乙烯法制醋酸乙烯固定床列管式反应器设计.doc
《乙烯法制醋酸乙烯固定床列管式反应器设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《乙烯法制醋酸乙烯固定床列管式反应器设计.doc(72页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、乙烯法制醋酸乙烯固定床列管式反应器目 录一. 文献、资料的检索 21.产品介绍22.生产工艺过程33.安全技术要求4二.可行性研究 51.总 论52.市场分析和建设规模53.投资估算与资金筹措104.财务和敏感性分析135.风险因素分析和对策206.结论237.附件23三. 工艺说明书 281.工艺描述282.流程图(附图一)283.自动化工艺的说明28四. 物料衡算书 311.流程示意图312.物料衡算表31五. 能量衡算书 341. 计算过程342.计算结果汇总表363.附注38六设备计算及装配图 391.固定床列管式反应器 392.恒沸初馏塔 54七. 设备平面布置图 (附图六)65八.
2、 厂区平面布置图 (附图七)65九. 设备一览表 66一. 文献、资料的检索 1.产品介绍醋酸乙烯,又名醋酸乙烯酯,是一种重要的有机化工中间体,是世界产量最大的50种化工原料之一。广泛应用于纤维、粘接剂、涂料、乳化剂、纺织品上浆及整理剂、制鞋、薄膜、安全玻璃、水溶性膜、土壤改良剂等方面;还用于建筑、机械、汽车、造纸、包装、纺织、印染、卷烟、家具、印刷等行业。随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。1.1 物化性质:物理性质数值物理性质数值分子量86.091粘度(20),mPas0.42熔点,-92.8气化热,J/g379.1沸点,燃烧热,kJ/g24.06101.3kPa(760mmHg
3、)72.2聚合热,kJ/mol89.1239.99kPa(300mmHg)47.0临界温度,2526.67kPa(50mmHg)9.0临界压力,kPa42001.33kPa(10mmHg)-18临界密度,g/cm30.324闪点,-7.78蒸气相对密度(空气=1.0)2.96液体相对密度0.9338空气中爆炸极限,%(vol)2.613.6折射率1.3952与乙醇混溶,能溶于乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水。易受热、光或微量的过氧化物的作用聚合成透明固体,通常加对苯二酚或二苯胺作稳定剂,不加稳定剂的纯品贮存时间不应超过24h。1.2 企业标准号:SHT 162811996石化行业
4、标准1.5 技术指标醋酸乙烯(主产品)醋酸乙烯99.9%乙醛0.012%游离酸0.001%活性度9.510分醋酸甲酯0.02%醋酸乙酯0.005%2.生产工艺过程乙酸气化塔反应器气体分离水洗塔气体乙酸乙烯乙酸盐吸收塔循环乙烯塔顶解析塔塔顶CO2出塔釜液体回吸收塔液体粗馏塔反应液循环乙酸塔釜液相分层干燥塔有机相气提塔废水脱轻组分塔精馏塔合成系统粗制系统VAM吸收、CO2再生精制系统流程说明:将醋酸连续加入醋酸蒸发器,并在此与气态(新鲜的和循环的)乙烯接触,将纯氧送入醋酸正气和乙烯进料中,并使进料的各组分的比例达到一定值。 将上述原料送入固定床反应器,在一定的条件下和催化剂的作用下反应,生成醋酸乙
5、烯、二氧化碳和其他杂质。反应热用循环水移出,并且产生蒸汽,反应器的塔顶产物(含有醋酸乙烯、未反应的乙烯、醋酸、水、二氧化碳和其他杂质)由于产物的醋酸乙烯含量很低,故采用以醋酸作溶剂的吸收分离方法,是醋酸乙烯与不凝性气体分离。自反应器出来的反应气体产物经热交换器后,进入气体冷凝器,经换热后先后进入醋酸吸收塔和排气洗涤塔议回收粗醋酸乙烯和醋酸,塔顶排出的经过循环压缩机增压后大部分循环回反应器,一部分经过醋酸和水洗以后可能夹带的醋酸乙烯和醋酸后,送入二氧化碳吸收装置,一热的碳酸钾溶液脱出一部分二氧化碳后,回到循环气中,以保证循环气中二氧化碳含量恒定。 来自醋酸吸收塔和排气洗涤塔塔底的粗醋酸乙烯一并进
