醋酸教案范文第1篇

1 醋酸正丁酯简介

醋酸正丁酯, 无色透明液体, 有水果香味, 易燃液体, 又名乙酸正丁酯或乙酸丁酯。结构式为CH3COO (CH2) 3CH3相对密度小于水, 约为0.8807, 凝固点-73, 5摄氏度, 沸点126.114摄氏度常温下为呈液体状。可与醇、酮、醚等有机液体相溶, 较难溶于水, 不易水解。在工业方面常常应用于硝化纤维清洗, 萃取剂或者香料的配制等。醋酸正丁酯具有轻微毒性, 可产生麻醉和刺激作用。

1.1 醋酸正丁酯传统生产工艺的利于弊

传统工业生产醋酸正丁酯的方式一般是利用醋酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下直接脱水缩合生成醋酸正丁酯, 该方法催化剂浓硫酸, 价格低廉。在浓硫酸在作为催化剂的同时, 不断吸收酯化反应生成的水, 促使反应右移, 得到理想的反应效率。但是反应过程中浓硫酸也会与其它物质发生反应, 生成少许杂质, 造成所得到的醋酸正丁酯纯度不高[1]。因此在酯化反应结束后我们仍需经过一系列过滤工序和中和处理以保证醋酸正丁酯的纯度。

这种传统生产工艺目前来说在我国化学工业生产之中应用广泛, 但是由于其中有浓硫酸的作用, 会对设备等造成一定程度的腐蚀, 拉高设备维护费, 生产流程又较繁复, 浪费了大量人力物力, 使得生产成本增多, 而且产量较低, 不能及时满足市场需求。采用新型醋酸正丁酯生产工艺刻不容缓。

而新的醋酸正丁酯新型生产工艺, 在全球节能环保政策的推动下, 安全系数和效率更高的固体酸逐渐代替了浓硫酸, 大大减少了杂质的生成, 为后续处理减少了大部分过滤分离工序, 不但减少了对人力, 物力以及财力的使用, 更是将醋酸正丁酯的生产过程变得更加环保无害。

1.2 以固体酸为催化剂的反应精馏生产技术

反应主要在反应塔中进行, 固体酸催化剂作为填料放在反应塔中, 加大反应物反应面积, 避免不必要反应的产生, 减少杂质生成, 高减轻对设备的腐蚀。但是, 这种生产工艺所得到的醋酸正丁酯纯度不高, 还需要进一步的中和处理, 以提高产品浓度。

1.3 基于固体酸反应精馏工艺的进一步发展

基于上面介绍这种以固体酸为催化剂的反应精馏生产技术, 既然所生成产品纯度不高, 我们可以通过其他途径提高产品纯度, 比如, 改变传统反应塔的结构。使之再进行正常反应的同时, 通过精馏方式产生纯度更高的醋酸正丁酯。于是, 新的醋酸正丁酯生产工艺产生了。此种生产工艺的反应流程如下, 通过固体酸在反应塔顶部的催化作用, 将部分反应物在此生成醋酸正丁酯, 接着进入第二阶段, 在催化剂反应填料的作用下, 基本所有反应物都逐渐生成醋酸正丁酯, 最后, 通过反应塔第三步部分的相对纯度较高的醋酸正丁酯就留在了塔的下部。

这种生产工艺的大半部分反应都在入料口处完成, 同时, 在反应塔上部, 由于冷凝作用, 会使部分废水和少量参与的醋酸从产品中分离出来, 冷凝与回流相结合, 可以直接省略中和步骤, 即可得到理想的醋酸正丁酯。

1.4 热泵的使用

上述几种生产工艺分别解决了传统工艺上的, 催化剂问题, 产物中具有杂质问题, 需要过滤分离以及中和步骤等问题。部分化工厂家, 选择了热泵以提高反应效率, 加快反应速度[2]。热泵即冷机, 通过对能量的传送以提高反应物的反应效率和反应速度, 热泵的加入, 首先, 没有违背环保节能发展的大趋势, 其次又为提高醋酸正丁酯的产量做出了贡献。此种生产工艺对比其他几项具有独特的优势, 目前在化工产业得到了大力的推广。

1.5 其它生产方式

前文提到的几种生产工艺均是在醋酸与乙醇直接反应的基础上, 但是在国际上还存在其他的生产方式, 更为先进。比如说乙醇脱氢法。乙醛缩合法等等, 但是这种生产工艺在国内尚不发达, 前者生产工艺基本与传统醋酸正丁酯生产工艺相同, 后者由于技术指标的原因, 目前只有日本化工业比较成熟。我国近来引进了一批大型醋酸正丁酯生产设备后, 基本满足了国家化工业的需求, 在这两种生产方式的推进与研发阶段仍处于起步。

