甲醇羰基化法

甲醇羰基化法

甲醇低压羰基化法的经济性集中表现在两点：其一，甲醇和一氧化碳在较低的压力就能反应，甲醇的转化率和选择性都高达99%，粗乙酸的浓度高，因此提纯简单，流程紧凑，催化剂长期运转安全可靠，排放的三废少，没有严重的污染；其二，羰基化工艺的初始原料为一氧化碳和甲醇原料来源广泛，价格低廉，不与其他化学加工争夺原料，由于是一步合成，能耗不高，因此生产成本较低。

1880年Geuther在研究甲醇与一氧化碳反应时就发现有痕量的乙酸。1925-1928年英国Celanese公司的Henry Dreyfus开始研究此反应的催化剂，反应必须在高温和高压才能进行，他们发现以银或铜为促进剂的磷酸是一种有效的催化剂。反应器的材料只有石墨或黄金作衬里时，才能经受310℃和20MPa (199atm)这样严格条件下的腐蚀.在甲醇羰基化反应中，甲醇的转化率为400,选择性约70%,试验的规模为100kg/天，但在30年代初期就停止了生产。

此后，美国、法国和德国都进行过类似的研究。1942年德国法本工业公司建设了10吨/夭规模的试验工厂，二次大战后工作重新进行，并开发了碘化镍催化体系，碘化镍比钴等许多其他金属羰基化合物具有较高的催化活性。反应条件为215℃和14MPa （138atm),反应在气相中进行，所以腐蚀问题并不严重。

BASF公司着重研究了有碘存在下的铜和钴的催化体系，开发了另一条高压羰基化工艺路线1966年美国B0rden化学公司引进BASF技术建r最高生产桃力曾达135000吨/年。BASF工艺的操作压力高达76MPa (693atm)，反应器需用Hastell0yc合金钢来制造。

1966年美国孟山都化学公司开发了另一种完全不同的方法，他们最初用铑—膦一碘系催化剂，可以在较低的温度和压力时反应。应用此项工艺的总装置生产能力已达180万吨，而且远有增长的趋势。孟山都低压甲醇碳基化法开发成功后，BASF高压甲醇羰基化工艺实际上已失去工业意义。

a、高压甲醇羰基化法甲醇、一氧化碳在含水的乙酸溶液中，以羰基钴为催化剂，碘甲烷为助催化剂组成的钴一碘催化体系，反应在约250℃和70MPa (693atm)下进行。甲醇羰基化是放热反应，每公斤乙酸放热2219kJ，反应器中的热量依靠连续加进原料甲醇和一氧化碳予以吸收，反应热平衡则由甲醇原料预热器来调节。粗酸和未反应的气体从反应器顶

部排出，冷却后，膨胀降压至1.01MPa(约l0atm),粗酸送分离系统放空气经碘甲烷回收后放空。

粗酸先经脱轻塔，脱除低沸物，再脱除催化剂，脱水，精制获得99.8%的成品乙酸。以甲醇计乙酸的收率约90%，以一氧化碳计乙酸的收率为59%。副产3.5%的甲烷和4.5%的液体物料(以生成乙酸计)。

主反应和主副反应如下：

副反应产物的生成量直接与催化剂的用量和水加入量有关。在这些副反应中，一氧化碳

和水发生的水一气变接反应是最麻烦的，它产生的氢还会在该体系中发生一系列的加氢反应，从而生成甲烷和乙醛，乙醛加氢、氢醛化，醇醛缩合和醋化等生成许多副产物，生成量约占乙酸生成量的45%，其中主要是丙酸。二甲醚可以和甲醇一起作为原料与一氧化碳反应生成乙酸.消耗定额列于表8.2.2-8.

高压羰基化反应器是用Hastell0y C合金钢衬里的塔式反应器，反应器内设置循环管由上升的气体提供能量达到擞拌混合的目的，也藉以保持反应器温度的均恒.

b,低压甲醇羰基化方法F.E. Parlik和J.F. R0th等在BASF工艺的基础上选用了铭一碘为主体催化刘的新的合成方法，反应可以在较温和的条件下进行。这种方法在工业上称为孟山都法。

低压甲醇羰基化反应历程和高压法完全不同.该反应分五步进行。

RhLm是锥的羰基和碘的络合物，是一种具有一价阴离子的二碘二羰基铑，是低压甲醇羰基化催化荆的活性组份。反应之初，碘甲烧与络合物先发生氧化加成反应，继而发生一氧化碳的配位络合，一氧化碳的顺式抽入形成酰基络合物，最后是酰基络合物水解生成乙酸和RhLm，构成催化循环过程。全部反应过程中，碘甲烷与铑络合物的氧化加成反应速度最慢，因此是反应控制步骤.甲醇与一氧化碳在低压羰基化反应动力学表明，两者都对反应速度呈零级，而对铑和碘离子的浓度都呈一级反应，水和乙酸都不参与主反应，因此反应动力学表达式用下式来表示:

r=k(Rh)(I)