6、入由多塔组成的回收工段。初馏塔由3个塔组成(初馏塔、水汽提塔和醋酸乙烯脱水塔),在此系统,不可冷凝的乙烯和氧从塔顶移出,压缩并循环到反应段。初馏塔底流出的醋酸返回醋酸吸收塔和醋酸蒸发器,初馏塔塔顶物送到醋酸乙烯脱水塔,从脱水塔塔底得到不含水的醋酸乙烯,送到轻组分塔,从塔顶除去,塔底物送入重组分塔,塔底除去重组分,塔顶得到醋酸乙烯产品。3.安全技术要求1、远离明火及热源。 2、本产品的蒸汽能与空气形成爆炸混合物。 3、运输时须执行国家关于化学危险品的有关规定,须有化工产品准用证。 4、灌装和运输时都要有静电消除设施。 5、运输时应轻装轻卸。避免碰撞,并防止日晒雨淋。 6、凡是接触乙酸乙烯酯的人员
7、必须熟悉乙酸乙烯酯的安全规定,配备个人防护措施,以保证安全。二.可行性研究(奚晨浩)1.总 论 1.1 项目简介 生产产品: 醋酸乙烯生产规模:年产10万吨醋酸乙烯是一种重要的有机化工中间体,主要原料为工业冰醋酸和电石,是世界产量最大的50种化工原料之一。广泛应用于纤维、粘接剂、涂料、乳化剂、纺织品上浆及整理剂、制鞋、薄膜、安全玻璃、水溶性膜、土壤改良剂等方面;还用于建筑、机械、汽车、造纸、包装、纺织、印染、卷烟、家具、印刷等行业。随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。1.2 项目提出的背景尽管国内醋酸乙烯产业近几年发展虽然较快,但随着对其应用领域的不断开拓以及国家经济发展速度的加快,
8、使醋酸乙烯的需求量逐年上升,市场供需矛盾仍然存在,每年仍有较大的进口量。2004年全国产能已达97万吨,生产装置约15套,每年仍需10万吨以上的进口量,且仍不能满足国内的需要,国内的需求量每年以5%的速度增长,2010年消费量将达到142万吨,仍然存在一定的市场缺口。加之下游用途越来越广泛,市场需求量继续扩大。1.3 项目建设必要性1、符合国家产业政策,并得到部分省发改委鼓励;2、较之电石PVC产品,醋酸乙烯是高端化工产品,是较高盈利项目;3、国内需求长期高涨,产量不能满足下游需要;4、本方所掌握的 Beyer工艺合成醋酸乙烯一线生产技术,工艺上可行,成本上经济,并且具有绿色环保的特性;5、没
9、有技术转让费用,一线生产技术由本方掌握,投资方进入本行业门槛低;6、上游原材料醋酸、乙烯市场供给充分,且价格适中。2.市场分析和建设规模 2.1 市场分析 2.1.1 拟建项目产出物用途调查醋酸乙烯是一种重要的有机化工中间体,主要原料为工业冰醋酸和电石,是世界产量最大的50种化工原料之一。广泛应用于纤维、粘接剂、涂料、乳化剂、纺织品上浆及整理剂、制鞋、薄膜、安全玻璃、水溶性膜、土壤改良剂等方面;还用于建筑、机械、汽车、造纸、包装、纺织、印染、卷烟、家具、印刷等行业。随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。2.1.2 产品现有生产能力调查目前,世界醋酸乙烯生产能力为485万吨/年,2002
10、年产量为408万吨。预计到2010年,世界醋酸乙烯需求量将达到650万吨。目前我国现有醋酸乙烯生产厂16家,生产能力为106万吨/年,产量为96万吨。我国自1965 年北京有机化工厂从日本引进电石乙炔法生产醋酸乙烯技术以来,依靠自己的力量先后建设了10 套万吨级维纶厂。1972 年上海石油化工二厂又引进了乙烯法醋酸乙烯装置,1977 年四川维尼纶厂引进天然气乙炔法醋酸乙烯装置,13 套装置原设计能力为376 kt/ a醋酸乙烯,全是为维纶纤维配套。近几年,由于醋酸乙烯需求量大幅上升,各厂都将原有生产装置进行改扩建扩能,但醋酸乙烯在我国缺口仍然很大。国内醋酸乙烯价格基本在左右,但各地区差异较大
11、。我国有醋酸乙烯生产装置16 套,其中乙烯法仅有2 套,年产22 万吨 ,占总生产能力的25.161 %;天然气乙炔法一套,年产12 万t ,占13.197 %;电石乙炔工艺12 套,年产51.190 万吨 ,占总生产能力的60.142 %。由于我国醋酸乙烯装置大部分建成于20 世纪60年代和70 年代,其技术水平仅相当于国外20 世纪70年代初水平,虽然近年努力改造,醋酸乙烯产量有所增长,但仍落后于世界先进水平。其次我国醋酸乙烯装置规模偏小,国外一般都在10 万t/ a 以上,加拿大1985 年己建成了36 万t/ a 的装置,差距很大。我国醋酸乙烯主要生产企业及生产能力情况如下:生产能力(