2 未来发展

一个国家的化工业发展在某方面能力代表着国家的经济水平。醋酸正丁酯在化工业方面应用广泛, 是重工业也是轻工业的化工原料。要想做一个经济强国, 就必须发展化工行业。醋酸正丁酯等化工原料的产量并不能达到我国化工业逐渐上涨的需求时, 就会制约我国化工业的发展, 进一步影响到我国经济发展。虽然我国目前从国外引进了新的生产设备, 但是不能因此停下了继续探索新的生产工艺的步伐。要明白, 我国国内醋酸正丁酯的生产方式远远落于世界先进水平。

3 结语

未来醋酸正丁酯的生产工艺会更加多种多样, 会比现有生产工艺更加节能环保, 成本低廉, 我国化工业必须时刻关注国际醋酸正丁酯的生产工艺, 不断的吸收新的生产工艺, 并将各个生产工艺的先进技术相结合, 逐步改善我国醋酸正丁酯的生产工艺。同时, 也要鼓励我国先关科研人员积极研发新的生产工艺, 逐渐拉小我们与世界先进水平的差距。为我国未来发展做出贡献。

摘要：传统工业生产醋酸丁酯的方式一般是利用醋酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下直接脱水缩合生成醋酸丁酯。在可持续发展以及绿色环保等潮流的推动下, 醋酸丁酯作为一种绿色环保的工业原料, 市场需求随着工业发展持续上涨, 令醋酸丁酯成为了不可或缺的化工原料, 对醋酸丁酯生产的新工艺探究也越来越重要。

关键词：醋酸丁酯,生产工艺,化工业

参考文献

[1] 庞艳艳, 杨志强, 云静, 汪子昌.醋酸丁酯供需现状及发展建议[J].中国石油和化工经济分析, 2014 (07) :01.

醋酸教案范文第2篇

目前国内外醋酸工业的生产方法主要有:乙醛氧化法、丁烷 (轻油) 液相氧化法和甲醇羰基合成法。作为成熟的工艺路线, 各种生产方法具有以下不同的特点。

乙醛氧化法原料较贵、有副产物、工艺成熟、应用较广、操作简单;丁烷 (轻油) 液相氧化法原料便宜、来源较少、副产物多、应用不广;高压羰基合成方法原料低廉、来源广泛、无副产物、收率较高、工艺复杂、应用不广;低压羰基合成方法原料低廉来源广泛、无副产物、选择性高、工艺先进、应用广泛、操作稳定、安全可靠。

甲醇低压羰基合成法生产醋酸比其它方法较为先进, 而传统的甲醇低压羰基合成法是采用铑催化剂, 现在国外研发的新型工艺使用铱钌催化剂, 该法与传统的铑催化法的比较, 其先进性、经济性更为明显[1]。

本文拟对江苏省某采用铱钌催化剂的低压羰基合成方法生产醋酸的化工企业进行清洁生产的分析评价, 主要从以下三个方面进行。

2 资源利用情况

2.1 吨醋酸污水排放量

该醋酸装置生产污水排放量正常为4.5 m3/h, 最大为29.5m3/h;吨醋酸污水排放量正常为0.072m3, 最大为0.472m3。

2.2 吨醋酸新鲜水用量

醋酸装置吨醋酸新鲜水用量正常为2.6 7 m3, 最大为3.23m3。

2.3节水措施

根据国家下发的《关于加强工业节水工作的意见》, 该企业还采取以下节水措施:加强全装置蒸汽管网疏水器管理, 减少疏水损耗;加强循环水系统的工艺管理, 提高循环水的浓缩倍数;蒸汽凝液尽量回用;做好节水宣传工作, 控制跑、冒、滴、漏。

3 物料消耗比较

3.1 原料消耗

传统铑催化法生产每吨醋酸使用原料甲醇0.56t, CO0.551t;本工程使用的铱钌催化剂法生产每吨醋酸使用原料甲醇0.54t, CO0.50t, 均低于传统铑催化法。

3.2 能源消耗

该醋酸装置能量消耗指标详见表1。

3.3 其他节能措施

(1) 装置内部设备布置合理, 物料来去距离短捷, 减少能量损失。

(2) 醋酸装置蒸汽冷凝水经两级闪蒸, 闪蒸得到低压蒸汽供醋酸贮槽和醋酸管道伴热之用。

(3) 对生产装置操作温度偏离环境温度的设备、管道等采取绝热措施, 以节约能耗。

4 循环经济分析

本醋酸项目技术具有生成醋酸的选择性高, CO利用率高, 反应副产物少, 醋酸吨消耗催化剂较低, 三废排放量较少等特点符合“减量化”原则。

混合酸汽提器底部产生废混酸, 其中的丙酸可做为废酸回收, 送有资质的厂家处理;废渣主要有废催化剂和废离子交换树脂, 均考虑回收再利用, 符合“再使用原则”。

该装置原材料及反应物料在系统内循环, 得到充分的利用, 而且可减少污染源头, 符合“再循环原则”。

5 结语

醋酸生产属于化工行业, 我国化工行业的快速发展往往是以牺牲当地的生态环境为代价的。化工行业数量多、行业复杂资源能源利用率低、污染物排放数量大、浓度高、成分复杂[3]。而清洁生产是一种全新的环境保护战略, 随着对环境的越来越重视。清洁生产应用简便、低费、持续的解决方案帮助化工行业减少其对环境的影响并降低雇员的健康和安全风险, 鼓励化工行业采用清洁生产具有重要意义[4], 推行清洁生产应当成为企业在市场竞争压力下的自觉行为, 成为有效提高企业的市场竞争力必然选择。

