1、2萬噸乙酸乙酯項(xiàng)目說明書（一）關(guān)于化工 2009-10-06 18:16:49 閱讀782 評(píng)論20 字號(hào)：大中小訂閱 目錄第一章 總說明. 81.1項(xiàng)目概況. 81.2項(xiàng)目意義. 81.3廠區(qū)和生產(chǎn)概況. 8第二章 總圖運(yùn)輸. 112.1 廠區(qū)布置說明總述. 112.2廠區(qū)布置分項(xiàng)說明. 132.2.1行政區(qū). 142.2.2輔助區(qū). 142.2.3生產(chǎn)區(qū). 152.2.4儲(chǔ)罐區(qū). 162.3廠區(qū)布置的說明表格. 17第三章 化工工藝. 183.1工藝路線的選擇. 183.1.1原料路線確定的原則和依據(jù). 183.1.2 國內(nèi)/外工藝技術(shù)概況. 203.1.3工藝技術(shù)方案的比較和選擇理由.

2、233.2全廠的工藝流程和車間的工藝流程說明. 303.2.1綜述. 303.2.2原料單元. 323.2.3 催化劑制造單元. 323.2.4反應(yīng)單元. 333.2.5 催化劑脫出單元. 343.2.6 精餾單元. 353.2.5產(chǎn)品儲(chǔ)存單元. 373.2.6 公用工程單元. 373.3 全廠物料平衡. 383.3.1全流程物料衡算. 383.3.2 入塔泵P101a物料衡算. 403.3.3入塔泵P101b物料衡算. 413.3.4全混釜反應(yīng)器R101物料衡算. 423.3.5管式反應(yīng)器R102物料衡算. 433.3.6.入塔泵P102a（備用泵P102b）物料衡算. 443.3.7 單效

3、蒸發(fā)器S201物料衡算. 453.3.8 機(jī)械分離器物料衡算. 463.3.9 精餾一塔物料衡算. 473.3.10 儲(chǔ)罐物料衡算. 483.3.11 入塔泵P203a（備用泵P203b）物料衡算. 493.3.12. 入塔泵P203a（備用泵P203b）物料衡算. 513.3.13 入塔泵P204a（備用泵P204b）物料衡算. 523.3.14 精餾三塔物料衡算. 533.3.15 入塔泵P203a（備用泵P203b）物料衡算. 543.3.16 精餾四塔物料衡算. 553.4 全廠能量平衡. 563.4.1 入塔泵P101a能量衡算. 563.4.2 入塔泵P101b能量衡算. 573.

4、4.3 全混釜反應(yīng)器R101能量衡算. 573.4.4 管式應(yīng)器R102能量衡算. 583.4.5 單效蒸發(fā)器S201能量衡算. 583.4.6 機(jī)械分離器（含冷凝器）S202能量衡算. 583.3.7 入塔泵P202a（備用泵P202b）能量衡算. 593.4.8 精餾塔1能量衡算. 593.4.9. 入塔泵P203a（備用泵P203b）能量衡算. 603.4.10 精餾塔2能量衡算. 603.4.11.入塔泵P204a（備用泵P204b）能量衡算. 613.4.12 精餾塔3能量衡算. 613.4.13 入塔泵P205a（備用泵P205b）能量衡算. 613.4.14 精餾塔4能量衡算.

5、623.4.15 全廠能量衡算. 623.5 全廠熱集成. 633.6 主要設(shè)備的選擇和計(jì)算. 653.6.1 主要設(shè)備一覽表. 653.6.2 選型舉例：泵的選型. 673.7 設(shè)計(jì)圖紙. 783.7.1 物料流程圖. 783.7.2 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖. 783.7.3 車間布置圖. 78第四章 空壓站、氮氧站和冷凍站. 894.1全廠壓縮空氣、儀表空氣、氮?dú)夂脱鯕? 894.1.1壓縮空氣. 894.1.2儀表空氣. 894.1.3 氮?dú)庀到y(tǒng)工程. 904.2 全廠各車間(裝置）用冷量、用冷方式,用冷溫度等級(jí)要求. 904.2.1 合成車間. 904.2.1精餾車間. 904.3 空壓

6、站、氮氧站、冷凍站的規(guī)模和技術(shù)方案的確定. 914.4 主要設(shè)備表. 91第五章 自動(dòng)控制. 925.1 全混釜自動(dòng)控制. 925.2 管式反應(yīng)器自動(dòng)控制. 945.3乙醇儲(chǔ)罐自動(dòng)控制. 975.4 三乙醇鋁儲(chǔ)罐自動(dòng)控制. 985.5 單效蒸發(fā)器自動(dòng)控制. 1005.6 浮閥塔一自動(dòng)控制. 1025.7 浮閥塔二自動(dòng)控制. 1055.8 填料塔一自動(dòng)控制. 1085.9 填料塔二自動(dòng)控制. 1115.10 附錄（自動(dòng)控制總列表）. 113第六章 電信和供電. 1216.1 電信. 1216.1.1設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn). 1216.1.2具體設(shè)計(jì). 1216.2供電. 1236.2.1設(shè)計(jì)原則. 12

7、36.2.2設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn). 1246.2.3配電系統(tǒng). 1256.2.4變配電所及高壓設(shè)備. 1266.2.5電氣系統(tǒng)的保護(hù)和報(bào)警系統(tǒng). 1366.2.6 電纜及電纜敷設(shè). 1366.2.7照明系統(tǒng). 1376.2.8接地系統(tǒng). 138第七章 公司營銷策略. 1417.1 營銷目標(biāo). 1417.2 目標(biāo)市場(chǎng). 1417.3 營銷策略. 1417.3.1 產(chǎn)品策略. 1437.3.2 價(jià)格策略. 1447.3.3 廣告策略. 1447.3.4 渠道策略. 1457.3.5 人員策略. 1467.3.6 客戶服務(wù). 146第八章 給水排水. 1498.1 室內(nèi)給水排水設(shè)計(jì)說明. 1498.1.1

8、 室內(nèi)衛(wèi)生水系統(tǒng)設(shè)計(jì). 1498.1.2 室內(nèi)水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì). 1508.2 室外給排水設(shè)計(jì)說明. 1558.2.1 設(shè)計(jì)范圍. 1558.2.2 設(shè)計(jì)規(guī)范. 1558.2.3 廠區(qū)給水和排水. 1568.2.4 廠區(qū)給水. 1568.2.5 廠區(qū)排水系統(tǒng). 1578.2.6 消防水系統(tǒng). 157第九章 環(huán)境保護(hù). 1599.1 廠址建設(shè)地區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀. 1599.1.1 廠址. 1599.1.2 大氣質(zhì)量現(xiàn)狀. 1609.1.3 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀. 1609.1.4 噪聲環(huán)境. 1619.2.設(shè)計(jì)依據(jù)和采用的標(biāo)準(zhǔn). 1619.2.1污水排放參照GB8978-1996的標(biāo)準(zhǔn). 1619.2.2地表