低压甲醇羰基化反应，生成乙酸的选择可达99%，所以，虽然也有副产物生成，但其量甚微，兹将此法的主副化学反应列述于下：

原料甲醇先经预热器预热送入反应器底部，同时一氧化碳由压缩机送入反应器，反应温度175-200℃，一氧化碳分压l .01-1 .52MPa。由闪蒸塔釜来的母液，脱轻塔塔顶的轻馏份和脱水塔顶的水和乙酸一并送回反应器。

反应液经减压直接送至闪蒸塔，在此分离出粗乙酸、轻组份和含催化剂的母液。含轻组份的粗醋酸以气相送至脱轻塔，于塔顶馏出碘甲烷.乙酸甲醋，二甲醚、水和少量甲醇。塔釜为含水乙酸，送脱水塔，在塔顶除去水，塔釜为乙酸再送脱重组份塔，在脱重组份塔的侧线引出成品乙酸。塔釜为含丙酸等高级竣酸的乙酸溶液，送焚烧炉烧却或进一步化工利用。

未反应的一氧化碳和副反应生成的甲烷、二氧化碳等气体在反应器顶部经高压冷凝后减压，再经轻组份回收塔回收碘甲烷后焚烧放空，生产流程如图8.2.2-6示。_

孟山都法中母体催化剂是铑的卤化物，以碘化铑为好，商品三碘化铑也可直接使

用.助催化剂是碘甲烷，一般工厂自行配套生产碘甲烷，以减少运输造成的损失。送入羰基化反应器之前，需把三碘化铑先制备成均相催化剂溶液，贮存备用.制备方法是将一定数量的碘化铑加入含碘甲烷的醋酸水溶液中，搅拌下升温至80-150℃和在0.2-1 . 0MPa通入一氧化碳直至全部溶解为止。这种均相催化剂在生产过程中往返于反应器和闪蒸器之间而不失活，一般在使用一年以内无需再生。铑的消耗不大于170mg/t乙酸。催化剂再生是除去溶液中的

其他金属离子和反应液中的高聚物，即将碘化铑进行一次纯化。纯化方法，一是离子交换法，羰基铑络合物以阴离子形式存在，用离子交换法除去其中的阳离子:另一是沉淀法，羰基铑络合物受热分解，如对溶液添加少量甲醇，常压下加热回流即可使绝大部分的铑以碘化铑的形式沉淀，而其他金属离子存在于乙酸溶液中。两法均可用于工业生产，但两法均会有少量铑的损失。

碘甲烷助催化剂的制备分两步进行。先将碘溶解于含氢碘酸的水溶液，在铑催化剂存在下，升温加压，一氧化碳作还原剂，碘与水反应生成氢碘酸，再降温降压，注入甲醇，甲醇与氢碘酸反应生成碘甲烷。反应式如下式所示

低压羰基化反应液由甲醇、碘甲烷、水和乙酸组成，原料甲醇的起始浓度约8-20%,(重量.下同)，碘甲烷的浓度约10-15%，乙酸和水作反应介质的溶钊，浓度分别为60-75%和8 -20%，由于反应过程发生一氧化碳和水的变换反应消耗一部分水，因此水也要在适当的部位予以补充反应液中铑离子的浓度约10的负4次方到10的负2次方mol/L。为了保证催化剂的稳定，反应系统的压力和温度控制十分重要.通常反应器的热平衡是由闪蒸器的返回母液和原料甲醇预热器来承担。

反应系统提供的粗乙酸，经脱轻组份、脱水和脱重组份三塔分离可获得合格的成品乙酸，质量可达到药典级和食品级标准;孟山都法的质量指标见表8.2.2-9。分离工艺中，除去微量的碘离子是比较困难的，除依靠物理过程外还得借助某些化学过程，但与其他合成工艺却完全不同，这里仅需要在脱水塔加入少量的低碳醇，如甲醇，就能把在塔内富集的氢碘酸转化为碘甲烷，然后从塔顶排出。再在脱重塔添加少量的碱金属的氢氧化物可除去痕量的碘，使成品乙酸中的碘离子浓度降至40ppb以下，消耗定额列于表8.2.2-8。

低压甲醇羰基化用内衬Hastell0y合金的机械搅拌高压釜，目前使用的耐蚀材料的年腐蚀率可控制在0.1mm以下。装置各工段大量物料的循环，尤其是反应系统的多股物流的物料平衡，需要自动在线分析仪和电子计算机控制系统予以保证。

三废包括含乙酸的排放气废水、废液和废渣，但数量不多。排放气中约含40-80%的一氧化碳，其他为氢、二氧化碳、氮、氧和微量的乙酸、碘甲烷，集中于火炬燃烧后放空。废水用石灰水中和，含丙酸、高碳羧酸和少量金属离子的废液需送焚烧炉处理。少量的废渣

可作坑埋处理。

年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计_毕业设计(论文)

年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计 摘要 醋酸，又名乙酸，作为一种应用广泛的重要化工原料，醋酸主要被用于合成乙酸乙烯醋的单体VAM、合成乙酸醉的原料及生产精制对苯二甲酸(PTA)的溶剂等。自20世纪70年代美国Monsanto(孟山都)公司首创低压拨基合成醋酸工艺后，此方法已成为世界生产醋酸的主要方法。甲醇低压碳基合成醋酸工艺确立了碳一化学含氧化合物的产业优势，从此，醋酸及其衍生物的工艺和技术创新成为研究人员研究的发展方向。 甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸生产两部分。造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。反应工序包括：预处理、合成、转化等工段；精制工序包括：蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、成品等工段。 关键词：醋酸；甲醇；合成