摘要：以江苏省某大型醋酸生产装置为例, 进行清洁生产的分析评价, 发现采用铱钌催化剂的低压羰基合成方法生产醋酸的方法是国际先进而清洁的生产工艺, 符合循环经济的理念。

关键词：醋酸,清洁生产,循环经济

参考文献

[1] 刘清.末端处理与清洁生产的比较评述[J].环境污染与防治, 2000, 8, 22 (4) :34～3 5.

[3] 杨再鹏.清洁生产与循环经济[J].化工环保, 2005, 25 (2) :160～161.

[3] 陈坚.化工行业清洁生产问题[J].科技博览, 254.

醋酸教案范文第3篇

1 醋酸丁酯生产设备腐蚀的影响因素

1.1 生产设备原材料本身的特点

醋酸丁酯生产所用的设备主要有酯化釜、塔、阀门、管路等。在我国, 酯化釜的原材料主要是搪瓷制成的反应釜。冰醋酸、浓硫酸在温度升高的情况下腐蚀的速度也不断加快, 这样一来, 酯化釜的使用寿命大大降低。在操作过程中不难发现, 在酯化釜的焊接口被腐蚀的的程度最为严重。即使对腐蚀的焊接口做出及时的修补, 其使用寿命也不长, 甚至在生产过程中导致了更大的穿孔, 最终结果就是整个酯化釜设备无法再使用。

在生产过程中, 酯化塔的腐蚀也十分严重, 原因在于生产过程中的酯化塔不能存料。酯化塔腐蚀最严重的部位是塔体的结合处, 由于结合处的成分是由石棉和橡胶组成的, 腐蚀程度更严重。在阀门和管路方面的腐蚀原因主要是醋酸丁酯在酯化釜内不断产生, 丁醇、醋酸等液体具有很强的腐蚀性。

1.2 操作工艺存在若干问题

在传统的工业中, 合成醋酸丁酯的办法主要是以浓硫酸作为催化剂。浓硫酸作为催化剂对获得醋酸丁酯有较好的效果, 然而在酯化过程中会出现氧化、硫化等副反应。硫酸对生产设备的腐蚀也是十分严重的, 造成对生产设备的维护成本高、维护难的问题。由于硫酸还存在着氧化性的特点, 会造成生产设备的碳化。在生产过程中, 残留的硫酸的液体对后期的设备清理过程也增加了麻烦。

1.3 操作人员的影响

由于醋酸丁酯的生产过程具有复杂性的特点, 硫酸具有极大的腐蚀性, 这对人员的操作行为有着极大的要求。在生产过程中, 由于员工的不适当的操作导致设备的的折旧成本增加。由于硫酸的液体的清理的不彻底, 导致了设备的腐蚀性加重, 种种不适当的行为都对设备的腐蚀产生了不良的后果。

2 减少醋酸丁酯生产设备腐蚀的对策

2.1 降低对酯化釜、塔、阀门、管路的腐蚀的对策分析

为了增加酯化釜的使用寿命, 可以采取诸多措施来降低其腐蚀程度。对于其在焊接口的腐蚀问题上, 可以增加铅的含量来减少腐蚀, 这样就大大增加了其使用的的时间。对于在生产过程中的加热问题, 可以在加热物体上设置夹层, 这样就降低了加热的温度, 从而减少腐蚀。对于塔、阀门和管路的腐蚀性问题, 可以将阀门座的形状加以改变, 可以使用塑料制品, 或采用玻璃制品。对于管道的腐蚀, 同样的可以用玻璃管道来减少腐蚀, 或是在玻璃管道外设置一个冷却器来降低液体温度, 减少腐蚀。

2.2 改进操作工艺

环境保护法的出台对环境保护提出了更进一步的要求, 过去以液体酸作为催化剂, 然而现在更多地用的是固体酸催化剂。用固体酸催化剂的好处是可以提高生产效率, 反应和分离可以同步开展, 以此来降低对设备的腐蚀。通过用催化精馏的工艺来代替过去的硫酸催化剂工艺, 同样做到了提高生产效率。该工艺的使用所产生的生产效益是明显高于硫酸法工艺的, 该工艺所获得的粗脂的酸是比较多的, 这样就多了一个程序, 即为中和程序, 从而减少对设备的损耗。