12、万吨) 生产方法上海石化股份公司 9.00 乙烯法四川维尼纶厂 12.00 天然气乙烯法北京有机化工厂 9.00 乙烯法贵州水晶有机化工有限公司 3.20 电石乙炔法福建纺织化纤集团有限公司 5.50 电石乙炔法湖南省湘维有限公司 5.50 电石乙炔法江西化纤化工股份有限公司 10.00 电石乙炔法山西三维集团股份有限公司 8.00 电石乙炔法皖维化纤化工股份有限公司 10.00 电石乙炔法广西维尼纶集团股份有限责任公司 5.50 电石乙炔法云南云维股份有限公司 3.20 电石乙炔法兰州维尼纶厂 5.00 电石乙炔法石家庄化工化纤有限公司 1.60 电石乙炔法 此外,已批拟开工建设的有20万吨
13、规模的塞拉尼斯(南京)多元化工有限公司在江苏南京的项目,江西化纤化工股份有限公司扩建的年产4万吨醋酸乙烯生产线工程 。 2.1.3 市场需求及其下游需求分析醋酸乙烯(VAc) ,国内主要用于制造聚醋酸乙烯、聚乙烯醇,而国外则更多用于制造聚乙烯醇缩醛 、乙烯醋酸乙烯共聚物( EVA) 、氯乙烯醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯醋酸乙烯共聚物等。北美是世界上VAc 最大的消费地区,占3019 %;东亚居第二位,占2113 %:西欧居第三位,占21 %。预计到2009年,南亚和东亚对VAc 的需求将以年均9 %左右的速度增长。就用途而言,醋酸乙烯用于生产聚乙烯醇占39 % ,聚醋酸乙烯占34 % ,聚氯乙烯占
14、9 % ,乙烯醋酸乙烯共聚物占6 % ,乙烯乙烯醇共聚物占5 % ,其他占7%。全国的生产能力已达106万吨,表观消费量为110.3万吨,每年仍需10-15万吨以上的进口量,且仍不能满足国内的需要,加之下游用途越来越广泛,市场需求量继续扩大。国内的需求量每年以5%的速度增长,2010年需求量将达到165万吨,20102020年醋酸乙烯的年需求增长率平均为5%左右,2020年醋酸乙烯的年需求量将达270万吨。国内这种单一把醋酸乙烯加工成聚乙烯醇的策略不能适应世界市场竞争。经历19831995 年国内化纤产品严重滞销、维纶生产严重滑坡的危机之后,才逐渐地重视醋酸乙烯、聚乙烯醇及其下游产品的开发与应
15、用。据预测,今后几年我国对涂料的需求量的速度不断递增,而电子、造纸、医药、鞋业、精细化工行业的稳步发展,也会进一步推动了醋酸乙烯下游产品的开发和应用。另据研究,未来醋酸乙烯代替丙烯酸甲酯作为腈纶改性的共聚单体,由于其良好的纤维性能,近年来发展很快。我国是纺织大国,腈纶年产量达到50万吨左右,年进口量达30万吨左右,腈纶的发展空间很大。如果国内腈纶产品都采用醋酸乙烯共聚单体,这又将是醋酸乙烯的一个大市场。下面是醋酸乙烯的消费结构和下游主要产品需求的具体分析1)聚乙烯醇国际上VAM 用于聚乙烯醇生产所占比例35 %37 % ,而国内VAM 则主要用于生产聚乙烯醇。我国聚乙烯醇的生产有30 多年的历
16、史,是聚乙烯醇生产和消费大国之一。我国PVA产品品种与国外相比差距很大,特别是电子、医药保健、化妆品等行业,主要依靠进口,因此在我国开发这些领域的应用是有市场的。聚乙烯醇 ,主要用于维纶纤维,非纤维用途也日益广泛,如纤维浆料,纸张加工剂,粘合剂、薄膜、涂料,乳化剂和分散剂及汽车和建筑用材料等。它可用作聚合反应中的乳化稳 定剂和分散稳定剂,可取代淀粉、骨胶等作为胶粘剂,大 量用于造纸、纤维加工、木材加工、医药、皮革、建筑、 玻璃、包装等许多行业。例如:在纤维加工方面,它可 用作经纱浆料、织物整理剂(见纺织助剂)等;在纸加 工中作为颜料胶粘剂用于纸张的表面涂布,作为胶料用 于纸张的表面施胶(见造纸
17、用化学品);在医药方面用 作药用胶粘剂、混悬剂、包衣材料、软膏基质,甚至作为代血浆。2).聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯通常为乳液状,称为PVAc 或PVAc乳液。世界范围内约有40 %48 %的醋酸乙烯用于生产聚醋酸乙烯,而在国内则属于第二大主要的消耗领域,年消耗量约为10 万t吨。聚醋酸乙烯,广泛用于木材、织物、包装、建筑等行业的粘合剂,是市场上粘合剂用量最大的品种,在家居拼版中的用量日益增加。它也经常作为中间产品,再经过醇解反应生产出聚乙烯醇(PVA) 。3).乙烯醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯最有发展潜力的消费方向就是生产共聚物。而乙烯醋酸乙烯共聚物( EVA) 是我国目前阶段生产与应用较多的品种。依据