Abstract Acetate, also known as ethanoic acid, is widely used as a kind of important chemical raw materials, acetic acid is mainly used for vinyl acetate synthesis V AM vinegar of monomer, synthesis of acetic acid raw materials and production of purified terephthalic acid (PTA) solvent, etc.Since the 1970 s the United States Monsanto, Monsanto company pioneering low-pressure dial base acetate synthesis process, the main method of this method has become the world's production of acetic acid.Methyl acetate synthesis low carbon technology established a carbon chemical oxygen containing compound industry advantage, since then, technology and technical innovation of acetic acid and its derivatives become the development direction of researchers. Low pressure methanol carbonylation synthesis of acetic acid process mainly includes CO gasification and acetic acid production of two parts.Gasification process of sulfur mainly includes gasification, and compressed, the decarburization desulfurization process, acetic acid can be divided into the reaction process and refining production process.Reaction process includes: pretreatment, synthesis, transformation section, etc.Refining process including: evaporation, light, dehydration, stripping section, alkanes, finished products, etc. Key words: acetic acid; Methanol; synthetic

甲醇羰基化法

甲醇羰基化法 甲醇低压羰基化法的经济性集中表现在两点：其一，甲醇和一氧化碳在较低的压力就能反应，甲醇的转化率和选择性都高达99%，粗乙酸的浓度高，因此提纯简单，流程紧凑，催化剂长期运转安全可靠，排放的三废少，没有严重的污染；其二，羰基化工艺的初始原料为一氧化碳和甲醇原料来源广泛，价格低廉，不与其他化学加工争夺原料，由于是一步合成，能耗不高，因此生产成本较低。 1880年Geuther在研究甲醇与一氧化碳反应时就发现有痕量的乙酸。1925-1928年英国Celanese公司的Henry Dreyfus开始研究此反应的催化剂，反应必须在高温和高压才能进行，他们发现以银或铜为促进剂的磷酸是一种有效的催化剂。反应器的材料只有石墨或黄金作衬里时，才能经受310℃和20MPa (199atm)这样严格条件下的腐蚀.在甲醇羰基化反应中，甲醇的转化率为400,选择性约70%,试验的规模为100kg/天，但在30年代初期就停止了生产。 此后，美国、法国和德国都进行过类似的研究。1942年德国法本工业公司建设了10吨/夭规模的试验工厂，二次大战后工作重新进行，并开发了碘化镍催化体系，碘化镍比钴等许多其他金属羰基化合物具有较高的催化活性。反应条件为215℃和14MPa （138atm),反应在气相中进行，所以腐蚀问题并不严重。 BASF公司着重研究了有碘存在下的铜和钴的催化体系，开发了另一条高压羰基化工艺路线1966年美国B0rden化学公司引进BASF技术建r最高生产桃力曾达135000吨/年。BASF工艺的操作压力高达76MPa (693atm)，反应器需用Hastell0yc合金钢来制造。 1966年美国孟山都化学公司开发了另一种完全不同的方法，他们最初用铑—膦一碘系催化剂，可以在较低的温度和压力时反应。应用此项工艺的总装置生产能力已达180万吨，而且远有增长的趋势。孟山都低压甲醇碳基化法开发成功后，BASF高压甲醇羰基化工艺实际上已失去工业意义。 a、高压甲醇羰基化法甲醇、一氧化碳在含水的乙酸溶液中，以羰基钴为催化剂，碘甲烷为助催化剂组成的钴一碘催化体系，反应在约250℃和70MPa (693atm)下进行。甲醇羰基化是放热反应，每公斤乙酸放热2219kJ，反应器中的热量依靠连续加进原料甲醇和一氧化碳予以吸收，反应热平衡则由甲醇原料预热器来调节。粗酸和未反应的气体从反应器顶 部排出，冷却后，膨胀降压至1.01MPa(约l0atm),粗酸送分离系统放空气经碘甲烷回收后放空。 粗酸先经脱轻塔，脱除低沸物，再脱除催化剂，脱水，精制获得99.8%的成品乙酸。以甲醇计乙酸的收率约90%，以一氧化碳计乙酸的收率为59%。副产3.5%的甲烷和4.5%的液体物料(以生成乙酸计)。 主反应和主副反应如下：

年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计-文献综述

第一章文献综述 摘要: 本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。 关键词: 醋酸；工艺；综述 Abstract: Several process methods, characteristics and the progress of main technology for producing acetic acid were introduced in brief. A new method of Monsanto Acetic Acid Process as an important method for the manufacture of acetic acid by catalytic carbonylation of methanol was especially introduced. Key words: acetic acid; technics; review 前言 醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。醋酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。 但我国目前醋酸的产量还不能满足需求。在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，且这种趋势还在不断增长。该法虽然有许多优点，但需特别指出的是在该工艺中精制工段还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装臵，以促进醋酸基础研究，有利于平衡我国对醋酸的供需矛盾。 1.1醋酸的性质 1.1.1醋酸的物理性质 乙酸又名醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)，分子式为 C2H 4O2（常简写为HAc）或CH 3 COOH，分子量为60.05。