2.3 提高工作人员的操作技术

一个员工能否对所在工厂带来效益取决于员工所具备的几种素质。能力强不强、做事认不认真、责任心强不强、产生的绩效高不高、做事的精神头足不足这五个方面是衡量员工做事的五个维度。员工所带来的效益对一个企业的巨大的生产力。在醋酸丁酯的生产过程中对员工的要求是极高的, 由于生产工序的复杂性和生产原料的特殊性, 员工必须严格的来遵守操作程序。为此, 企业要做的就是进一步规范员工的操作程序来降低对设备的损耗, 可以对员工进行专门化的培训, 学习专业知识, 可以请相关的技术专家来工厂进行指导工作。

3 结语

醋酸丁酯的生产是一个有着复杂程序的生产过程, 对其生产设备的要求是极其严格的, 对其生产工艺的要求是极其繁杂的, 对其员工操作行为的要求是更加精准的。在醋酸丁酯的生产过程中, 存在着最严重的问题即为设备腐蚀性的问题。通过改进醋酸丁酯的生产设备、改善醋酸丁酯的生产工艺、提高员工的操作技能可以进一步减少对醋酸丁酯设备的腐蚀, 从而降低生产成本、提高生产效率, 最终提高企业的效能。

摘要：醋酸丁酯的生产过程是一个极其复杂的生产过程, 一直以来众多专家学者都致力于研究降低其生产设备的腐蚀强度。本文着眼于影响醋酸丁酯生产设备腐蚀的几个因素:原材料本身的腐蚀性、生产工艺的特点以及人员操作的行为, 并在此基础上提出了解决醋酸丁酯生产设备腐蚀的对策。通过对醋酸丁酯生产设备的腐蚀的研究, 最终可以降低企业的生产成本、增加企业的效益。

关键词：醋酸丁酯,生产设备,腐蚀,生产工艺

参考文献

[1] 钱松.醋酸乙酯和丁酯产能及生产技术[J].精细化工原料及中间体, 2003 (7) :21-22.

[2] 王沛熹, 姜冬梅.醋酸丁酯合成技术进展及市场趋势分析[J].精细化工原料及中间体.2005 (1) :18-20.

醋酸教案范文第4篇

目前, 煤制乙醇的技术路线主要有四条: (1) 合成气微生物发酵; (2) 合成气直接制乙醇; (3) 醋酸酯化加氢; (4) 醋酸直接加氢。合成气微生物法发酵需要一段时间, 难实现连续化生产, 目前还没有公开数据分析该路线的经济性, 且业内普遍认为该技术不适合大规模生产。对于合成气直接制乙醇路线, 采用现有的Cu-Co基、Zn-Cr基、Cu-Zn-Al基或Mo S2基催化剂都不能得到单独的甚至是以乙醇为主的产物, 其产物中存在大量的烷烃、CO2、醛、酮、酸、酯等副产物, 乙醇收率低。而对于第三与第四条路线, 煤制甲醇、甲醇制醋酸技术已日臻成熟, 且随着建设中项目的投产, 预计2015年我国醋酸总产能将超过1050万吨/年, 但近些年利用量基本维持在430万吨左右, 产能利用率不足五成。因此, 提高醋酸行业产能利用率, 盘活企业在煤气化、甲醇及醋酸装置上的资产成为行业的共识, 而醋酸制乙醇技术的开发为醋酸行业带来了机遇。

本文介绍以醋酸为原料制备乙醇工艺路线的研究进展, 从技术和经济角度对醋酸制乙醇的两条工艺路线进行分析, 并展望其研究和应用前景。

1 技术分析

1.1 醋酸酯化加氢制乙醇技术

醋酸酯化加氢路线如图1所示, 醋酸首先与乙醇进行酯化反应生成乙酸乙酯, 随后乙酸乙酯在催化剂作用下加氢反应制得乙醇。粗乙醇部分返回酯化工序代替乙醇原料, 部分精制得到产品乙醇。酸催化条件下的酯化工艺已非常成熟, 因此该路线的技术难点主要是醋酸酯加氢催化剂的开发。

1.1.1 工艺研究

20世纪80年代, Davy Mckee公司[3]开发了天然气制乙醇工艺, 由天然气蒸汽转化、低压法甲醇、甲醇羰基合成醋酸、乙醇酯化和酯还原等工序组成, 其关键是Davy Mckee和UCC共同开发的酯的低压氢化技术。

1982年, BASF公司[4]公开了乙醇连续生产与多步蒸馏技术, 先由甲醇羰基化合成醋酸甲酯和醋酸, 醋酸甲酯利用铜基催化剂加氢生成乙醇, 分离出的副产物醋酸、甲醇、二甲醚等循环回羰基合成反应器, 乙醇总收率为50%~60%。