9、水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn). 1619.2.3空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn). 1649.2.4噪聲. 1649.2.5固體廢物. 1659.3.工程概述. 1659.3.1生產(chǎn)規(guī)模. 1659.3.2 總工藝流程方案. 1659.4 項(xiàng)目主要污染源和污染物. 1669.4.1 廢水排放源及污染物. 1669.4.2 廢氣排放及主要污染物. 1679.4.3 固體廢棄物排放. 1679.4.4 噪聲污染源. 1679.5 環(huán)境保護(hù)措施及預(yù)期效果. 1679.5.1 廢水廢氣治理方案. 1679.5.3 廢棄物處理. 1679.5.4 噪聲控制. 1679.6. 環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與綠化. 1689.6.1 環(huán)境管理機(jī)構(gòu).

10、1689.6.2 環(huán)保監(jiān)測(cè)站. 1699.6.3 綠化. 170第十章 供熱. 17210.1蒸汽系統(tǒng)的概述. 17210.2蒸汽系統(tǒng)的類型及規(guī)模. 17210.3蒸汽系統(tǒng)的總原則. 173第十一章 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié). 17511.1設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù). 17511.1.1設(shè)計(jì)依據(jù). 17511.1.2設(shè)計(jì)參數(shù). 17511.2 設(shè)計(jì)方案. 17611.2.1設(shè)計(jì)原則. 17611.2.3采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)方案. 176第十二章 外部工藝和公用工程管道. 179第十三章 儲(chǔ)運(yùn). 18013.1 全廠性儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施與管理制度. 18013.1.1 儲(chǔ)運(yùn)管理制度. 18013.1.2 廠外儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施.

11、 18213.1.3 廠內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施. 18213.2 各種物料儲(chǔ)運(yùn)安全. 18313.3 貯存時(shí)間、儲(chǔ)存量. 18613.4 物料的儲(chǔ)運(yùn)方案. 18713.4.1 乙醛的儲(chǔ)存與運(yùn)輸方案. 18713.4.2 乙酸乙酯儲(chǔ)存與運(yùn)輸方案. 18713.4.3 乙縮醛的儲(chǔ)存與運(yùn)輸方案. 18813.4.4 催化劑的儲(chǔ)存與運(yùn)輸方案. 188第十四章 維修. 18914.1 設(shè)備維修概述. 18914.2設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、檢查和維修分類. 19014.2.1設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng). 19114.2.2設(shè)備的檢查. 19114.2.3設(shè)備的修理. 19114.2.4設(shè)備維修的定額. 19114.3 設(shè)備的腐蝕和防護(hù).

12、19314.4 換熱器的維護(hù). 19314.5塔設(shè)備的維護(hù). 19514.6反應(yīng)設(shè)備的維護(hù). 19814.7 泵的維護(hù). 19914.8管道閥門的維護(hù). 201第十五章 消防. 20615.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)貫徹的方針、法規(guī). 20615.1.1設(shè)計(jì)依據(jù). 20615.1.2消防設(shè)計(jì)的方針. 20615.1.3 設(shè)計(jì)遵循的消防法規(guī). 20615.1.4 設(shè)計(jì)執(zhí)行的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范. 20715.2 工程概述. 20715.2.1 工程概述及工藝流程. 20715.2.2 自然條件. 21015.2.3 可依托的消防設(shè)施概況. 21015.3裝置火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)因素分析. 21115.4 工廠防

13、火的安全措施. 21215.4.1總平面布置. 21215.4.2 電氣設(shè)計(jì)的安全措施. 21215.4.3 建筑防火. 21415.4.4鋼材耐火保護(hù). 21515.4.5安全疏散設(shè)計(jì). 21615.5 消防設(shè)計(jì). 21815.5.1 火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng). 21815.5.2消防水系統(tǒng). 22115.5.3 泡沫系統(tǒng). 22215.5.4全廠消防水管網(wǎng). 22315.5.5 消防電源. 224第十六章 職業(yè)安全與工業(yè)衛(wèi)生. 22516.1. 設(shè)計(jì)依據(jù). 22516.2 工業(yè)安全規(guī)則. 22616.2.1 工廠安全一般規(guī)則. 22616.2.2機(jī)器設(shè)備的操作及管理. 22616.2.3 電氣安全

14、措施. 22716.2.4手用工具. 22916.2.5 貨物及物料的儲(chǔ)運(yùn). 22916.2.6 火警的預(yù)防. 23516.3 職業(yè)衛(wèi)生. 23916.3.1職業(yè)危害. 23916.3.2職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn). 24016.3.3 勞動(dòng)防護(hù)用品. 241附錄附錄1：總廠平面布置圖附錄2：物料及能量衡算書附錄3：PFD圖附錄4：PID圖附錄5：管道布置圖附錄6：廠址選擇附錄7：MSDS附錄8：市場(chǎng)分析附錄9；投資估算及收益分析第一章 總說明1.1項(xiàng)目概況本項(xiàng)目為年產(chǎn)2萬噸的乙酸乙酯的生產(chǎn)項(xiàng)目，利用山東鴻達(dá)科技公司（依為總廠）的乙醛產(chǎn)品，生產(chǎn)乙酸乙酯?？紤]產(chǎn)品的市場(chǎng)需求、原料來源情況以及所用工藝技術(shù)的情況

15、，本公司的設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)2萬噸的乙酸乙酯。本項(xiàng)目的總投資為7522.9萬元人民幣，考慮到項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度以及建設(shè)各環(huán)節(jié)各時(shí)間的安排等因素，我們項(xiàng)目的建設(shè)周期為1年。1.2項(xiàng)目意義乙酸乙酯是應(yīng)用最廣泛的脂肪酸酯之一，具有優(yōu)良的溶解性能，是一種快干的、極好的工業(yè)溶劑。已被廣泛的用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維耐脂、合成橡膠等生產(chǎn)，也可用于生產(chǎn)復(fù)印機(jī)用液體硝基纖維墨水；在紡織工業(yè)中用作清洗劑；食品工業(yè)中用作特殊改性酒精的香昧萃取劑；在香料工業(yè)中是最重要的香料添加劑，可作為調(diào)香劑的組成成分；乙酸乙酯也可用作粘合劑的溶劑，油漆的稀釋劑以及制造藥物、染料等的原料?，F(xiàn)階段，國內(nèi)對(duì)之的需