甲醇羰基法制醋酸

醋酸生产工艺 工业上合成醋酸的方法主要有①乙烯—乙醛—醋酸两步法②乙醇—乙醛—醋酸两步法③烷烃和轻质油氧化法④甲醇羰化法。目前，甲醇低压羰基合成醋酸是世界上生产醋酸的主要生产方法。 甲醇羰基化法工业化生产醋酸技术的主要进展包括：BP公司的Cativa工艺、Celanese公司开发出的Celanses低水含量工艺、UOP/Chiyoda开发出的UOP/Chiyoda Acetica工艺、Haldor Topsoe的合成气经甲醇/二甲醚生产醋酸新工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程。 甲醇羰基化合成醋酸（MCA）的反应活化能非常高，必须在催化剂作用下才能实现，羰基化法生产乙酸的核心课题一直是高性能的催化体系及其相应的工艺技术的开发。MCA的催化剂经历了三个发展阶段：①碘化钴催化剂（存在条件苛刻，选择性低）②铑基催化剂（较①反应条件温和，选择性高，但存在昂贵铑的流失和腐蚀严重的问题）③铱基催化剂（铱基催化剂的发展从非均相（如IrI3）到均相（如Ir4(CO)4）），考虑到醋酸及时产物又是溶剂的反应环境，最佳催化剂形态为醋酸铱（Cativa）。工艺设备方面的发展：①鼓泡塔式反应器②双反应器串联工艺（第一反应器为普通带搅拌的釜式，第二反应器为泡罩塔式）③多种产品联产工艺④联合转换工艺 西南化工研究设计院开发的羰基合成醋酸工艺具有以下特点： ①转化率、选择性均很高，副产物少，三废排放少，产品质量好；接近或 达到了世界先进水平； ②由于采用了蒸发流程，使反应器的生产能力提高，能耗降低； ③反应条件温和，催化剂虽为贵金属，但稳定性增强，寿命长，用量减少； ④生产成本不高于其他任何一种羰基合成生产方法； ⑤工艺流程组织合理，易于控制，操作稳定可靠。 西南化工研究设计院甲醇低压法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸合成工段。其中造气工段主要包括造气、预脱硫、压缩、脱硫脱碳工序。醋酸工段合成主要包括合成、转化、蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、吸收再生、成品等工段。尾气提纯CO工段主要是对醋酸装置的尾气进行处理。甲醇低压羰基法合成醋酸的基本工艺流程如图一。

甲醇低压羰基化制醋酸

甲醇低压羰基化制醋酸 醋酸是最重要的有机酸之一。全世界产量约 6.0Mt/a,主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纤维、醋酸酯、金属醋酸盐等,也是制药、染料、农药、感光材料以及其他有机合成的重要原料。 1.醋酸生产方法评述 工业上生产醋酸的方法主要有3种:乙醛法、丁烷或轻油氧化法以及甲醇羰基化法。 (1)乙醛法这是比较古老的生产方法。乙醛可由乙炔、乙烯和乙醇制得,1959年用乙烯直接氧化制乙醛(常称瓦克法)获得成功,现在已成为生产乙醛的主要方法。 乙醛生产醋酸的反应式为:

工艺过程为:将含5%～10%乙醛的醋酸液通入空气或氧气氧化,催化剂为醋酸锰或醋酸钴,反应温度50～80℃,反应压力0.1～1.0MPa。除主产物醋酸外,还有甲醛和甲酸等副产物生成。乙醛转化率90%以上,醋酸选择性大于94%。 (2)丁烷(或轻油)液相氧化法20世纪50年代初在美国首先实现工业化。丁烷或轻油在Co,Cr,V或Mn的醋酸盐催化下在醋酸溶液中被空气氧化,反应温度95～100℃,压力1.0～5.47MPa,反应产物众多,分离困难,而且对设备和管路腐蚀性强,虽然能用廉价的丁烷和轻油作原料,除美国、英国等少数国家还继续采用外,其他国家对该法兴趣不大。

(3)甲醇羰基化法以甲醇为原料合成醋酸,不但原料价廉易得,而且生成醋酸的选择性高达99%以上,基本上无副产物,现在世界上有近40%的醋酸是用该法生产的,新建生产装置多考虑采用这一生产方法,表5-5-04列出了目前世界上生产醋酸的2种主要方法的生产成本比较。由表5-5-04不难看出甲醇法不仅投资省,而且生产费用也低,对乙醛法有明显的优势。

年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计

年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精 制工段工艺设计 学院： 专业：姓名：指导老师：化学工程与工艺学号： 职称：