1994年, 韩国科学技术研究所[5]公开了甲醇首先气相羰基化, 生成醋酸/醋酸甲酯, 随后分离得到醋酸甲酯, 进一步加氢制乙醇的方法, 其中醋酸甲酯转化率与乙醇选择性均大于97%。

近些年, 我国众多科研机构对以醋酸为原料, 酯化加氢制乙醇工艺进行了大量研究, 特别是西南化工研究设计院取得了突破性进展。该院[6]从2008年开始开展醋酸酯化加氢制乙醇的研发工作, 先后完成了小试、单管模试和中试, 研发了新型醋酸酯加氢催化剂, 探索最佳醋酸酯加氢工艺条件, 形成具有自主知识产权的新工艺与技术, 醋酸酯加氢反应单程转化率不低于95%, 乙醇选择性不低于98%。

醋酸酯加氢体系多采用铜基催化剂, 主要基于该类催化剂对于酯生成醇有高的转化率与选择性。早在1930年, 铜铬催化剂被用于生产乙醛聚合物, 随后的研究中, 该类催化剂广泛应用于生产乙醇的领域[7]。Evans等[8]研究表明在二氧化硅上负载铜, 或者用雷尼铜在酯加氢中均有效加氢催化效果。

1.1.2 应用进展

由于我国醋酸产能严重过剩, 而燃料乙醇缺口较大, 多家企业通过自主研发或与科研单位合作的方式进行了醋酸酯化加氢制乙醇的中试与工业示范规模的研究。

2012年3月, 上海戊正工程技术有限公司开发的60t/a醋酸酯催化加氢制乙醇中试装置稳定运行6000h, 加氢工序采用铜基复合催化剂, 醋酸酯转化率大于96%, 乙醇选择性达98%。同年5月西南化工研究设计院与河南顺达化工科技有限公司签订国内首套“200kt/a醋酸酯化加氢制乙醇”工业示范装置合作协议, 总投资约5亿元。8月, 江苏丹化集团自主研发醋酸酯加氢制乙醇技术中试获得成功, 600t/a中试装置稳定运行1000 h, 醋酸酯转化率达到98%, 乙醇选择性达到99%。2013年初, 中国石化集团四川维尼纶厂与中国石化上海石油化工研究院合作开发的醋酸甲酯加氢制乙醇模试装置一次试车成功, 甲酯含量小于2%, 乙酯含量小于1%, 甲醇含量51%左右, 乙醇含量47%左右。目前, 醋酸酯化加氢制乙醇技术多处于技术研发与中试阶段, 尚未实现大规模工业应用。

1.2 醋酸直接加氢制乙醇技术

醋酸直接加氢制乙醇路线如图2所示。醋酸与氢气经加热后混合气化, 在贵金属催化剂存在的条件下, 一步反应制得乙醇, 产物经冷却分离, 气相产物和反应副产物乙酸乙酯、未反应醋酸返回混合气化单元, 粗乙醇经提纯得到乙醇产品。

1.2.1 工艺研究

早在20世纪50年代, 杜邦公司就进行了醋酸直接加氢制乙醇研究[9], 醋酸经Ru催化剂作用, 于70~95MPa压力下加氢获得88%的乙醇收率, 20MPa压力下乙醇收率降至40%, 但工业装置上很难满足这种极端的工艺条件。1982年, BASF公司[10]报道了Co基催化剂上醋酸在30MPa压力下加氢制乙醇, 收率达到97%, 但经济上仍不可行。1987年BP公司[11]公开了羧酸与羧酸酯在Pt合金催化剂上催化加氢制乙醇工艺, 催化剂至少包含一种第八族贵金属, 与Re、W或Mo。虽然该催化剂上羧酸加氢制醇醚选择性大大提高, 但仍有3%~9%的烷烃副产物生成。1990年, BP公司[12]公开了改进的醋酸加氢制醋酸乙酯的方法, 醋酸转化率5%~40%, 醋酸乙酯选择性大于50%, 相应醇选择性不高于10%。

醋酸直接加氢研究已有70多年历史, 但真正取得突破的是2011年塞拉尼斯公司[13]公开的TCX技术, 使该技术的工业应用成为可能。该技术利用以二氧化硅、石墨、硅铝复合氧化物为载体的铂、锡催化剂在250℃将乙酸气相选择性还原制得乙醇。采用以二氧化硅为载体的铂含量与锡含量均为1%的催化剂得到最优评价结果, 乙酸转化率85%, 乙醇选择性93.4%。

国内多家科研院所与企业开展了醋酸直接加氢制乙醇的研究。山西煤炭化学研究所610课题组开发了以过渡金属化合物为催化剂的醋酸一步加氢制乙醇工艺[14], 实现了非贵金属催化醋酸直接加氢制乙醇。厦门大学[15]报导了以过渡金属为活性组分, 碳纳米管或二氧化硅为载体, 添加助剂和保护剂制备了高性能催化剂, 醋酸转化率大于99%, 乙醇选择性大于95%, 催化剂寿命超过1000h, 乙醇时空产率大于1g/ (g-cath) 。上海华谊公司[16]公开了一种Pt、Sn、Cu、Ca负载于Si O2的醋酸加氢制乙醇催化剂, 寿命超过3000h, 醋酸转化率高达98.5%, 乙醇选择性高达98.9%, 乙酸乙酯选择性仅为1%。