16、求很大。我們的2萬噸的乙酸乙酯項(xiàng)目的投產(chǎn)，必將有效地緩解國內(nèi)的市場(chǎng)需求，而且我們采用的是較先進(jìn)的乙醛縮合法，對(duì)環(huán)境危害小，產(chǎn)品的選擇性高，資源的利用充分，我們對(duì)于后續(xù)產(chǎn)物的有效處理和合理利用，都將是該項(xiàng)目有著較大的環(huán)境效益和社會(huì)效益。我們的原料來源還從生物資源的角度考慮，具有可持續(xù)的意義， 這使得我們的競(jìng)爭(zhēng)性和效益性非常的明顯。1.3廠區(qū)和生產(chǎn)概況本項(xiàng)目的廠址選擇在山東沂水縣的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，占地約為35000m2，靠近公路，臨近河流。廠區(qū)分儲(chǔ)罐區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)和行政區(qū)四大塊，該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)有完善的水、電、氣的來源，依附于總廠（乙醛生產(chǎn)廠）的空壓站、氮氧站和冷卻站，有充足的冷卻水源，其他的維修、

17、檢驗(yàn)、消防系統(tǒng)等都相應(yīng)輔助設(shè)施都配套完善。本項(xiàng)目采用的工藝為歐洲、日本廣泛采用的乙醛縮合法的先進(jìn)工藝，反應(yīng)器采用釜式與管式反應(yīng)器相串聯(lián)，精餾段設(shè)4塔有效產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品。得到高純度的乙酸乙酯產(chǎn)品，同時(shí)每年還可得到定量的乙縮醛產(chǎn)品。同時(shí)，本項(xiàng)目采用的工藝對(duì)于廢物進(jìn)行了有效合理的處理，產(chǎn)出的廢物很少，對(duì)環(huán)境危害小，并且建立了以高壓消防水系統(tǒng)和泡沫系統(tǒng)為主體的完善的消防系統(tǒng)，采取了一系列措施保證工人的勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生。表1.3-1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注一生產(chǎn)規(guī)模萬ta2.12乙酸乙酯、乙縮醛二產(chǎn)品方案1乙酸乙酯萬ta2.09純度99.97%2乙縮醛萬ta0.03純度99.89%三

18、年操作日天330四主要原材料,燃料用量1乙醛kg /h2800乙醛99.9%水0.01%五公用動(dòng)力消耗量1供水(新鮮水)萬ta0平均用水量t/h02供電設(shè)備容量kW55年耗電量kWH200753供氣平均用氣量t/H2.74冷凍平均用冷負(fù)荷KW2250六三廢排放量1廢水m3/H02廢氣Nm3h03廢渣kgh24.7掩埋七運(yùn)輸量ta1運(yùn)入量萬ta2.22管道運(yùn)輸2運(yùn)出量萬ta2.12槽車運(yùn)輸八全廠定員人601其中：生產(chǎn)工人人482管理人員人12九總占地面積萬m23.53十全廠建筑面積m213487.08十一全廠綜合能耗總量（包括二次能源）十二單位產(chǎn)品綜合能耗十三工程項(xiàng)目總投資萬元7522.91固定

19、資產(chǎn)投資萬元4000.72流動(dòng)資金萬元3522.2十四年銷售收入萬元19890十五成本和費(fèi)用1年均總成本費(fèi)用萬元14088.4622年均經(jīng)營成本萬元14088.462十六年均利潤總額萬元5801.538十七年均銷售稅金萬元994.5十八財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)%77.111投資利潤率%34.122投資利稅率%3資本凈利潤率%21.854投資回收期年35全員勞動(dòng)生產(chǎn)率萬元人3.3836全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅前和稅后）%77.11稅前內(nèi)部收益率7全投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（稅前和稅后；需注明i,值）萬元24727.28稅前，i20年十九清償能力指標(biāo)人民幣借款償還期（含建設(shè)期）年5第二章 總圖運(yùn)輸2.1 廠區(qū)布置說明總

20、述本廠設(shè)計(jì)位于沂水縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。本廠設(shè)計(jì)布置為長方形，長226m，寬156m。北面、西面和南面均為土地，東邊為省道，西邊不遠(yuǎn)處有沂河。廠區(qū)分為行政區(qū)、輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)四個(gè)部分。其中儲(chǔ)罐區(qū)又分為原料儲(chǔ)罐區(qū)和產(chǎn)品儲(chǔ)罐區(qū)兩個(gè)部分，二者獨(dú)立布置，且有各自獨(dú)立的消防車間。廠區(qū)布置總圖如下所示：圖2.1-1 廠區(qū)布置總圖生產(chǎn)區(qū)布置結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用空間，有效減少不同車間之間的連接管道長度。原料儲(chǔ)罐區(qū)域和產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)域分別放置于生產(chǎn)車間兩側(cè)，同樣也是為了減少不通車間之間的連接管道長度。生產(chǎn)部分的合成車間和精餾車間的相對(duì)位置及布置圖如下所示：圖2.1-2 生產(chǎn)部分的合成車間和精餾車間的相對(duì)位置及布置圖原料

21、儲(chǔ)罐區(qū)出來的原料通過低溫保障車間，可以直接通到合成車間I。由于低溫保障車間直接位于原料儲(chǔ)罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域之間，所以可以減少有保溫要求的管道長度。原料儲(chǔ)罐區(qū)的布置圖如下所示：圖2.1-3 原料儲(chǔ)罐區(qū)的布置圖產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)的布置圖如下所示：圖2.1-4 產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)的布置圖設(shè)備檢修室布置于精餾車間旁邊，靠近精餾車間和三個(gè)合成車間，以方便檢修設(shè)備。此外，生產(chǎn)區(qū)域附近有完備的消防準(zhǔn)備設(shè)施：包括三個(gè)消防車間和一個(gè)150 m2的消防水池。整個(gè)設(shè)計(jì)廠區(qū)的綠化面積5475.26m2，綠化率達(dá)到15.53%?？梢哉{(diào)節(jié)局部微小氣候、美化潔凈環(huán)境、減小噪音，同時(shí)還有隔離作用。最后，這些綠化用地將來還可以在必要時(shí)用以做進(jìn)一步

22、的發(fā)展只用。2.2廠區(qū)布置分項(xiàng)說明2.2.1行政區(qū)處于安全考慮，行政區(qū)靠近廠區(qū)入口且位于上風(fēng)口。在發(fā)生儲(chǔ)罐泄漏事故或者是生產(chǎn)區(qū)域事故時(shí)能夠保證安全。行政區(qū)主要就是半框形的大樓，其中包括食堂、研發(fā)中心、行政辦公等幾個(gè)部分。其中食堂位于一樓西邊的位置。行政中心位于二樓東邊和中間位置，研發(fā)中心位于三樓。此外，行政樓正面有很好的綠化布置，包括花壇噴水池和草坪。能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供一個(gè)良好的工作環(huán)境，行政區(qū)域如下圖所示：圖2.2-1 行政區(qū)域圖2.2.2輔助區(qū)輔助區(qū)域包括倒班宿舍、控制中心、公共工程站和電氣工程站。在前面圖中均有標(biāo)注。倒班宿舍位于控制中心的北面，遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)域。一方面，倒班宿舍位于全年最高頻