二○一四年五月

诚信承诺书 本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 本人签名： 日期：年月日

年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计 摘要 醋酸是一种重要的基本有机化工原料产品，在各行各业中有广泛的应用。本设计介绍了醋酸的一些物理性质、化学性质，用途，现状和发展状况并且对比了各种合成方法，还对工艺流程进行了简述。 本设计采用甲醇为原料，铑为催化剂，低压羰基化流程工艺。本工艺简单，原料来源广泛，污染少，安全可靠，转化率和选择率高，产品质量高。本工艺的设计重点是合成工序和精馏工序的物料衡算、热量衡算、主要设备计算和选型。同时绘制了工艺流程图和主要设备装置图。并且对于工艺进行车间布置和三废处理。 关键词: 甲醇低压羰基化物料衡算热量衡算

With an annual output of 100000 tons of low-pressure methanol carbonylation acetic acid refining process design Abstract Acetic acid is an important basic organic chemical raw material products, have been widely applied in all walks of life. This design introduces some physical properties, chemical properties, application status and development of acetic acid, and comparison of various synthetic methods, but also on the process are described. This design uses methanol as raw materials, rhodium catalyst, low-pressure carbonylation process. This simple process, wide material source, less pollution, safe and reliable, high conversion and selectivity, high product quality. The design key of this process is a material balance synthesis process and distillation process calculation, heat balance calculation, calculation and selection of main equipment. At the same time, rendering the process flow diagram and main equipment installation diagram. And workshop layout and waste treatment for process. Keywords: Methanol；Low-pressure carbonylation；material balance；heat balance

甲醇羰基化制备醋酸汇总.docx

甲醇羰基化技术研究现状 1. 低压甲醇羰化合成法国外研究进展 1.1 Monsanto(孟山都)公司工艺 碘化铑为催化剂，工艺条件温和(3.4 MPa)，收率较高(甲醇对 醋酸选择性到达 99%以上)，生产成本低。二十世纪八十年代以来， 世界各国新建的醋酸装置基本上都已经采用了低压甲醇羰化合成法。该法在经济上是具有较强的竞争力，目前，甲醇羰基化法(MC)已成为醋酸生产的主流技术，生产的醋酸己占到全球醋酸生产量的 65%以上。 缺点：铑的价格昂贵，铑回收系统费用较高，且步骤非常复杂。改进工艺有：塞拉尼斯公司的 AO Plus工艺及 BP 公司的 Cativa 工艺，规模50万吨/年。 1.2 BP 公司 Cativa 工艺 优点：由于铱的价格明显低于铑，所以在经济上更具竞争力； 铱催化体系活性高于铑催化体系；反应副产物少。该工艺于 1995 年末在 Sterling 公司 Texas 城装置实现工业化。该装置经用新工艺 改造后产能己从 28 万吨/年增加到 45 万吨/年。1997 年第三季度，在位于韩国 Ulsan 的 BP/Samsung 合资装置用该工艺改造原有装置 产能从21 万吨/年，提高到了35万吨/年。此外，BP公司位于英格 兰的甲醇羰基化制醋酸装置也于1998年改为用 Cativa 工艺，产能 增加了10万吨/年。 2.低压甲醇羰化合成法国内研究进展： 西南化工研究设计院进行了甲醇羰基合成醋酸有关技术方面的

研发最终以产量为 20 万吨/年的醋酸工业装置工艺软件包完成设计。该甲醇液相低压羰化合成醋酸的新工艺已向兖矿集团进行技术转让，建设了20万吨/年的醋酸装置。 表2-1. 中国典型羰基化生产醋酸主要生产厂的工艺情况 3.工业化应用及投资情况 3.1兖矿国泰化工有限公司 兖矿集团为了调整产业结构，与美国国泰煤化控股有限公司合 资建设的大型高科技煤化工企业，省重点工程、中国化工行业技术创新示范企业。公司采用了煤、电、化多联产架构生产工艺，含有二项国家“863”课题及多项自主创新技术，投资总额50亿元，规划后续投资超过210亿元。现生产能力为年产60万吨醋酸、30万吨甲醇、10万吨醋酸乙酯、联产80MW发电，年销售收入32亿元，利税12亿元。 兖州煤矿集团公司的煤电工程包括醋酸20万t/a、甲醇23.6万 t/a、发电装机71.8MW。其中，醋酸装置采用西南化工研究院开发的甲醇低压羰基合成醋酸技术。该工程总投资11亿元，于2003年5月开工建设，已于2005年7月投产。

年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程

诚信声明 本人声明： 我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：日期：年月日

毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程 学院：专业：工业分析与检验班级： 学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1)醋酸的性质 (2)乙酸的性质 (3)物料衡算 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1)概述 (2)工艺条件 (3)性质 3．主要参考文献 [1]李东风,李炳奇.有机化工工艺学[M].华中科技大学出版社,2007.8 [2]现代化工. 2010(30)2:78 [3]佟项军．乙醛氧化法合成醋酸[M]．吉林：吉林化工出版社，1990.