1.2.2 应用进展

塞拉尼斯公司于2012年3月宣布获准在中国南京生产工业乙醇。通过优化和升级其位于南京化学工业园内现有的一体化乙酰基装置, 于2013年投产了产能27.5万吨/年, 目前该公司的工业乙醇已经开始市场销售。此外, 该公司于2012年8月, 宣布与印尼国家石油公司签署独家战略合作备忘录, 使用该公司的TCX技术, 协助印尼发展燃料乙醇项目。

目前国内同样采用直接法制乙醇的公司还有浦景化工, 其自主开发的600吨/年醋酸直接加氢装置于2012年5月正式开工建设, 公开资料显示, 浦景化工醋酸直接加氢制乙醇技术醋酸转化率大于99%, 乙醇选择性大于92%, 时空产率大于850 g/ (kg cat.) /h。山西煤炭化学研究所610课题组采用非贵金属催化醋酸直接加氢制乙醇技术, 于2013年初在小店基地完成中试并平稳运行。

2 经济性分析

2.1 生产规模

由于我国醋酸酯化加氢与直接加氢的产品目标定位均为燃料乙醇, 其经济性与装置规模、投资成本、氢气成本、醋酸成本、乙醇的市场价格密切相关。综合考虑我国燃料乙醇的快速增长需求与生产的规模效益, 建议醋酸制乙醇的产品规模为20万吨/年。

2.2 生产成本

以西南化工研究设计院为河南顺达化工科技有限公司设计的醋酸酯化加氢制乙醇项目为例, 为便于分析与比较, 原材料、产品等基准数据如表1所示。

醋酸制乙醇的两种工艺各有优缺点, 由表2数据可知, 直接加氢工艺流程短, 能耗低, 但现已成熟的体系均需使用贵金属催化剂;酯化加氢工艺所用催化剂成本低, 但整体工艺流程长, 能耗高。两种工艺的生产成本比较如表2所示。由表中数据可知, 直接加氢工艺的原料吨耗与催化剂成本略高, 酯化加氢工艺由于流程长, 能耗高, 两种方法的整体成本接近, 以原料与水、电、汽价格计算, 直接加氢法经济性略优于酯化加氢法。

注:所有价格均为含税价。

2.3 风险分析

醋酸制乙醇的成本主要取决于原料成本, 原料成本占到总生产成本的85%~88%, 而原料中的醋酸占到生产成本的65%, 因此, 项目的经济性就主要取决于乙醇和醋酸的价差。

2.3.1 原料成本

近年来, 我国醋酸价格保持在3000元/吨左右, 粮食发酵法生产燃料乙醇的价格保持在7200元/吨上下。如果醋酸和乙醇保持现在价格, 两条路线均具有较好的经济性。

对于醋酸生产企业, 开发醋酸加氢制乙醇项目, 可通过较小的投资, 开辟一个极具潜力的产品方向。当醋酸市场行情较好时, 可以降低乙醇装置负荷, 主要销售醋酸;反之亦然, 进而提高装置的灵活性, 同时由于醋酸为自产, 成本可控, 项目的经济性有保障。

另一方面, 在燃料乙醇价格不变的前提下, 如果煤炭价格上涨, 则醋酸和氢气价格会同时上涨, 当醋酸价格超过3500元/吨, 氢气价格达到1.5元/Nm3, 则醋酸制乙醇路线将不再具有经济性。

2.3.2 产品价格

我国车用燃料乙醇的需求不断增长, 预计2015年我国汽车保有量将达到1.6~1.8亿辆, 成品油需求将达到3.3亿吨, 其中汽油消费量将达1亿吨左右。按照国内目前通常使用的E10 (掺混10%乙醇) 标准计算, 如果全部采用乙醇汽油, 届时对燃料乙醇的需求将达1000万吨。在粮食乙醇停止发展的背景下, 燃料乙醇缺口较大, 其价格在最近几年内稳中有升, 为醋酸加氢制乙醇带来了良好的市场机遇。

燃料乙醇同样存在一定的降价风险。一方面, 国家正在积极推广纤维素乙醇, 尽管该路线目前仍处于研发阶段, 还有大量技术问题需要解决, 经济性尚不过关, 但经过几年研发, 如果纤维素乙醇得到大范围成功推广, 势必会造成燃料乙醇价格的下跌。另一方面, 自2014年下半年国际原油价格持续下跌, 如果油价仍在低位徘徊, 将直接影响燃料乙醇的销售价格。经初步测算, 以现有醋酸、氢气价格保持不变, 燃料乙醇价格降至6850元/吨以下, 醋酸加氢制乙醇在经济上将不可行。

