酯化法醋酸乙酯装置生产系统运行优化.pdf

第36卷第3期
化工设计通訊
Vol36 No.3
2010年9月
Chemical Engineering Design Communications
ept.2010
酯化法醋酸乙酯装置生产{
系统运行优化
孙景明江在成张宝才
兖矿国泰化工有限公司,山东滕州277527)
摘要:陷化法生产醋酸乙陌是目前比較成熟的工芝,应用比较广泛。企业为了
提高市场莞争力,増加效益,应人提高酯酸乙产品质量、降低生产消耗等方面入手。
本文就陷化法生产酸乙表置如何提高产品质量,降低消耗等方面进行了探讨。
关键词:酯化法;醋酸乙;优化运行
中图分类号:F426.7文献标识码:A文章编号:1003-6490(2010)03-0045-04
0引言
1醋酸乙酯工艺流程简述
醋酸乙酯(EA)又名乙酸乙酯,是醋酸重要的下
兖矿国泰化工有限公司现有一套醋酸乙酯装置,
游产品,也是一种重要的绿色有机溶剂。具有优异的采用传统的酯化合成技术。利用国泰公司生产的備
溶解性、快干性,在工业中主要用于生产涂料、黏合酸和外购乙醇在催化剂的作用下发生酯化反应,生成
剂、乙基纤维素、人造革油毡着色剂以及人造纤维等醋酸乙酯。醋酸和乙醇在反应釜内发生酯化反应,生
的溶剂,也可作为黏合剂用于印刷油墨、人造珍珠等成醋酸乙酯和水,再进人精馏塔进行精馏,塔顶采出
的生产,作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产冷疑、分层后进人成品塔,进一步精馏,成品塔底部采
等,此外还可用作生产波萝、香蕉、草莓等水果香精和出最终醋酸乙酯产品。简单的工艺过程如下
威士忌、奶油等香料的原料,用途十分广泛,发展前景
醋酸、乙醇→反应釜→精馏塔亠精馏塔部分冷凝
看好。
器→精馏塔冷凝器→精馏塔分层器→成品塔→成品
醋酸乙醇酯化法是我国大多数生产企业都采用储槽。
的方法,也是最常见的生产方法。在催化剂存在下,
醋酸和乙醇发生直接酯化反应生成粗醋酸乙酯,再经2醋酸乙酯装置运行现状
脱水、精馏提纯得醋酸乙酯产品。其反应化学方程
自运行达产以来,虽然系统生产比较稳定,但产
式为: CH COOH+CH3CH2OH→CHCO0CCE3品质量有波动,副产物所占比例较大,部分产品指标
H20
离高端客户的要求还有一定距离,装置需要进一步优
收稿日期:2010-08-15
作者简介:孙景明(1979-),男,黑龙江省北安市人,2003年毕业于黑龙江科技学院化工工艺专业,助理工程师,现从事煤化工生产技术管理工
作。联系电话:13455069667
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化工设计通
第36卷
化。主要存在以下问题
转化率和各组份的性质确定系统整体方案。
1)酯化反应易生成中沸点物质丙酸乙酯。目前
2)醋酸和乙醇反应生产醋酸乙酯和水,反应条
丙酸乙酯很难脱除,将被带到成品中,它是影响产品件采用醋酸过量。乙醇、水、乙酯形成三元共沸物,常
醋酸乙酯纯度的主要因素;
压下沸点在70.1℃。
2)目前精馏塔分层器分层效果不理想,导致成
由于原料醋酸中含有一定量的丙酸,与乙醇反应
品塔负荷较大;
生成丙酸乙酯,中组份丙酸乙酯生成的多少,眼原料
3)随着负荷的不断提高和环保的要求,回收系醋酸中的杂质有关,无论原料醋酸中含有多少丙酸都
统处理能力需要提高。
会导致中组份物质的产生。丙酸和乙醇反应生成丙
回收塔的作用是处理系统产生的废水,使其达到酸乙酯和水,反应方程式如下:
环保要求后外送。系统产生的废水中含有部分有机CH3CH12COOH+CH1CH2OH→CH3CH2CO0CH2CH3
物,进入回收塔后进行精馏,废水中的有机物作为轻+H20
组分从塔顶馏出,其中含有大部分乙醇和乙酯,馏出
(3)在精馏塔上确定合理的中组份采出口
物部分作为回收塔回流,部分物料送入反应釜中,其
中组份丙酸乙酯在反应釜内生成后,会跟随气相
中乙醇继续参加反应。处理后废水在回收塔底部采物料进入精馏塔。由于它的沸点比醋酸乙酯、水、乙
出。为使塔顶馏出物中乙醇含量达到最大,水含量达醇三元共沸物低。要想去除掉中组份,必须在精馏塔
到最小,但必须使塔底排除废水COD达到要求,须对中部找出合理的采出口,将其采出至中间罐区。通过
回收系统进行优化。
对丙酸乙酯在操作压力下的沸点计算和实际分析数
据得知,精馏塔中部第13、15、17层塔板为中组份采
3装置优化运行措施
出的最佳位置。所以需对精馏塔进行改造,增加中组
份采出口。
针对出现的问题,为提高产品质量,降低原料、蒸
同时由于精馏塔第13、15、17层塔板三点温度较
汽等消耗,我们制定了系统运行优化具体实施方案。高:在11左右,需进行降温后在送入中间罐区,所
3.1中组份采出优化方案
以中组份采出后需增加冷却器。将中组份温度降至
(1)计算不同组份的共沸物沸点,通过提高反应40℃左右。エ艺流程优化设计简图如图1。
冷却水去废水池
??H
中组份冷却器
冷却水来自回收塔排料泵
椅塔
中组份采出去中间区
图1工艺流程图
中组份丙酸乙酯物质在精馏塔中部采出后,靠3.2.1分层原理
精馏塔内压力压入中组份冷却器,然后送入中间罐
備酸乙酯和水的不互溶性和比重的不同,在分层
区,中组份采出量由新增的调节阀控制。
器中进行上下分层,水的比重较大,在下层;乙酯的比
3.2分层器结构改造优化
重较轻,在上层。其中乙醇的含量也影响着分层效
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