年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程 摘要 本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。 醋酸是一种用途广泛的基本有机产品, 也是化工、医药、纺织、轻工、食品等行业不可缺少的重要原料。随着醋酸衍生产品的不断发展, 以醋酸为基础的工业不仅直接关系到化学工业的发展，而且与国民经济的各个行业息息相关，醋酸生产与消费正引起世界各国的普遍重视，为了满足经济发展对醋酸的需求，开展了此年产10万吨醋酸项目。本设计采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流程，然后对整个工艺过程进行物料和能量衡算。 关键词：醋酸;工艺;综述

甲醇羰基合成醋酸催化剂综述

甲醇羰基合成醋酸催化剂综述 醋酸是一种重要的有机化工原料,其生产方法主要有乙醛氧化法、烯烃直接氧化法及甲醇羰基化法。乙醛氧化法在常压、60℃下乙醛的转化率达到95%,但因该法所采用的有机汞催化剂对环境污染严重,目前已经被逐渐淘汰;烯烃直接氧化法则因其原料(丁烷、石脑油等)转化率较低、产品分离工艺复杂、成本高等因素使其竞争力受到了限制;甲醇羰基化法合成醋酸的工艺路线具有甲醇转化率高、副产物少等优点,逐渐成为合成醋酸的主流方法。由美国孟山都(Monsanto) 公司开发的甲醇低压羰基合成醋酸工艺自20 世纪60 年代末开发投产以来,目前已成为世界生产醋酸的主要生产方法。该工艺采用铑的卤化物为催化剂、碘甲烷为促进剂,在压力218～310 MPa 和温度175～185 ℃下实现了甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸。 甲醇羰基化法： 该法以甲醇和C0为原料，经羰基化合成醋酸。CH3OH+CO== CH3COOH甲醇法的优点是原料路线多样化，以煤焦、天然气、重油为基本原料，特别适用于煤化工，副产物少，三废少，且易于处理，催化剂活性高，寿命长，用量少，但由于物料的腐蚀性较强，其设备、管道、阀门、管件、仪表等需采用昂贵的特种合金，因而投资要大一些。甲醇羰基化法根据合成压力分高压法和低压法两种。高压法以羰基钴为催化剂，碘为助催化剂，在温度250℃、压63．74MPa条件下羰基化反应合成醋酸，收率88％-90％。低压法以三氯化铑为催化剂，一碘甲烷为助催化剂，在温度150℃、压力3MPa条件下羰基化反应合成醋酸。同低压法相比，高压法投资要高一些，能耗高，分离流程复杂，目前已经被低压法所取代。低压甲醇羰基化法是当前工业化方法中最佳的生产方法，但其催化剂铑昂贵，反应液中含腐蚀性极强的碘是该法的美中不足之处。 催化剂体系： 1、均相体系催化剂： 1. 1 钴系催化剂 甲醇羰基化制醋酸的催化剂开发应用最早的是1960 年由BASF 公司在Reppe 等的研究基础上,首次开发出的以羰基钴为催化剂、碘甲烷为助催化剂的钴系催化剂,该催化体系有反应条件苛刻、醋酸选择性低、副产物多等缺点,未能实现工业化。 1. 2 金属铑基催化剂 20 世纪60 年代后期美国Monsanto 公司成功开发了铑基催化剂[1]，其工艺迅速实现了工业化。但铑基催化剂存在着发生水煤气重整反应、副产物丙酸含量相对高、乙酰基碘化物与碘化氢作用生成乙醛，同时分解出RhI3，使催化剂失活等缺陷。铑基催化剂为可溶性铑配合物(主催化剂) 和碘化物(助催化剂)，铑的来源为铑化物。 1. 3 金属铱基催化剂 英国BP 公司在1990 年开发成功，1996 年实现工业应用的一种新型甲醇羰基化制醋酸工艺，该工艺采用了铱基催化剂(Cativa 催化剂)，与铑基催化剂相比，具有较高的反应速率、更高的催化剂稳定性、羰基化反应可在低水含量下完成等明显的优点，成为目前该领域里最有发展前途的工艺。铱基催化剂的发展经历了从非均相(如IrI3)到均相[如Ir4(CO)12]的过程。固体催化剂的活性低，副产物多。可溶性均相催化剂可克服上述缺点。考虑到醋酸既是产物又是溶剂的反应环境,最佳催化剂形态为醋酸铱(Cativa)。 1. 4 均相体系其他金属催化剂 许多过渡金属(如Co、Ni、Fe 等)化合物都能催化甲醇羰基化反应合成乙酸，这里真正的催化物种是这些金属的羰基化合物。作为羰基化反应催化剂的主体金属，除Rh 和Ir 外，研究最多的还是Ⅷ族过渡金属，如Ni 基催化剂(三苯基膦羰基镍或四羰基镍)、羰基钴及双金属钴(Co-Ru、Co-Fe、Co-Cr)化合物等。这些催化体系与Monsanto 或CativaTM 体系相比，无论是反应条件还是催化活性都处于劣势。

年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计-开题报告

石河子大学 毕业论文(设计)开题报告 题目： 甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)精制工段工艺设计 学院：化学化工学院 专业：化学工程与工艺 学生姓名：马志远 学号：2007071572 指导教师：白兰莉 职称：讲师 毕业论文(设计)起止时间： 2011年3月至2011年6月

