毕业论文课题相关文献综述
一、课题背景及其意义
在精对苯二甲酸生产过程中,目前采用的大都是液相高温氧化法生产PTA,该工艺以对二甲苯为原料,醋酸为溶剂,其中醋酸不完全燃烧生成醋酸甲酯是主要的副反应之一,这是醋酸消耗和PTA生产成本较高的一个主要原因。PX氧化的同时,会发生醋酸与氧气的燃烧反应。醋酸氧化损失有两种途径,一是醋酸完全氧化分解,氧化成CO、CO2和H2O;其次是醋酸的不完全氧化.氧化成甲醇、甲醛、甲酸、醋酸甲酯等。在醋酸的燃烧中,大约75%的醋酸生成CO、CO2和水,25%生成醋酸甲酯等其它副产物。
目前,一般的PTA生产厂家都将回收的醋酸甲酯循环到反应系统中以抑制醋酸甲酯的生成,以减少醋酸的消耗。但是,反应系统中的醋酸甲酯会不断的积累,影响生产操作,最终致使一部分醋酸甲酯随PTA生产系统中的尾气排入大气中,造成环境污染;而其余的醋酸甲酯虽然可以通过精馏设备得以回收,但由于其用途有限,且纯度不高,故未能获得高的附加值的利用。醋酸甲酯的水解产物为醋酸和甲醇,醋酸可以作为反应的原料继续循环利用,而甲醇也是重要的化工原料。对醋酸甲酯的综合利用,既处理了副产物,减少其对环境的污染;也可以降低装置的醋酸单耗,节约生产成本。
二、低浓度醋酸甲酯制醋酸工艺过程简介
醋酸甲酯原料与水首先按比例进入混合罐中混合,混合物料通过泵送入原料预热器中预热至指定温度后进入固定床反应器,催化剂为强酸性阳离子交换树脂,醋酸甲酯与水在固定床反应器进行水解反应,水解产物进入催化精馏塔。催化精馏塔至上而下分为反应段和提馏段,固定床反应器中未水解的醋酸甲酯与催化精馏塔顶部加入的水在该塔反应段进行水解反应,塔顶采出醋酸甲酯与少量的甲醇,塔釜出料为水、甲醇、醋酸和少量的醋酸甲酯,进入甲醇分离塔分离。由于进入甲醇分离塔中含有少量的醋酸甲酯,其中醋酸甲酯与甲醇形成共沸物,因此考虑在侧线采出甲醇产品,塔顶得到甲醇和醋酸甲酯,塔釜采出醋酸、水以及少量的甲醇。催化精馏塔和甲醇分离塔塔顶为未反应的醋酸甲酯和少量甲醇再返回混合罐中。
由于来自上一工段的醋酸甲酯原料中含有少量的苯等有机物,会在整个工艺中不断积累,当苯含量累积到一定浓度后,会造成整个工艺系统运行不稳定,因此需要通过增加萃取塔分离出其中的有机杂质。萃取塔以水为萃取剂,水从萃取塔顶部进入,原料由萃取塔底部进入。萃取后的油相采出苯和醋酸甲酯,水相采出醋酸甲酯和水返回混合罐中。简易工艺流程图如下。
三、装置规模
醋酸甲酯处理规模为8000吨/年,醋酸甲酯纯度为94.5%。
醋酸甲酯原料规格
