.生產(chǎn)原理主反應(yīng)乙醛氧化生產(chǎn)乙酸是一個(gè)放熱反應(yīng)，其主反應(yīng)為：副反應(yīng)主要有：主要副產(chǎn)物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等自由基反應(yīng)機(jī)理催化自氧化第10頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三催化自氧化鏈的引發(fā)：CH3CHO﹢Mn3﹢CH3CO﹢H﹢﹢Mn2﹢．鏈的傳遞：CH3CO﹢O2CH3COOO．．CH3COOO﹢CH3CHOCH3COOOH﹢CH3CO．．CH3COOOH﹢CH3CHO中間復(fù)合物醋酸錳2CH3COOH醋酸錳鏈終止：第11頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.工藝條件第12頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.反應(yīng)器及工藝流程液相自氧化具有以下特點(diǎn)：☆氣液相反應(yīng)，氧的傳遞過(guò)程對(duì)氧化反應(yīng)速度起著重要的作用；☆強(qiáng)放熱反應(yīng)；☆介質(zhì)往往具有強(qiáng)腐蝕性；☆原料中間產(chǎn)物或產(chǎn)物與空氣或氧能形成爆炸混合物，而具有爆炸危險(xiǎn)等。催化自氧化第13頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第14頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三反應(yīng)溫度：70-75反應(yīng)時(shí)間：3hX乙醛：97%催化自氧化氧的吸收率98%醋酸選擇性98%氧化產(chǎn)物乙醛、醋酸甲酯甲酸、水、醋酸（50%）第15頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三

故采用的反應(yīng)器必須是：◆能提供充分的氧接觸表面；◆能有效地移走反應(yīng)熱；◆設(shè)備材料必須耐腐蝕；◆有安全裝置；◆返混程度滿足具體反應(yīng)的要求。內(nèi)冷卻管外循環(huán)冷卻器循環(huán)導(dǎo)流筒攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器反應(yīng)器移熱方式催化自氧化第16頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器借攪動(dòng)作用使氣體高度分散催化自氧化第17頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第18頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第19頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第20頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第21頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三第22頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三LLGG連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有極高的儲(chǔ)液量，所以特別適宜于慢反應(yīng)和放熱量大的場(chǎng)合。鼓泡反應(yīng)器液相軸向返混很嚴(yán)重.催化自氧化第23頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三催化自氧化第24頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期三工業(yè)生產(chǎn)中采用的是全混型鼓泡塔式反應(yīng)器。簡(jiǎn)稱氧化塔。氧化塔有內(nèi)冷卻和外冷卻兩種形式催化自氧化第25頁(yè)，講稿共29頁(yè)，2023年5月2日，星期