23、率風(fēng)向的上風(fēng)口，較為安全；另一方面，倒班宿舍遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)域和儲(chǔ)罐區(qū)，能夠讓倒班休息的工人充分休息。最后，倒班宿舍和行政中心、公用工程站以馬路和較寬的綠化帶隔開，也能夠起到減少噪音的作用。控制中心位于廠區(qū)北面中心位置，和生產(chǎn)區(qū)域只隔了一個(gè)主干道，而且和主要生產(chǎn)區(qū)域用綠化帶隔開。公共工程站包括氮?dú)庹竞蛪嚎s空氣站。其中氮?dú)庹局饕怯靡蕴峁╅_停車及檢修時(shí)吹掃管路所用的氮?dú)??？諝庹镜膲嚎s空氣則是用于設(shè)備檢修時(shí)吹掃管路和設(shè)備只用。壓縮空氣位于全年最多頻率風(fēng)向的上風(fēng)口用以采集空氣。公用工程站和生產(chǎn)區(qū)域隔開較遠(yuǎn)。電氣工程站位于廠區(qū)的西北方向，緊挨在公共工程旁。而且位于全年最多頻率風(fēng)向的上風(fēng)口。與儲(chǔ)罐區(qū)距離較遠(yuǎn)。

24、電氣工程站在廠區(qū)西門的旁邊，方便電氣設(shè)備的檢修。 2.2.3生產(chǎn)區(qū)A. 精餾車間精餾車間半露天布置，精餾車間的泵一并布置在車間內(nèi)，不單獨(dú)另設(shè)泵房，以減少輸送的距離。合成車間與精餾車間的距離滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。精餾車間內(nèi)的設(shè)備包括浮閥精餾塔、填料精餾塔、全凝器、冷凝器、回流罐和再沸器。 B. 合成車間合成車間包括三個(gè)部分：合成車間I（生產(chǎn)車間）、合成車間II（產(chǎn)物預(yù)處理車間）、合成車間III（催化劑生產(chǎn)車間）。合成車間泵全部布置在車間內(nèi)部，不單獨(dú)另設(shè)泵房，節(jié)約了管線。 C. 設(shè)備檢修室維修站位于生產(chǎn)區(qū)域的東南方向。有供交通運(yùn)輸?shù)闹苯油ǖ?，方便到工藝裝置。維修站外有加工制作的露天場(chǎng)所。設(shè)備檢修室的

25、具體位置和與其他生產(chǎn)車間和精餾車間的相對(duì)位置如下圖所示：圖2.2-2 設(shè)備檢修室位置圖 2.2.4儲(chǔ)罐區(qū)儲(chǔ)罐區(qū)分為原料儲(chǔ)罐區(qū)和產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)兩個(gè)部分。兩個(gè)部分的儲(chǔ)罐區(qū)均位于下方口。原料儲(chǔ)罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域距離大于50m，產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域的距離大于40m。兩部分儲(chǔ)罐區(qū)域軍原理生活區(qū)和行政服務(wù)區(qū)。原料儲(chǔ)罐區(qū)有一個(gè)體積為670m3的球罐，這是7天的儲(chǔ)存量。連帶上低溫保障的設(shè)備，有8m的外徑。產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)有三個(gè)球罐，容積為1340 m3，這是14天的儲(chǔ)存量。每個(gè)儲(chǔ)罐外徑為6m。各個(gè)儲(chǔ)罐之間的間距為0.6D，符合化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范。此外，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，容積5000m3的液體儲(chǔ)罐周圍設(shè)0.3m高的隔堤進(jìn)行隔離，減

26、少儲(chǔ)罐發(fā)生少量泄露事故時(shí)的污染范圍。由于本例中的容積不大，所以沒有另設(shè)單獨(dú)的防護(hù)墻。最后，儲(chǔ)罐組內(nèi)設(shè)置集水設(shè)施，并設(shè)置可控制開閉的排水設(shè)施。原料儲(chǔ)罐區(qū)和產(chǎn)品儲(chǔ)罐區(qū)的北面均設(shè)有物料操作平臺(tái)，供產(chǎn)品供應(yīng)裝卸用，距離罐區(qū)15m。操作平臺(tái)上設(shè)置有稱重區(qū)域，當(dāng)貨運(yùn)卡車經(jīng)過時(shí)在上面稱重，以計(jì)量運(yùn)輸量。2.3廠區(qū)布置的說明表格1） 區(qū)域系數(shù)表2.3-1區(qū)域系數(shù)表序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量1廠區(qū)占地面積平方米352562建筑占地面積平方米13487.083綠化面積平方米5475.264圍墻長度米7465建筑系數(shù)%38.256廠區(qū)利用系數(shù)%64.507綠化系數(shù)%15.532） 各區(qū)域面積表2.3-2 各項(xiàng)區(qū)域面積名稱

27、占地面積（平方米）行政服務(wù)中心1632倒班宿舍300控制中心500公共工程站600電氣工程站600原料操作平臺(tái)287.44原料儲(chǔ)罐區(qū)493.72消防車間I100低溫保障車間300合成車間I238合成車間II194.4合成車間III132精餾車間160消防車間150設(shè)備檢修室300產(chǎn)物操作平臺(tái)437.44產(chǎn)物儲(chǔ)罐區(qū)1037.44消防車間II100消防水池150原料區(qū)花壇800第三章 化工工藝3.1工藝路線的選擇乙酸乙酯，又稱醋酸乙酯，英文名為ethyl acetate或acetic ester。是一種無色澄清液體，有強(qiáng)烈的醚似的氣味，清靈、微帶果香的酒香，易擴(kuò)散，不持久。對(duì)眼、鼻、咽喉有刺激作用

