乙醛氧化制醋酸工艺仿真软件 (2)

OCH3COOOH→ H C + OH 3CO自由基CH3COO 引发下列的链锁反应：

H3CCO + CH3CHO → CH3CO + CH3COOH

OH3CCOOOO

H3CCH3CO + O2 →

OOH 3 C C + CH3CHO → + CH3COOOH

OH3CCO C + CH3CHO → 2 CH3COOH

自由基引发一系列的反应生成醋酸。但过氧醋酸是一个极不安定的化合物，积

OOH累到一定程度就会分解而引起爆炸。因此，该反应必须在催化剂存在下才能顺利进行。催化剂的作用是将乙醛氧化时生成的过氧醋酸及时分解成醋酸，而防止过氧醋酸的积累、分解和爆炸。

2.2 工艺流程简述 2.2.1 装置流程简述

本反应装置系统采用双塔串联氧化流程，主要装置有第一氧化塔T101、第二氧化塔T102、尾气洗涤塔T103、氧化液中间贮罐V102、碱液贮罐V105。其中T101是外冷式反应塔，反应液由循环泵从塔底抽出，进入换热器中以水带走反应热，降温后的反应液再由反应器的中上部返回塔内；T102是内冷式反应塔，它是在反应塔内安装多层冷却盘管，管内以循环水冷却。

乙醛和氧气首先在全返混型的反应器-第一氧化塔T101中反应（催化剂溶液直

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接进入T101内），然后到第二氧化塔T102中，通过向T102中加氧气，进一步进行氧化反应（不再加催化剂）。第一氧化塔T101的反应热由外冷却器E102A/B移走，第二氧化塔T102的反应热由内冷却器移除，反应系统生成的粗醋酸送往蒸馏回收系统，制取醋酸成品。

蒸馏采用先脱高沸物，后脱低沸物的流程。

粗醋酸经氧化液蒸发器E201脱除催化剂，在脱高沸塔T201中脱除高沸物，然后在脱低沸塔T202中脱除低沸物，再经过成品蒸发器E206脱除铁等金属离子，得到产品醋酸。

从低沸塔T202顶出来的低沸物去脱水塔T203回收醋酸，含量99%的醋酸又返回精馏系统，塔T203中部抽出副产物混酸，T203塔顶出料去甲酯塔T204。甲酯塔塔顶产出甲酯，塔釜排出废水去中和池处理。

2.2.2 氧化系统流程简述

乙醛和氧气按配比流量进入第一氧化塔（T101），氧气分两个入口入塔，上口和下口通氧量比约为1：2，氮气通入塔顶气相部分，以稀释气相中氧和乙醛。

乙醛与催化剂全部进入第一氧化塔，第二氧化塔不再补充。氧化反应的反应热由氧化液冷却器（E102A/B）移去，氧化液从塔下部用循环泵（P101A/B）抽出，经过冷却器（E102 A/B）循环回塔中，循环比（循环量：出料量）约110~140：1。冷却器出口氧化液温度为60℃，塔中最高温度为75~78℃，塔顶气相压力0.2Mpa（表），出第一氧化塔的氧化液中醋酸浓度在92~95%，从塔上部溢流去第二氧化塔（T102）。

第二氧化塔为内冷式，塔底部补充氧气，塔顶也加入保安氮气，塔顶压力0.1Mpa（表），塔中最高温度约85℃，出第二氧化塔的氧化液中醋酸含量为97~98%。

第一氧化塔和第二氧化塔的液位显示设在塔上部，显示塔上部的部分液位（全塔高90%以上的液位）。

出氧化塔的氧化液一般直接去蒸馏系统，也可以放到氧化液中间贮罐（V102）暂存。中间贮罐的作用是：正常操作情况下做氧化液缓冲罐，停车或事故时存氧化液，醋酸成品不合格需要重新蒸馏时，由成品泵（P402）送来中间贮存，然后用泵（P102）送蒸馏系统回炼。

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两台氧化塔的尾气分别经循环水冷却的冷却器（E101）中冷却，凝液主要是醋酸，带少量乙醛，回到塔顶，尾气最后经过尾气洗涤塔（T103）吸收残余乙醛和醋酸后放空，洗涤塔采用下部为新鲜工艺水，上部为碱液，分别用泵（P103、P104）循环。洗涤液温度常温，洗涤液含醋酸达到一定浓度后（70～80%），送往精馏系统回收醋酸，碱洗段定期排放至中和池。

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第三章 工艺技术指标

3.1 控制指标

序号 1 2 3 4 5 6 名称 T101压力 T102压力 T101底温度 T101中温度 T101上部液相温度 T101气相温度 仪表信号 PIC109A/B PIC112A/B TI103A TI103B TI103C TI103E 单位 MPa Mpa ℃ ℃ ℃ ℃ 控制指标 0.19?0.01 0.1?0.02 77?1 73?2 68?3 与上部液相温差大于13℃ 备注 7 8 9 10 11 12 13 14 15 E102出口温度 T102底温度 T102温度 T102温度 T102温度 T102温度 T102温度 T102温度 T102气相温度 TIC104A/B TI106A TI106B TI106C TI106D TI106E TI106F TI106G TI106H ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 60?2 83?2 85～70 85～70 85～70 85～70 85～70 85～70 与上部液相温差大于15℃ 16 17 18 19

T101液位 T102液位 T101加氮量 T102加氮量 LIC101 LIC102 FIC101 FIC105 % % 35?15 35?15 M3/H 150?50 M3/H 75?25 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com

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3.2 分析项目 序号 1 2 3 4 5 6 7

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名称 T101出料含醋酸 T101出料含醛 T102出料含醋酸 T102出料含醛 T101尾气含氧 T102尾气含氧 T103中含醋酸 位号 AIAS102 AIAS103 AIAS104 AIAS107 AIAS101A、B、C AIAS105 AIAS106 单位 % % % % % % % 控制指标 92～95 <4 >97 <0.3 <5 <5 <80 备注

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