3 结语

由文中技术分析可知, 醋酸直接加氢与酯化加氢技术已日趋成熟, 两种方案在技术上均可行。从经济性考虑, 按现有醋酸价格, 两种工艺生产成本明显低于粮食发酵法制乙醇的生产成本, 在经济上也是可行的, 直接加氢方案略优于酯化加氢方案。就项目的抗风险性而言, 醋酸制乙醇项目适于现有的醋酸企业, 可充分利用现有装置的公辅设施, 降低建设投资, 提高装置的灵活性, 创造更好的经济效益。总之, 该技术的实施可解决醋酸产能过剩与乙醇供给不足的现状, 有较好的经济效益和社会效益。

摘要：以醋酸为原料直接加氢与酯化加氢制乙醇可解决我国乙醇供给不足的现状, 同时可缓减我国醋酸产能过剩的局面。本文从技术与经济的角度对两种工艺进行了分析比较, 结果表明, 两种工艺在现有条件下均具有可行性, 适用于当前的醋酸企业。采用醋酸制乙醇工艺不仅增加装置使用的灵活性, 还提高了产品的附加值。

关键词：乙醇,醋酸,直接加氢,酯化加氢,技术经济分析

参考文献

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醋酸教案范文第5篇

1 醋酸乙烯反应器结构及物理模型

醋酸乙烯反应器结构如图1, 冷却介质沿反应器下部外围一周的下环形流道流入反应器, 流体在列管外错流过管束后在分布板的作用下改为并流动, 通过分布板与反应管之间的环隙沿管外向上流动, 同时与列管内流体换热, 最终通过分布板与反应管之间的环隙流入反应器上部环形流道, 沿圆周流动的同时流出反应器。

反应器内径F3360mm, 反应管径为F40'3mm, 长度为5.1m, 管间距50mm, 正三角形排列, 反应器内设置了上中下3块分布板, 中分布板经过反应器中心, 上、下分布板均距中分布板1650mm。由于列管式反应器沿中心轴对称, 故取圆周的十六分之一建立模型如图2所示。

2 冷却介质流动数值模型建立

FLUENT是世界领先、应用广泛的计算流体力学 (CFD, Computational Fluid Dynamics) 软件, 用于计算流体流动和传热问题[5,6,7]。运用FLUENT前处理网格生成软件GAMBIT针对反应器管外划分网格, 采用四面体单元, 非结构化网格, 管板间隙处尺寸太小, 局部加密。反应器管外横截面网格分布见图3。

3 数值模型性分析

为简化计算, 选取液态水作为冷却介质, 反应器的进口为速度型边界条件, 出口为压力型边界条件。固体壁面采用无滑移、光滑、绝热边界, 近壁面处采用壁函数的方法。选用标准k-ε湍流模型, 非耦合的稳态隐式解, 标准壁函数, 对动量方程、湍动能方程和湍流扩散方程采用SIMPLEC算法且均采用二阶上迎风格式。

选取合适的变量松弛因子值, 计算残差均达到了1×10-3以下, 计算结果收敛, 见图4。

4 计算结果及分析

取反应器横截面作为研究对象, 分析管外冷却介质的流速分布。下分布板与中分布板之间横截面的流速分布见图5, 中分布板与上分布板之间横截面的流速分布见图6, 管板间隙横截面的流速分布见图7。

图7与图5及图6相比, 反应器分布板的管板间隙处冷却介质流动速度大于分布板间的速度, 这是由流通面积不同决定的, 列管中心距的合理设置使间隙处速度值基本一致。图5显示反应器中心区域附近管外冷却介质流速较小, 壁面附近流速较大, 这是由于管外流体横穿管束进入反应器中心所受阻力较大。图6显示流体流过分布板后, 中心与近壁面处流速差别减小, 流速分布趋于均匀, 说明三块分布板及合理的管心距设置利于管外冷却介质的均匀分布。

5 结语

5.1反应器管外冷却介质流经分布板的管板间隙时, 速度值远大于列管之间介质速度, 且速度值基本一致, 列管中心距的合理设置利于管外冷却介质的均匀分布。

5.2反应器管外冷却介质在中心区域流速较小, 壁面附近流速较大, 这是由于管外流体穿过管束进入反应器中心所受阻力较大。

5.3反应器管外冷却介质经过分布板后, 中心与近壁面处流速差别减小, 流速分布趋于均匀, 说明三块分布板的设置利于管外冷却介质的均匀分布。

摘要：针对醋酸乙烯工业反应器, 分析管外冷却介质流动特性, 为工艺流程的优化提供参考。建立反应器管外流体空间数值模型, 模拟湍流稳态流动特性, 分析流体速度分布。研究结果表明, 流体经过分布板管板间隙的速度值远大于管外速度, 且速度值基本一致;反应器中心区域附近管外流体流速较小, 壁面附近流速较大;流体经过分布板后, 中心与近壁面处流速差别减小, 流速分布趋于均匀, 利于管外流体均匀传热;说明三块分布板及列管中心距的合理设置利于管外冷却介质的均匀分布。