28、；高濃度吸入可引起進(jìn)行性麻醉作用，急性肺水腫，肝、腎損害；持續(xù)大量吸入，可致呼吸麻痹；有致敏作用；長期接觸本品有時(shí)可致角膜混濁、繼發(fā)性貧血、白細(xì)胞增多等。 乙酸乙酯的分子式為C4H8O2,分子量為88.11，熔點(diǎn)-83.6，折光率為1.3708-1.3730（20)，沸點(diǎn)77.2，相對(duì)密度(水=1) 0.894-0.898，飽和蒸氣壓13.33kPa(27)，閃點(diǎn)為25，引燃溫度426，爆炸極限為2.011.5%（體積），微溶于水，溶于醇、酮、醚、氯仿等多數(shù)有機(jī)溶劑。乙酸乙酯的生產(chǎn)方法有下面幾種：（一）酯化法，這傳統(tǒng)方法，在催化劑作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯；（二）乙醛縮合法，是由乙醛在以乙

29、醇鋁為主體的復(fù)合催化劑作用下，經(jīng)一步反應(yīng)合成乙酸乙酯；（三）乙醇脫氫法，由乙醇直接脫氫生成乙酸乙酯，同時(shí)有氫氣產(chǎn)生；（四）乙烯乙酸直接加成法，由乙烯乙酸直接加成得到。3.1.1原料路線確定的原則和依據(jù)由于乙酸乙酯的合成方法有多種，因而原料路線也是多種多樣。主要包括：a乙醇和乙酸b 乙醛c 乙醇d 乙烯和乙酸 對(duì)于化工項(xiàng)目來說，不同的原料路線要求不同的工藝流程，不同的化工設(shè)備，不同的操作條件，不同的產(chǎn)品精制要求，不同的自控要求和不同的安全要求，不同的三廢處理要求以及對(duì)燃料和動(dòng)力的不同要求，這就是說，原料路線影響到擬建項(xiàng)目的技術(shù)方案，因而必然會(huì)對(duì)項(xiàng)目的投資、成本、利潤等產(chǎn)生決定性的影響。因而，原料

30、路線的選擇應(yīng)該經(jīng)過詳細(xì)而周密的考慮，然后抉擇。我們綜合分析了各個(gè)原料路線，并對(duì)應(yīng)于原料路線的選擇原則分析，如下：（1）原料來源的可靠性?？紤]到化工生產(chǎn)的連續(xù)操作性，應(yīng)該保證原料的來源可靠穩(wěn)定，上面提到的四種原料路線，原料的來源均比較的可靠穩(wěn)定；（2）原料的經(jīng)濟(jì)性。如前所述，原料路線的選擇影響到擬建廠的技術(shù)方案、廠址、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)方面，從而對(duì)項(xiàng)目的投資、成本、利潤產(chǎn)生影響。我們對(duì)于四種原料分別進(jìn)行分析如下：路線a：由乙醇和乙酸酯化合成乙酸乙酯，我國國內(nèi)企業(yè)普遍采用的路線，采用濃硫酸為催化劑，濃硫酸腐蝕設(shè)備，副反應(yīng)較多，對(duì)環(huán)境有污染，加大三廢處理要求；路線b：由乙醛縮合得到乙縮醛，在常溫低壓下進(jìn)

31、行，反應(yīng)條件溫和，對(duì)設(shè)備要求不高，生產(chǎn)成本低，受原料來源限制，適合乙醛來源廣泛地區(qū)；路線c：只用乙醇一步生成，成本較低，腐蝕小，但此項(xiàng)技術(shù)尚不成熟，存在轉(zhuǎn)化率和選擇性低缺點(diǎn)，分離系統(tǒng)存在問題；路線d：由乙烯和乙酸直接加成酯化，直接要利用乙烯原料，一次性投資低，環(huán)境友好，但能耗上較高，又考慮到近來石油價(jià)格的上漲，原料成本升高，經(jīng)濟(jì)效益下降較大。（3）資源的合理利用：隨著國民經(jīng)濟(jì)的增加，可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的提出，以及世界資源環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)峻，要求必須合理有效的利用資源。從這一角度來考慮，路線c是最好的，因?yàn)槠渌玫降脑现挥谢A(chǔ)原料乙醇一種，其他如乙醛或乙酸，均是要由乙烯或乙醇得到，如果能找到選擇性好

32、的催化劑，無疑很好；路線b，只用乙醛，高的轉(zhuǎn)化率和選擇性，對(duì)于乙醛來源廣泛的地區(qū)，能最大限度的利用乙醛資源，資源利用上也很好；路線c，用乙烯和乙酸，用來源廣泛的原料乙烯，在資源利用上較好，但乙烯價(jià)格的上升，會(huì)給此方法帶來成本壓力；路線a，國內(nèi)最為廣泛應(yīng)用，資源利用上較為基礎(chǔ)合理，對(duì)于環(huán)境危害較大，成本較高，如果在新型催化劑研究上有突破，仍有很大生存價(jià)值。綜合上面的分析，我們可以看出，四種路線各有優(yōu)劣點(diǎn)，綜合各種因素平衡考慮，我們選擇路線b，主要原因如下：1）用乙醛作為原料，轉(zhuǎn)化率和收率都很高，資源利用充分，經(jīng)濟(jì)性高，；2）乙醛作原料，反應(yīng)副產(chǎn)物較少，后提純處理設(shè)備簡(jiǎn)單，污染小，對(duì)設(shè)備要求低；3

33、）選擇的沂水工業(yè)園區(qū)內(nèi)，依托的乙醛生產(chǎn)廠，能夠提供足夠的乙醛原料，做到了原料來源的就近性，資源能夠合理利用；4）工業(yè)園區(qū)內(nèi)乙醛生產(chǎn)廠擁有制冷設(shè)備，對(duì)于乙醛生產(chǎn)乙酸乙酯過程中需要的冰鹽水能夠有效的提供，可以減少設(shè)備方面的投資，同時(shí)使其制冷設(shè)備能夠做到充分利用。3.1.2 國內(nèi)/外工藝技術(shù)概況乙酸乙酯的生產(chǎn)方法前面都已述及，乙醇和乙酸的酯化法用濃硫酸為催化劑的液相反應(yīng)已經(jīng)沿用多年，但其設(shè)備腐蝕性較大等問題突出，已被固體酸催化劑的液固相反應(yīng)和氣固相反應(yīng)所代替，乙醛縮合法工業(yè)化程度也較高，國外應(yīng)用較多，乙醇一步法和乙烯乙酸合成法大多還處于研發(fā)試行階段，工業(yè)化例子較少。國內(nèi)一直沿用酯化法，國外方面酯化法

