力为63.74MPa条件下，以碘为助化剂，羰基钴为催化剂羰基化合成醋酸，收率在88％—90％之间。低压法是在温度150℃，压力为3MPa条件下，以一碘甲烷为助催化剂并以三氯化铑为催化剂羰基化反应合成醋酸。因为高压法分离流程复杂、投资高、能耗高，目前低压法已经取代高压法。当前工业化方法中低压甲醇羰基化法是最佳生产方法，但是不足之处：碘的腐蚀性及强，催化剂铑比较昂贵。
甲醇羰基化法的改进：改进方向主要是低水技术、工艺流程和催化剂等方面的改进。 ①甲醇低压羰基化法的改进
低压甲醇羰基化法工艺流程主要集中在两个方面的改进：第一个方面是羰基化的气相工艺，目的主要是克服设备腐蚀，产物分离精制较复杂和液相法存在的催化剂流失等缺点。虽然国外对这方面已研究，但还是停留在实验室研究阶段；第二方面是双反应器串联工艺，为了使第一个反应器未反应完全的原料充分反应再串联第二个反应器，从而提高反应效率并且减轻尾气回收系统的负荷和分离精制，虽然这种技术在国内外有了一定的发展，但是特点各有不同。西南化工研究设计院采用加一个转化器，降低反应液中水含量等方面提高反应的转化率，使易分解沉淀的催化剂能承受加热从而解决催化剂沉淀问题；采用蒸发流程取出粗产品醋酸，与传统工艺不同的是此方法可大幅度提高粗产品的含量，降低分离工段的负荷和母液循环量；采用甲醇为尾气的吸收剂，与醋酸的吸收剂比较吸收效果好、对设备腐蚀小、吸收剂用量少。低压甲醇羰基化法无论是工艺流程和设备，还是催化剂都在不断提高，不断改进，从而促进了生产装置的大型化、成本降低、能耗降低和竞争力提高。 ②用于低压甲醇羰基化法制醋酸的催化剂
催化剂主要分成两类：非贵金属催化剂主要是以Ni系为代表、贵金属催化剂主要是以Rh系为代表。其中Rh系金属的活性比较高，而且Rh的活性最高。
催化剂的助催化剂、配体和载体对催化剂的性能影响比较大。助催化剂一般用卤化物或卤素及其他质子极性溶剂为最佳，在卤素中碘为最好而且常用碘甲烷。对于Ni系催化剂，除了碘甲烷之外，嘧啶类盐和醋酸盐等反应也有明显的助催化作用。配体常用含氧族元素和氮族的碱性有机基团或化合物为最好。载体主要有碳分子筛、碳黑、硅胶、活性炭等。碳分子筛及活性炭对提高甲醇气相拨基化活性最有利。 ③甲醇低压羰基化制醋酸工艺流程
甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要分为两部分：CO造气和醋酸的生产。造气工段大概包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序；醋酸生产可以分为反应工序和精制工序，反应工序主要包括：预处理、合成、转化等工段；精制工序主要包括：蒸发、脱轻、脱水、提溜、脱烷、成品等工段。简单的工艺流程图如下：
去火炬2循环1一氧化碳甲醇水 醋酸循环3456产品重组分移至煅烧炉循环 1—合成塔 2—洗涤系统 3—脱轻组分塔 4—脱水塔 5—脱重组分塔 6—废酸汽提塔
图1.1 甲醇低压羰基化合成醋酸流程图
流程说明
1.反应工序
工艺反应在搅拌式反应器中进行，并且事先加入催化液。原料进料是在加热到185℃时，甲醇从反应器底部喷入，在压缩机加压到2.47MPa后，CO也从反应器底部喷入。充分反应后的原料从塔侧进入闪蒸罐，从闪蒸罐低流回反应器的是含有催化剂的溶液。从闪蒸罐顶部出来进入精制工序的是含有水、碘甲烷、醋酸和碘化氢的蒸汽。CO 、CO2、H2和碘甲烷从反应器顶部出来进入冷却器，并凝液重新返回反应器，一部分不凝性气体送入吸收工序。并且将反应温度控制在130℃—180℃之间，175℃为最佳。如果温度过高，二氧化碳和副产物甲烷就会增加。
2.精制工序
由轻组分、脱水塔、重组分塔、废酸汽提塔组成，各塔的主要作用如下。 轻组分塔。从闪蒸罐出来的气流进入轻组分塔，蒸出物从塔顶出来经冷凝，凝液碘甲烷返回到反应器，而不凝性尾气送往吸收工序；醋酸、水、碘化钾等高沸物和少量的铑催化剂从轻组分塔塔底排除然后再返回闪蒸罐；而含水醋酸由轻组分塔侧线出料进入脱水塔上部。
脱水塔。从脱水塔塔顶馏出的水还含有少量醋酸、碘甲烷、轻质烃，然后返回吸收工序。脱水塔底主要含有醋酸的重组分并送往重组分塔。
重组分塔。从重组分塔塔顶馏出的轻质烃，含有重质烃的物料盒丙酸从塔底送入废酸汽提塔，而醋酸产品从塔侧线馏出来。
废酸汽提塔。从重组分塔塔底出来的物料进入废酸汽提塔，并且从重组分中蒸出的醋酸返回重组分塔底部。从汽提塔塔底出来的废料中含有重质烃和丙酸，所以需要进一
步处理。
3.轻组分回收工序
从反应器出来的驰放气进入高压吸收塔，用醋酸吸收其中的碘甲烷，吸收在加压下进行，压力为2.74MPa。未吸收的废弃主要含CO、CO2、及H2.送到火炬焚烧。
从高压吸收塔和低压吸收塔吸收了碘甲烷的两股醋酸富液，进入解吸塔汽提解气，解吸出来的碘甲烷蒸汽送到精制工序的轻组分冷却器，再返回反应工序。汽提解吸后的醋酸作为吸收液循环，再用于高压和低压二个吸收塔。
2物料衡算
2.1合成塔的计算
合成塔制醋酸的反应式：
主反应： CH3OH + CO → CH3COOH 副反应： C2H5OH + CO → CH3CH2COOH CO + H2O → CO2 + H2
CH3OH + HI → CH3I + H2O
CH3COOH + CH3OH →CH3COOH3 +H2O CH3I + H2 → CH4 + HI
2.1.1合成塔的物料衡算
已知：年产10万吨乙酸，每年以300个工作日计算。 假设：精乙酸中乙酸含量（wt%）：99.88% 粗乙酸含量（wt%）：85.12%
重组分：H2O（wt%）: 5% CH3CH2COOH（wt%）: 0.18% CH3COOH3（wt%）:0.01% HI（wt%）: 0.01% 轻组分：CH3I（wt%）:9.5% CH3COOCH3（wt%）: 0.18% 根据前面的数据能求出：
100000?1000 时产精乙酸：?13888.89kg/h
300?2413888.89?99.88% 时产粗乙酸：?16297.25kg/h
85.12%各组分生成量如下表
表2.1 合成塔的物料衡算表
物质 CH3I(142) CH3COOCH3(74) CH3COOH (60)
HI(128) CH3CH2COOH(74)
H2O(18) 总含量
质量产量kg/h
1548.24 29.33 13872.22 1.63 29.34 814.86 16295.62
摩尔产量Kmol/h
10.9 0.40 231.2 0.013 0.40 45.28 288.193
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