关键词：醋酸乙烯反应器,管外,冷却介质,流动特性,CFD

参考文献

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醋酸教案范文第6篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2009年1月至2011年1月我院收治的50例甲亢浸润性突眼患者, 其中28例愿意接受治疗突眼症状的患者为观察组, 另外22例只愿意治疗甲亢的患者为对照组。其男37例, 女13例;年龄23～54岁, 平均 (34.5±1.3) 岁;病程3个月～1年, 平均 (6.5±1.5) 月, 2组患者在性别、年龄和病程等方面比较差异无统计学意义 (P>0.05) 。

1.2 治疗方法

对照患者入院后给予健康宣教, 常规治疗甲亢。观察组患者在常规治疗甲亢的基础上口服醋酸泼尼松20mg, 3次/d, 从第8周开始减量, 每周减量5mg, 直至第12周全部减完。从第8周即激素开始减量时加用环磷酰胺40mg口服, 2次/d, 共服用8周后停服。

1.3 观察指标

根据美国甲状腺学会 (ATA) 分级标准[2], 0级:无症状和体征;Ⅰ级:有眼征, 限于上眼睑痉挛、凝视、滞后, 眼突至22mm;Ⅱ级:有软组织受累;Ⅲ级:眼突>22mm;Ⅳ级:眼外肌受累;Ⅴ级:角膜受累;Ⅵ级:视力丧失。突眼为0级则突眼评分为0分, 突眼为1级则突眼评分为1分, 以此类推, 突眼2～6级评分分别为2～6分。

1.4 统计学处理

应用SPSS 13.0软件进行统计学分析, 组间比较采用t检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

观察组患者2例中断治疗, 治疗前突眼度评分为 (4.12±0.76) , 治疗后为 (3.01±0.78) ;对照组患者治疗前突眼度为 (4.08±0.87) , 治疗后为 (3.98±0.67) 。观察组患者治疗前后突眼度改善情况明显优于对照组, 且比较差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。

3 讨论

目前甲亢浸润性突眼的发病机制目前仍未完全明确, 它是在甲亢基础上发生的, 可能与自身免疫功能紧密相关, 眼球后组织与甲状腺滤泡细胞可能有共同的抗原, 文献报道甲状腺球蛋白抗体 (TGA) 和甲状腺微粒体抗体 (TMA) 均参与浸润性突眼的形成[3]。致突眼抗体刺激眼球后纤维结缔组织增生, 黏多糖沉积, 淋巴细胞浸润, 导致眼球被推挤向前突出;再加上眼外肌水肿, 眼球运动障碍, 使突眼更明显[4]。

目前治疗甲亢浸润性突眼主要通过抑制TGA和TMA的产生, 抑制患者自身免疫反应的程度, 使眼球回缩, 突眼度降低[5]。醋酸泼尼松具有抗免疫作用, 可以抑制机体过强的免疫反应, 使组织充血水肿状态得以改善, 但是泼尼松并不能完全使增生组织回缩消失, 所以甲亢浸润性突眼难以彻底治愈。并且由于治疗具有个体差异, 单用泼尼松时, 剂量偏大, 副作用发生几率较大, 导致部分患者不能耐受而中断治疗。环磷酰胺是一种免疫抑制剂, 其抗免疫作用不如泼尼松强, 但两药联用增强各自的免疫抑制作用, 同时减少药物使用剂量, 避免副作用的发生[6]。本研究发现观察组患者治疗前后突眼度改善情况明显优于对照组。

综上所述, 醋酸泼尼松联合环磷酰胺治疗甲亢浸润性突眼既实现治疗效果, 又避免毒副作用的发生, 是一种安全有效的治疗手段, 值得推广。

摘要：目的 观察醋酸泼尼松联合环磷酰胺治疗甲亢浸润性突眼的疗效。方法 选取50例甲亢浸润性突眼患者, 分为观察组28例和对照组22例。观察组患者在治疗甲亢的同时进行醋酸泼尼松联合环磷酰胺治疗浸润性突眼;对照组为不愿意治疗浸润性突眼, 只治疗甲亢。结果 观察组患者治疗前突眼度评分为 (4.12±0.76) , 治疗后为 (3.01±0.78) ;对照组患者治疗前突眼度为 (4.08±0.87) , 治疗后为 (3.98±0.67) 。观察组患者治疗前后突眼度改善情况明显优于对照组, 且比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 醋酸泼尼松联合环磷酰胺治疗甲亢浸润性突眼是一种安全有效的治疗手段, 值得推广。

关键词：醋酸泼尼松,环磷酰胺,甲亢,浸润性突眼

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