一、本课题来源及研究的目的和意义 1. 本课题的来源为：导师自定 2. 研究的目的和意义 醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。醋酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维和织物。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。然而我国目前醋酸的供求不平衡。 在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法是应用最广的技术，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。以孟山都（Monsanto）/BP工艺为代表的甲醇低压羰基化法是目前工艺最成熟，最为经济，具有先进技术，原料转化率高等优点。在我国现有的醋酸生产工艺中孟山都（Monsanto）/BP己形成规模的生产。但需要特别指出的是在该工艺还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装臵，以满足国民经济发展的需要。 二、本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状及分析 1、国外醋酸生产现状及市场分析

2007年世界醋酸生产能力为1168.8 万t/a，其中采用甲醇羰基化合成工艺的占66％，乙烯法约占7.2％，乙醛法约占15.3％，其他工艺占11.5％。预计未来5年醋酸需求增长速度将高于过去5年，国际醋酸缺口将进一步扩大[1]。 2、我国醋酸生产现状及市场分析 目前我国醋酸主要采用甲醇羰基化合成法、乙烯直接氧化法和乙醛法3种工艺路线。2008年我国甲醇羰基化合成法生产能力占我国醋酸总生产能力的78.0％，乙醛法占11.3％，乙烯直接氧化法占6.8％，其他占3.7％[1]。 2008年我国醋酸产量约为260.39万吨，已占全球近30％，占亚洲60％。2009年我国已成为醋酸净出口国，且出口增长趋势持续增强。随着国内竞争进一步加剧，预计未来中国醋酸及其衍生物出口量还将不断增长[1]。 3. 醋酸的生产工艺现状 现已工业化的醋酸生产技术主要有：乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和轻油(丁烷或石脑油)氧化法、甲醇羰基化法。其中，甲醇羰基化法是应用最广的技术，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。 3.1 乙醛氧化法 乙醛氧化法分两步反应完成，首先乙烯在催化剂的作用下，在温度为100~150℃、压力为0.3 MPa的条件下反应生成乙醛；乙醛在醋酸锰催化剂的作用下，与纯氧、富氧或空气在液相条件下氧化成醋酸。由于该工艺简单，收率较高，原料来源广，因此成为60年代

10万吨甲醇羰基化合成乙酸

10万吨/年甲醇低压羰基化合成醋酸 项目建议书 一、项目背景 1、醋酸行业动态 醋酸是一种重要的基本有机化工原料主要用于制取醋酸乙烯单体VCM、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。 2005年全球醋酸的消费量约787.4万吨。醋酸乙烯为第一大用户占总消费量的42.4。对苯二甲酸、醋酸酯、醋酐分别占醋酸总消费量的17.9、16.5、12.9。预计今后5年醋酸乙烯的生产将以年均3的速度增长由于聚酯需求的快速增长预计今后5年对苯二甲酸产量将年均增长8醋酸酯类的需求增长主要是醋酸乙酯和醋酸丁酯的发展所带动的。作为溶剂醋酸乙酯和醋酸丁酯替代有毒性的甲乙酮和甲苯使两者需求量有一定的增长。总的来看醋酸酯类对醋酸的需求增长率将保持年均5的水平醋酐主要用于生产醋酸纤维素以制造香烟过滤嘴由于今后香烟的需求增长不会很快因而醋酐的需求增长将维持年均2的水平。预计到2010年全球醋酸的需求量将达到1200万吨。 中国醋酸的需求量目前呈现出稳步增长趋势但随着各地采用先进工艺的大型装臵陆续投产市场供求将逐渐趋于平衡。同时中国的醋酸小厂的生存空间将进一步地被压缩最终的结果是被市场所淘汰。因此大型装臵的投产对于中国醋酸行业调整产业结构和技术结构积极应对国际市场竞争有很大促进作用。2007年我国醋酸产量162.8万吨大约占世界18.9进口量49.9万吨。随着国内甲醇法装臵不断新建和扩产预计到2010年甲醇法的生产能力将达到320万t/a如按90的开工率计产量将达到288万t。而乙烯法和酒精法醋酸装臵因为规模小、成本高将会完全关闭。 中国醋酸主要生产企业工艺情况 序号生产企业生产工艺 1 中国吉化集团公司乙烯法 2 四川扬子有限公司甲醇羰基合成法 3 上海太平洋集团公司甲醇羰基合成法 4 江苏索普公司甲醇羰基合成法 5 扬子江乙酰化工有限公司甲醇羰基合成法 6 上海吴泾化工有限公司甲醇羰基合成法 7 山东兖矿国泰集团甲醇羰基合成法 8 中国大庆石化公司乙烯法 9 中国扬子石化公司乙烯法 10 中石化上海石化股份公司乙烯法 11 山东金沂蒙集团有限公司乙醇法 12 石家庄新宇三阳实业有限公司乙醇法 13 肥城市荣祥化工有限公司乙醇法 14 江阴市长华化工有限公司乙醇法 15 南宁化工集团有限公司乙醇法 16 南阳天冠集团有限公司乙醇法 17 天津冠达集团公司乙醇法 18 北京有机化工厂乙烯法