18、制备工艺条件及乙烯、醋酸乙烯配方比例的不同,该类共聚物分成乙烯醋酸乙烯乳液、乙烯醋酸乙烯树脂和乙烯乳液、乙烯醋酸乙烯树脂和乙烯醋酸乙烯橡胶三大类产品。乙烯醋酸乙烯乳液主要用于生产胶粘剂及涂料类产品,广泛用于包装、塑料、电子、印刷、轻工业及建筑等行业。我国乙烯醋酸乙烯乳液目前仅有4 万t 生产能力。乙烯醋酸乙烯树脂衍生加工可制热融型胶粘剂、电线(缆) 绝缘材料、吹塑制品与注塑类制品、农用薄膜和多种包装材料。我国乙烯醋酸乙烯共聚树脂的市场空间大。乙烯醋酸乙烯橡胶的生产尚属空白。该类橡胶用于制电线护套、多种软管及医用器材和PVC 改性剂、农膜产品,能获得高质量性能。近年EVA 的生产和应用开发在国外
19、发展很快,而在我国则还处于起步阶段。其原因很大程度上是受国内生产规模小、产量较低、品种牌号不多、产品售价高等因素影响,因而限制了EVA 应用领域的开拓。最新预计表明,今后几年中国乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)需求量将以年均8.8%的速度增长,预计2006年消费量将达到56万吨,2010年将达到70万80万吨。其中,农膜需求年均增长率约为12,将成为拉动国内EVA需求快速增长的最主要动力。而目前中国乙烯-醋酸乙烯共聚物市场缺口极大,因此加快发展已成当务之急。19982005年,中国乙烯-醋酸乙烯产量分别为2.61万吨、3.81万吨、4.1万吨、3.84万吨、4.44万吨、4.11万吨、4.1万吨
20、、5.8万吨;表观消费量分别为17.57万吨、22.51万吨、25.93万吨、27.76万吨、33.68万吨、39.51万吨、49万吨、53万吨;进口量分别为15.22万吨、18.77万吨、21.98万吨、23.96万吨、29.31万吨、35.5万吨、45万吨、47.2万吨。国内自给率一直在20%左右。在EVA消费方面,注塑及发泡制品是中国EVA消费的第一大领域,约占消费总量的65;薄膜消费量排第二位,约占消费总量的16;热熔胶粘剂排第三位,约占消费总量的7。 2006年中国EVA薄膜将消费EVA约5万吨,预计,随着今后功能性农膜产量的不断增加,EVA树脂在农膜方面的需求量将会大幅度增加,即农
21、膜将成为拉动国内EVA需求快速增长的最主要动力;2006年中国该领域消费EVA约8000吨;2006年中国热熔胶领域共消费EVA约2.6万吨;在电线电缆中使用的EVA树脂,将消费EVA约6500吨。另外,在油墨、箱包、瓶垫盖、各种挤出软管、硬管等领域,预计今年消费EVA约1.2万吨。上述行业今年共将消费EVA树脂和EVA弹性体约10.3万吨。 在VAE乳液消费方面,中国VAE的应用已从过去单一的地毯业发展到烟草、复合材料、建材、纺织涂布、木材加工、包装、制鞋、防水材料等多个领域。 今后几年VAE乳液的市场份额将逐渐提高,预计2006年该领域将消费VAE乳液约7.5万吨。中国是产鞋大国,通常每双
22、鞋需用VAE100克,预计今年对VAE的需求量将达到28万吨以上。热熔胶在中国也有很大的潜在市场,随着中国印刷、家具、鞋革工业的进一步发展,其消费量也将逐渐增加,预计今年将消费VAE约5万吨。在电线电缆、玩具、油墨、箱包等其他领域今年预计将消费VAE约5.5万吨。上述行业今年将消费VAE乳液46万吨。 综上所述,2006年中国将需求醋酸乙烯和乙烯的共聚物(VAE和EVA)约56万吨,20062010年消费增速按7%计算,2010年中国醋酸乙烯-乙烯共聚物总需求量将达到70万吨以上。 由于国内需求增速加快,如果没有新的装置建成投产,未来5年中国乙烯-醋酸乙烯共聚物市场缺口将会继续加大,因此加快发
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 乙烯 法制 醋酸 固定床 列管 反应器 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。