34、乙醛縮合法都有用及。3.1.2.1國內(nèi)技術(shù)概況隨著我國化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國乙酸乙酯的消費(fèi)量逐年上升，乙酸乙酯生產(chǎn)企業(yè)也較多，在1995-1996年的鼎盛時(shí)期達(dá)到上百家。我國的乙酸乙酯生產(chǎn)一直沿用傳統(tǒng)的酯化法，采用濃硫酸作為催化劑，由于濃硫酸有酸性強(qiáng)、吸水性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，而且溶于反應(yīng)物料中，是均相催化反應(yīng)，反應(yīng)均勻，因而在全塔內(nèi)都能進(jìn)行催化反應(yīng)，但其腐蝕性較大，副產(chǎn)物多，處理困難。長期以來，科研工作者在催化劑方面和生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面做了大量的工作 ，如用酸性陽離子交換樹脂、分子篩、雜多酸和固體超強(qiáng)酸等來代替硫酸，以解決設(shè)備腐蝕和污染問題，但這些催化劑催化活性下降

35、快，催化效率較低，成本高，以及與現(xiàn)有工藝的適用性等問題，至今沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。目前，我國乙酸乙酯的主要生產(chǎn)廠家，及其生產(chǎn)能力和工藝路線如下表：表3.1-1 國內(nèi)乙酸乙酯的主要生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)能力和工藝路線 生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力（kt/a）工藝路線四川揚(yáng)子江乙?；す?0乙酸酯化法山東農(nóng)金沂蒙有限公司80乙酸酯化法、乙醇一步法江西湛江溶液廠40乙酸酯化法上海石化股份有限公司20乙醛縮合法上海試劑有限公司20乙酸酯化法成都有機(jī)化工廠20乙酸酯化法貴州有機(jī)化工廠20乙酸酯化法建德有機(jī)化工廠10乙酸酯化法湖州有機(jī)化工廠10乙酸酯化法云南溶劑廠10乙酸酯化法廣東順德市氣體溶劑廠10乙酸酯化法廣東中山市中糖有機(jī)

36、化工公司10乙酸酯化法中國石化上海石油化工股份公司采用乙醛縮合法制乙酸乙醋裝置設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為20 kt/a，于2001年3月建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目是國內(nèi)的第一家乙醛縮合法生產(chǎn)乙酸乙酯的裝置，裝置在試生產(chǎn)期間，由于原先一些未考慮到的因素在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)了影響，他們對(duì)于這一些出現(xiàn)的問題進(jìn)行了一些優(yōu)化，對(duì)乙酸乙酯裝置精餾系統(tǒng)中水與乙醇平衡的工藝和乙醛回收工藝進(jìn)行優(yōu)化，穩(wěn)定了精餾系統(tǒng)的操作，避免水和乙醛對(duì)二塔頂液循環(huán)利用和乙醋產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，還可達(dá)到降低乙醛單耗的目的。 黑龍江省石油化學(xué)研究院從1989年開始了乙醛縮合法制乙酸乙酯的研究工作，于1992年完成了實(shí)驗(yàn)工作，其轉(zhuǎn)化率和選擇性均已達(dá)到了99%以上

37、，其主要的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到了國外先進(jìn)水平，其建成的1000t/a的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目于1998年7月建成投產(chǎn)，運(yùn)行后得到了成功，通過了有關(guān)部門組織的技術(shù)鑒定。其于2000年乙醛法合成乙酸乙酯專利申請(qǐng)成功。上面提到的上海石化股份有限公司就是在其提供的技術(shù)基礎(chǔ)上運(yùn)行投產(chǎn)的。另外，還有成都的西南化工研究院開發(fā)的乙醇脫氫一步法合成乙酸乙酯工藝，以乙醇為原料，以Cu/Zn/Al混合氧化物的催化劑來合成乙酸乙酯。廈門大學(xué)也進(jìn)行過類似的研究，催化劑采用Cu/ZnO/Al2O3,在常壓氣固相反應(yīng)中，乙醉液空速2.0h-1和300下, 乙醇轉(zhuǎn)化率85%,乙酸乙酯選擇性60%。我國國內(nèi)的乙酸乙酯的生產(chǎn)技術(shù)，相對(duì)于國外的

38、技術(shù)情況還是出于相對(duì)落后的階段，再加上我國原材料方面的限制，因而我國的乙酸乙酯的生產(chǎn)技術(shù)大都是傳統(tǒng)的酯化法。這樣使得我們的生產(chǎn)，普遍存在規(guī)模小、成本高、效益低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力差等問題，而且腐蝕和環(huán)保問題難于解決，更加速了現(xiàn)有裝置的報(bào)廢、停產(chǎn)及被徹底淘汰的速度。相對(duì)而言，在國外由于大部分技術(shù)較為成熟，他們利用自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)或者資源的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)規(guī)模較大，競(jìng)爭(zhēng)能力較強(qiáng)。3.1.2.2國外技術(shù)概況國外發(fā)達(dá)國家工業(yè)生產(chǎn)乙酸乙酯主要采用乙醇醋酸直接酯化法和乙醛縮合法。他們主要利用自己豐富的資源，有效地采用適合自己的技術(shù)，產(chǎn)量和規(guī)模都極大。當(dāng)然，乙醇脫氫法和乙烯乙酸加成法也有采用的。美國乙酸乙酯近幾年生產(chǎn)量都在

39、50萬t以上，是世界上乙酸乙酯貿(mào)易量最大的國家。由于美國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可獲得廉價(jià)的乙醇(乙醇價(jià)格為我國的1213)和醋酸(基本上采用OXO法生產(chǎn)即甲醇低羰基合成法)，因而美國只有一套由Eastman公司以乙醛為原料生產(chǎn)原料產(chǎn)乙酸乙酯的裝置，其生產(chǎn)方法還是乙醇醋酸的直接酯化法，主要是以濃硫酸為催化劑的反應(yīng)精餾法。美國Davy Mckee和Union Carbide公司還開發(fā)了乙醇脫氫制乙酸乙酯并水解制乙酸的工業(yè)裝置。日本近幾年乙酸乙酯產(chǎn)量在30萬t左右，歐洲的產(chǎn)量在25萬t左右。由于日本和歐洲有大量的乙烯法乙醛資源可利用，因此大都采用乙醛縮合法合成乙酸乙酯。從1964年開始，日本Chisso公

40、司完成第一套2.5萬ta乙醛縮合法制乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，到1981年該項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)讓日本協(xié)和石油、意大利和臺(tái)灣等廠家以來，其生產(chǎn)裝置不斷擴(kuò)大，該公司自己又建立了3套工業(yè)生產(chǎn)裝置，西歐共有5套乙醛縮合法生產(chǎn)裝置。日本昭和電工公司在印尼Merak的550 - 70kta裝置上采用乙酸和乙烯加成酯化法生產(chǎn)乙酸乙酯，其裝置的費(fèi)用僅為傳統(tǒng)酯化法裝置的一半。英國BP公司采用乙酸和乙烯加成酯化法生產(chǎn)工藝，在2001年建成220kta乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，現(xiàn)已投產(chǎn)。非洲的乙酸乙酯生產(chǎn)主要集中在南非，其中薩索爾(Saso1)化學(xué)工業(yè)公司乙酸乙酯的產(chǎn)量是全非洲第一，是第一家采用英國Kvaemer 工程公司開發(fā)的乙醇脫氫法生

