年产3万吨乙烯催化氧化生成乙醛实用工艺设计

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*****课程设计

课 程 名 称 专 业 班 级 学 生 姓 名 班 级 序 号 指 导 教 师 实 验 时 间

化工工艺课设

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目录

1.综述 .......................................................................... 1

1.1产品性能介绍 .............................................................. 1 1.2产品需求 .................................................................. 1 1.3生产方法 .................................................................. 2

1.3.1乙炔水化法 .......................................................... 2 1.3.2乙醇氧化法 .......................................................... 4 1.3.3烷烃直接氧化法 ...................................................... 5 1.4流程叙述 .................................................................. 7

1.4.1反应岗位 ............................................................ 7 1.4.2精馏岗位 ............................................................ 8 1.4.3再生岗位 ............................................................ 9

2设计工艺计算 .................................................................. 10

2.1原材料和成品的技术规格 ................................................... 10

2.1.1原材料 ............................................................. 10 2.1.2成品 ............................................................... 10 2.1.3生产指标 ........................................................... 11 2.1.4生产规模 ........................................................... 11 2.1.5原料来源 ........................................................... 11 2.1.6生产制度 ........................................................... 11 2.2物料衡算 ................................................................. 11

2.2.1基础计算 ........................................................... 11 2.1.2冷凝器的物料衡算 ................................................... 14 2.2热量衡算 ................................................................. 17

2.2.1.反应热............................................................. 17 2.2.2凝器热量衡算 ....................................................... 18 2.3 设备计算 ................................................................ 20

2.3.1基础数据 ........................................................... 20 2.3.2纯醛冷凝器设备计算 ................................................. 20

4. 冷凝器设备CAD .............................................................. 21

4.1装配图 ................................................................... 22 4.2附件及剖面图 ............................................................. 23 4.3工艺流程图 ............................................................... 24 参考文献 ....................................................................... 25 附 录 ......................................................................... 26

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乙烯催化氧化生成乙醛工艺设计

1.综述

1.1产品性能介绍

乙醛（acetaldehyde）是一种醛，又名醋醛，无色易流动液体，有刺激性气味。熔点－121℃，沸点20.8℃，相对密度小于1。可与水和乙醇等一些有机物质互溶。易燃易挥发，蒸气与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限4.0%～57.0%（体积）。天然存在于圆柚、梨子、苹果、覆盆子、草莓、菠萝、干酪、咖啡、橙汁、朗姆酒中。具有辛辣、醚样气味，稀释后具有果香、咖啡香、酒香、青香。

乙醛也是一种重要的烃类衍生物，在合成工业上也是一种重要的中间体，其本身几乎没有直接的用途，完全取决于市场对它的下游产品的需求及下游产品对生产路线的选择,主要用于醋酸、醋酐、醋酸乙烯等重要的基本有机化工产品。但是随着科技的发展,原来完全以乙醛为原料的化工产品(如醋酸)可能会改变原料路线和生产方法,乙醛下游产品的市场也会发生变化,乙醛下游产品的开发会出现一些全新的产品。

1.2产品需求

国乙醛生产方法有乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔氧化，法烷烃直接氧化四种技术路线。生产的乙醛绝大多数都用于生产醋酸的原料，只有少量用于生产季戊四醇、醋酐、丁醇、丁酸、过氧醋酸等产品。可以说国乙醛的下游产品在某种意义上说就是乙醛经醋酸而生产的下游产品。据1994年出版的《中国化学工业统计信息》报道，1993年吉化公司等12家的乙醛产量为26.7万吨，估计国总生产能力可达到30多万吨。然而总体来说我国醋酸生产装置数量多，装置能力小，据1993年统计，我国醋酸的总生产能力为47.26万吨，1992年产量为44.37万吨，其中乙烯法约占64％，酒精法约占33％，乙炔法约占3.2％。但由于醋酸下游产品的需求量巨大，有人预计今后几十年我国醋酸市场将日趋紧俏，因而改进装置提高乙醛生产能力，从而增大醋酸产量以成当务之急。另外，以乙醛为原料生产其它产品的工艺在我国仍为得到较大发展，如国已生产的乙醛下游产品，除了醋酸系列产品外，还有季戊四醇、丁烯醛、丁酸、三氧乙醛等产品，但相对来看产量很少。在我国，季戊四醇的乙醛消耗量占第