甲醇羰基化合成醋酸技术发展概况

甲醇羰基化合成醋酸技术发展概况 近年来甲醇羰基化法工业化生产醋酸技术的主要进展包括：BP公司的Cativa工艺、Celanese公司开发出的Celanese低水含量工艺、UOP/Chiyoda开发出 UOP/Chiyoda Acetica工艺、Haldor Topsoe的合成气经甲醇/二甲醚生产醋酸新工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程。以上新技术有的已用于工业化生产装置的改进，有的正在准备用于工业装置的建设或改造。 1.1 BP公司的Cativa工艺 1986年，BP化学公司从孟山都购买了基于铑系催化剂的甲醇羰基化法制醋酸技术，在此后的多年中该公司一直在寻求对这项技术进行改进。到1996年，终于宣布开发成功了基于甲醇羰基化的CATIVA醋酸新工艺。 Cativa工艺以金属铱作主要催化剂，并可加入一部分铼、钌和锇等作助催化剂。新催化剂的制备由羰基铱[Ir(CO)12]、氢碘酸和醋酸水溶液于120℃回流反应而成。 与传统的孟山都/BP技术相比，Cativa工艺具有以下优势：由于铱的价格明显低于铑，所以在经济上更具竞争力；铱催化体系活性高于铑催化体系；反应副产物少；可在较低含水量条件下操作（Cativa工艺不到8%，而孟山都工艺为14%～15%）。这些技术若用于现有装置改造，可在较低投资情况下增加装置产能，而且，由于水含量低也带来了蒸汽消耗下降和CO转化率的改善。 该工艺于1995年末在Sterling公司Texas城装置实现工业化。该装置经用新工艺改造后产能已从28万t/a增加到34万t/a。进一步的扩能尚在进行中，估计扩能完成后产能将达到45.36万t/a。1997年3季度，在位于韩国Ulsan的 BP/Samsung合资装置用该工艺改造原有装置产能从21万t/a提高到了35万t/a。此外，BP公司位于英格兰Hull的甲醇羰基化制醋酸装置也于1998年改为用Cativa工艺，产能增加了10万t/a。 1.2 Celanese低水含量工艺 在孟山都工艺中，为使催化剂具有足够高的活性和维持足够的稳定性，反应系统中必须有大量水存在。反应器中高质量分数水的存在（14%～15%）导致从醋酸中分馏水分成为最大的耗能步骤，同时也成为装置产能扩大的“瓶颈”。若能够发现一条途径能在低水含量的条件下补偿反应速度的下降和催化剂的稳定性，那么，采取低水含量操作就一定会带来操作费用的极大降低。 在1978年Hoechst公司，即现今的Celanese化学公司在Texas的Clear Lake 建成一套用孟山都工艺的大型醋酸生产装置。在此基础上，该公司于80年代初期开发成功Celanese低水醋酸生产新工艺。低水含量醋酸技术的核心是在铑系催化剂中添加高浓度的无机碘化物（主要是碘化锂）以增强催化剂体系的稳定性，加入碘化锂与碘甲烷助剂后，允许反应器中的水含量大大降低而同时又可稳定保

甲醇羰基化论文

甲醇羰基化合成醋酸技术新进展及我国现状 摘要： 化学工业的主要原料是煤、石油、天然气等能源资源，我国的煤炭资源十分丰富，全国的煤炭保有储量达1万亿吨。从可持续发展战略的观点出发，新世纪将是以一碳化学为基础的新一代煤化工发展新时期。发展新一代煤化工具有最大竞争力的是含氧化合物类产品，其中最具代表性的是用途广、产量大的有机酸棗醋酸。 醋酸广泛用于化工、轻工、纺织、农药、医药、电子、食品等工业部门，醋酸下游产品很多，其衍生化学品多达数百种。 自70年代美国孟山都公司首创低压羰基合成醋酸工艺以后，该方法已成为当今世界生产醋酸的主要方法。甲醇低压羰基合成醋酸工艺确立了一碳化学含氧化合物的产业优势，从此，醋酸及其衍生物的工艺和技术创新一直成为世人追求的发展目标。 关键词：甲醇，乙酸，羰基化，催化 一、甲醇羰基化合成醋酸技术发展概况 近年来甲醇羰基化法工业化生产醋酸技术的主要进展包括：BP公司的Cativa 工艺、Celanese公司开发出的Celanese低水含量工艺、UOP/Chiyoda开发出UOP/Chiyoda Acetica工艺、Haldor Topsoe的合成气经甲醇/二甲醚生产醋酸新工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程。以上新技术有的已用于工业化生产装置的改进，有的正在准备用于工业装置的建设或改造。 在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法是应用最广的技术，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。以孟山都（Monsanto）/BP工艺为代表的甲醇低压羰基化法是目前工艺最成熟，最为经济，具有先进技术，原料转化率高等优点。在我国现有的醋酸生产工艺中孟山都（Monsanto）/BP己形成规模的生产。但需要特别指出的是在该工艺还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸(10万t/a)工艺装置，以满足国民经济发展的需要。 二、本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状及分析 1、国外醋酸生产现状及市场分析 2007年世界醋酸生产能力为1168.8 万t/a，其中采用甲醇羰基化合成工艺的占66％，乙烯法约占7.2％，乙醛法约占15.3％，其他工艺占11.5％。预计未来5年醋酸需求增长速度将高于过去5年，国际醋酸缺口将进一步扩大[1]