41、產(chǎn)乙酸乙酯的工廠?？傊?，乙酸乙酯作為一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，用途非常的廣泛。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于資源的合理利用要求更高，我國乙醇資源來源相對(duì)與國外美國等，比較貧乏，由石油獲得乙醇，隨著油價(jià)的飛升顯然競(jìng)爭(zhēng)力逐漸減低，這樣就給生物法生產(chǎn)乙醇提供了很大的空間，如何有效的利用生物法，廉價(jià)有效的制得生物乙醇，為廣的的科研者提供新的課題。由生物的乙醇得到乙醛，再由乙醛縮合法得到乙酸乙酯，是一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)合算的途徑，國內(nèi)乙醛縮合法制乙酸乙酯技術(shù)現(xiàn)在已有突破，并有企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，這給今后的企業(yè)投產(chǎn)提供了很大的借鑒價(jià)值，使得國內(nèi)的乙酸乙酯生產(chǎn)水平有了很大的提高，降低了生產(chǎn)成本，為乙醛找到了新的發(fā)展方向。這項(xiàng)技

42、術(shù)可以通過實(shí)際的生產(chǎn)，不斷的得到完善，在催化劑的處理，精制提純的技術(shù)更加完善。3.1.3工藝技術(shù)方案的比較和選擇理由由前面的敘述中，我們可以知道，乙酸乙酯的合成方法有四種，分別是直接酯化法、乙醛縮合法、乙醇一步法、乙烯乙酸加成法，我們需要對(duì)于這四種方法進(jìn)行技術(shù)比較，這對(duì)于我們整個(gè)工廠的設(shè)計(jì)絕對(duì)是有非常重要的意義。3.1.3.1直接酯化法直接酯化法合成乙酸乙酯，是有乙醇和乙酸直接在催化劑的作用下，發(fā)生酯化反應(yīng)，產(chǎn)生乙酸乙酯?，F(xiàn)在用的催化劑大多為濃硫酸，發(fā)生的為均相催化反應(yīng)，反應(yīng)與分離發(fā)生在同一個(gè)塔內(nèi)，稱作反應(yīng)精餾法。反應(yīng)的方程式為：該工藝，在反應(yīng)過程中，乙酸和乙醇以相同的比例加入有催化劑的反應(yīng)釜

43、中，在常壓、115-118條件下，快速混合反應(yīng)。生成的乙酸乙酯和水由于沸點(diǎn)低于反應(yīng)溫度而從反應(yīng)器上部蒸出。下面是該種工工藝的一種典型的流程示意圖：圖3.1-1 直接酯化法的工藝流程示意圖該種方法，由于濃硫酸有酸性強(qiáng)、吸水性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，而且溶于反應(yīng)物料中，是均相催化反應(yīng)，反應(yīng)均勻，因而在全塔內(nèi)都能進(jìn)行催化反應(yīng)。催化作用不受塔內(nèi)溫度限制，反應(yīng)機(jī)理清楚，容易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，這些優(yōu)點(diǎn)可以使反應(yīng)精餾生產(chǎn)裝置大型化。但由于采用了濃硫酸酸，就有其不可避免的缺點(diǎn)，設(shè)備腐蝕性大，濃硫酸易引起磺化、炭化和聚合等的副反應(yīng)，產(chǎn)品純度低，后處理過程復(fù)雜，三廢量大。該種方法，在美國大量使用，因?yàn)槠湓县S富。在

44、我國現(xiàn)階段采用的仍較多。許多的研究者也在改進(jìn)催化劑方面的研究，希望用其他種類催化劑代替濃硫酸。也發(fā)現(xiàn)了許多性能優(yōu)良，腐蝕性小的催化劑，例如固體超強(qiáng)酸催化劑、雜多酸、無機(jī)酸（如硫氫化鈉等），不過這一些的催化劑催化活性下降快，催化效率低，成本高，以及現(xiàn)有工藝的適應(yīng)性問題，還沒有工業(yè)化實(shí)例。另外，還有催化精餾的方法，其與反應(yīng)精餾區(qū)別在于它是非均相反應(yīng)，采用固體酸催化劑用催化精餾的方法生產(chǎn)，能夠很好的解決掉濃硫酸的弊端，但關(guān)于催化精餾的機(jī)理性問題仍然在研究之中，仍沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。總的來說，酯化法是一種比較傳統(tǒng)的方法，處于這樣一種階段現(xiàn)有工藝比較的落后，改進(jìn)性研究工業(yè)化還未實(shí)現(xiàn)。其相對(duì)于其他的方法，比較

45、的落后，競(jìng)爭(zhēng)能力差。3.1.3.2乙醛縮合法乙醛縮合法是由乙醛直接縮合得到乙酸乙酯，反應(yīng)方程式如下：該方法是俄國科學(xué)家蒂森科（Tishenko）最早發(fā)現(xiàn)的方法，l931年德國的Consortium 公司和瓦克一化學(xué)（WeckerChemie) 公司取得用乙醛為原料生產(chǎn)乙酸乙酯的生產(chǎn)許可。1959年德國的Hoechst其生產(chǎn)可分為四個(gè)階段：催化劑制備、縮合反應(yīng)、催化劑脫出、精餾提純。圖3.1-2 德國Hoechst工廠乙醛縮合法工藝流程示意圖其生產(chǎn)的工藝流程圖見上圖2。日本Chisso公司采用的生產(chǎn)過程又比德國的更優(yōu)化一步。其生產(chǎn)流程圖見下面所示。圖3.1-3 日本Chisso公司乙醛縮合法工藝

46、流程示意圖中石化上海石化股份有限公司采用的乙縮醛生產(chǎn)工藝合成段與前面日本類似，精餾段的工藝如下圖，有效地利用各采出液。圖3.1-4 上海石化股份有限公司精餾段流程圖該工藝乙醛縮合反應(yīng)的溫度為-3020，最好在-1015下進(jìn)行，反應(yīng)器設(shè)有冷卻裝置，保證低溫狀態(tài)的反應(yīng)，乙醛與催化劑（三乙醇鋁）一起加入，反應(yīng)完之后的反應(yīng)液內(nèi)的催化劑通過加水的方式破壞掉。反應(yīng)的方程式為：之后，反應(yīng)液通過蒸發(fā)器，蒸出粗酯進(jìn)入精餾段。流程如上圖中所示。乙醛縮合法具有反應(yīng)條件溫和、原料消耗少、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備腐蝕小等特點(diǎn)。這樣使得它在成本以及原料方面具有很大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又有很多大的環(huán)境效益，發(fā)達(dá)國家采用這種工藝。此種工藝受原料

