电石乙炔法年产10万吨VAC醋酸回收工段工艺设计开题报告

 2022-03-06 08:03

1. 研究目的与意义

醋酸乙烯,即乙酸乙烯,别名醋酸乙烯酯。醋酸乙烯是用途较广的有机化工中间体之一,其主要以工业冰醋酸和电石为原料,其为具有甜的醚味的无色易燃液体,是用于有机合成。醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料,是世界上产量最大的50种有机化工原料之一。通过自身聚合或与其它单体共聚,可以生成多种衍生物。这些衍生物的用途十分广泛,可用于纸张或织物的上胶剂、粘接剂、涂料、墨水、皮革加工、纤维加工、乳化剂、水溶性膜、土壤改良剂等方面。随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。

醋酸乙烯生产经过几十年的发展,目前全球有40多套醋酸乙烯装置,主要用于工业生产的有乙炔气相法和乙烯气相法。亚洲是世界最大的醋酸乙烯生产地区和消费地区,其次是北美洲和西欧。亚洲、北美洲和西欧的醋酸乙烯产量分别为世界总产量的45.1%、34.8%、16.2%,其消费量则分别占44.6%、28 %、19.5%。目前,工业发达国家醋酸乙烯的供需基本平衡。我国的煤炭资源和天然气资源储量丰富,是乙炔法合成醋酸乙烯在国内占主流并具有市场前景的重要原因。近年来,我国醋酸乙烯生产有较大幅度增长。但随着对其应用领域的不断开拓以及国家经济发展速度的加快,根据查阅的有关醋酸乙烯生产情况知道2006年,国内醋酸乙烯生产能力达到108.3万吨/年,产量105.3万吨,装置平均开工率为 97.2%,进口量21.5万吨,消费量达到126.8万吨。预计2010年我国醋酸乙烯需求量达到168万吨,生产能力达到140万吨,供应缺口达28万吨。预计2015年我国醋酸乙烯需求量达到220万吨,生产能力达到180万吨,供应缺口扩大到40万吨。建筑、造纸、印刷、汽车、卷烟、食品等行业的快速发展,使醋酸乙烯的需求量逐年上升,市场供需矛盾日渐突出,国内产量不能满足需求,市场对进口的依存度逐年上升。多年来我国的醋酸乙烯进口都大于出口。

2. 研究内容和预期目标

具体研究内容如下: (1) 工艺流程设计 1) 工艺方案选择及论证 2) 安全生产的保障措施 3) 先进单元过程技术的应用 4) 集成与节能技术的应用 5) 工艺流程计算机仿真设计6) 绘制物料流程图和带控制点工艺流程图 7) 编制物料及热量平衡计算书(2) 设备选型及典型设备设计 1) 典型非标设备一反应器和塔器的工艺设计,编制计算说明书。 2) 典型标准设备一换热器的工艺选型设计,编制计算说明书。 3) 其他重要设备的工艺设计及选型说明。 4) 编制设备一览表(3) 车间设备布置设计 对合成车间,进行车间布置设计: 1) 车间布置设计 2) 车间主要工艺管道配管设计 3) 绘制车间平面布置图 4) 绘制车间立面布置图

预期目标如下:

本课题采用传统的乙炔法制醋酸乙烯路线,以某能化煤炭焦化干馏装置生产的电石乙炔气和煤炭气化装置生产的醋酸为原料,合成高附加值的聚乙烯醇原料醋酸乙烯。传统的乙炔法合成醋酸乙烯过程具有耗水量大、耗能高、排碳量高以及“三废”多等缺点,通过对传统工艺流程的改进,本项目达到“中国制造2025”计划所提出的指标,进一步提升我国煤化工深加工技术,响应国家可持续发展战略需求。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:电石乙炔法制醋酸乙烯

用水与电石生产乙炔采用沸腾床反应器气相催化合成醋酸乙烯的电石乙炔法是最早实现工业化的一种生产方法。国内有10家聚乙烯醇生产厂采用电石乙炔法原料路线

步骤:

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4. 参考文献

1. 邱鹏远,杨运信,张丽斌.乙炔气相法合成醋酸乙烯催化剂研究进展【J】.天然气化工,2015(4):74~78.2. 黎汉生,刘伟,安欣等.Zn(Ac)2/C催化剂上乙炔气相法合成醋酸乙烯【J】.化学反应工程与工艺,2008(2):158~162.3. Moyes Andrew B,Kueppers Lara M,Pett-Ridge Jennifer etal. Evidence for foliar endophytic nitrogen fixation in a widely distributed subalpine conifer【J】. The New phytologist,2016(4):657~658.4. 李保华.工业醋酸乙烯合成工艺及反应器模拟与优化【D】.湘潭大学,2006.5. 王勤望.增加电石乙炔工艺合成醋酸乙烯收率的方法【J】.山西化工,2004(4):60~62.

5. 计划与进度安排

(1)2022.2.24~2022.2.28(第1周) 完成1周毕业实习(2)2022.3.2~2022.3.27(第2~5周 ) 查阅文献,完成文献综述和开题报告以及不少于5000字外文文献翻译(3)2022.3.30~2022.5.22(第6~13周 ) 依据研究内容开展工作(4)2022.5.25~2022.6.5(第14~15周)进行毕业论文的写作、修改完善、打印、装订等,准备答辩。

(5)2022.6.8~2022.6.12(第16周) 毕业论文答辩

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