47、的限制較大，適合于乙醛原料來源廣泛的地區(qū)。工藝中需要的乙醛，既可以從石油中就能夠一步步得到，也可以從生物發(fā)酵乙醇中得到，可以說由相當(dāng)大的生存空間，隨著石油資源的逐漸的減少，石油價(jià)格的逐漸的上升，生物能源作為一種新型的能源，一種綠色能源，一種可持續(xù)能源，必然有著廣闊的前景，我們的乙醛來源就是要立足于綠色的生物發(fā)酵。再加上此種工藝的高的轉(zhuǎn)化率、高的選擇性，其相對(duì)于其他的工藝方法的優(yōu)勢(shì)地位很明顯。3.1.3.3乙醇脫氫法乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯的反應(yīng)如下：反應(yīng)歷程包括乙醇脫氫轉(zhuǎn)化為乙醛、乙醛與水歧化為乙酸和乙醇、酸醇酯化生成乙酸乙酯3個(gè)連串反應(yīng)。2O世紀(jì)9O年代初清華大學(xué)化學(xué)系首先對(duì)此工藝進(jìn)行研究，開

48、發(fā) 催化劑，并獲國家專利。1994年在廣州溶劑廠進(jìn)行單管(5 L)全流程中試，1995年底在山東臨沐縣化肥廠建成5000 ta-1 工業(yè)試驗(yàn)裝置，由于工藝及工程放大問題，現(xiàn)已停產(chǎn)。1996年西南化工研究院也開始進(jìn)行乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯的研究，目前還在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。英國Kvaerner工程公司于20世紀(jì)90年代研究乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯，同時(shí)已經(jīng)在南非建成第一家工業(yè)化生產(chǎn)工廠。該工藝的關(guān)鍵問題在催化劑，目前國內(nèi)的催化劑選擇性較差，根據(jù)反應(yīng)歷程，產(chǎn)物中有中間產(chǎn)物乙醛與乙酸，另外還有副產(chǎn)物乙烯、丙酮等十幾種。由于H2對(duì)平衡的抑制及降低副反應(yīng)要求，單程轉(zhuǎn)化率只為60-70。該工藝反應(yīng)工段簡(jiǎn)單，但分離

49、設(shè)備多，流程復(fù)雜，主要是副產(chǎn)物必須分離，微量的乙醛、丁醛、巴豆醛氣味難聞，須充分脫除。由于分離工段塔多，因而能耗比傳統(tǒng)工藝還高，操作設(shè)備多的同時(shí)，人員費(fèi)用也相應(yīng)較高。就生產(chǎn)乙酸乙酯來說，該法在理論上是最好的。以較便宜的乙醇代替乙酸，在原料利用上也較為的經(jīng)濟(jì)，還可以副產(chǎn)氫氣，又沒有腐蝕性，大部分可以采用碳鋼。但在催化劑的選擇性和轉(zhuǎn)化率上有待突破。工業(yè)化實(shí)施技術(shù)上尚比較的困難。3.1.3.4乙烯乙酸加成法乙烯乙酸加成法的反應(yīng)方程式如下：乙酸和乙烯酯化合成乙酸乙酯的研究報(bào)道始于20世紀(jì)60年代，該工藝的關(guān)鍵在于催化劑體系的研制?，F(xiàn)有的催化劑體系主要為以下幾類：礦物酸及磺酸類催化劑，氧化物類催化劑，粘

50、土礦物類催化劑層狀硅酸鹽，離子交換樹脂類催化劑，雜多酸化合物催化劑。上述幾種催化劑中，雜多酸化合物結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，通過改變其組成元素可以達(dá)到調(diào)變其性能的作用。正因?yàn)殡s多酸化合物有此良好的催化特性，所以雜多酸化合物對(duì)此反應(yīng)的催化作用受到了許多研究者的重視。有關(guān)該工藝的研究, 近年來在國外已取得了重要進(jìn)展, 據(jù)報(bào)道, 日本昭和電工公司在印尼Merak的50000-70000 t/a 裝置上將采用直接由乙酸和乙烯加成酯化法生產(chǎn)乙酸乙酯, 此裝置將于1998年中期開車。此工藝采用的催化劑是一種專用雜多酸催化劑, 由乙酸和乙烯在約150和1.0MPa的條件下反應(yīng)合成乙酸乙酯。反應(yīng)過程在多段管狀反應(yīng)器中進(jìn)行,

51、 在每段之間移走反應(yīng)熱以抑制副反應(yīng)的發(fā)生。這套Merak 裝置基本投資20億日元(1650萬美元) , 約為傳統(tǒng)的乙酸乙酯裝置費(fèi)用的一半。國內(nèi)除華南理工大學(xué)在開展有關(guān)工作, 并取得較好的進(jìn)展外, 還未見對(duì)此方面的研究報(bào)道。從反應(yīng)上來看，該反應(yīng)有較高的選擇性和轉(zhuǎn)化率，既是原子經(jīng)濟(jì)型又是環(huán)境友好型的反應(yīng)。該工藝直接用原料乙烯，適合依稀原料資源豐富的地區(qū)。原料乙烯的來源主要是通過煉油，近來，隨著石油價(jià)格的飛升，給乙烯的價(jià)格帶來了不小的沖擊，增加了原料的成本，從長遠(yuǎn)來看，乙烯的價(jià)格會(huì)只升不降，原料成本會(huì)繼續(xù)上升。另外該工藝的設(shè)備投資也很大。3.1.3.5幾種工藝的比較上面提到的四種工藝方法中，已形成生

52、產(chǎn)規(guī)模的有酯化法和乙醛縮合法，乙烯乙酸加成法，近來也很有研究，考慮到乙醇一步法的低轉(zhuǎn)化率和選擇性，工業(yè)化難于實(shí)現(xiàn)，我們只對(duì)于另外的三種工藝方法的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較。此三種方法的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)情況見下表：表3.1-2 三種工藝的經(jīng)濟(jì)情況指標(biāo) 工藝路線乙醛縮合法乙烯加成法酯化法原料單耗乙烯0.335乙醛1.02乙酸0.7180.692乙醇0.533其他0.0050.010.005公用工程單耗電26.014176.36715，432冷卻水150.198166.88766.755純水008.344蒸汽0.444.2蒸汽1.100冷凍1161.200綜合能耗68921561614652注：該數(shù)據(jù)，參考自李雄的幾種工業(yè)乙酸乙酯制備方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比總投資對(duì)比:表3.1-3 不同工藝制備乙酸乙酯總投資對(duì)比萬美元 工藝路