年产4万吨醋酸乙烯生产车间工艺设计毕业设计.docx
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年产4万吨醋酸乙烯生产车间工艺设计毕业设计.docx
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年产4万吨醋酸乙烯生产车间工艺设计毕业设计
ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY
本科毕业设计
年产4万吨醋酸乙烯生产车间工艺设计
ProcessEngineeringofVinylAcetateProcess
WorkshopintheScaleof40000TonsperYear
系(院)名称:
化学与环境工程学院
专业班级:
08级应用化学专业
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
年产4万吨醋酸乙烯的生产车间工艺设计
摘要:
中国是一个煤炭资源丰富的国家,发展煤炭事业,生产新的化工原料,有极大的潜力和优势。
醋酸乙烯作为一种新型的有机化工原料,广泛应用于有机合成、维尼纶、粘结剂、涂料工业等。
寻找合理的生产方法是当务之急。
醋酸乙烯作为中间体,随着聚乙烯醇非纤维领域应用的拓展,使得醋酸乙烯的需求不断增长,提高醋酸乙烯的产量和质量尤为重要。
醋酸乙烯通过自身聚合或与其它单体共聚,可以生成聚乙烯醇(PVA)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)或共聚树酯(EVA)、聚醋酸乙烯(PVAc)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)、聚乙烯醇缩甲醛醋酸等。
本文简要介绍了醋酸乙烯的理化性质、主要用途以及醋酸乙烯的生产现状和发展趋势。
总结了合成醋酸乙烯的生产工艺方法,对比不同生产工艺路线及其优缺点,同时提出了合成醋酸乙烯技术的选择原则,阐述了未来醋酸乙烯合成技术的发展趋势,以及合成醋酸乙烯的生产工艺流程。
着重介绍了运用电石乙炔法合成醋酸乙烯的生产工艺流程及其合成反应原理。
本设计主要以物料衡算和热量衡算进行工艺计算和主要设备选型以及工艺车间的布置。
在此基础上绘制了工艺流程图和主要设备装配图。
关键词:
醋酸乙烯,电石乙炔法,生产工艺流程,物料衡算,热量衡算,生产车间
ProcessEngineeringofVinylAcetateProcessWorkshopinScaleof40000TonsperYear
Abstract:
Chinaisfullofthecoalresources.Soitcandevelopthecoalbusiness,andproducenewchemicalmaterials.Wehavegreatpotentialityandadvantage.Asanewtypeofchemicalrawmaterials,vinylacetatearewidelyusedinorganicsynthesis,nylon,adhesives,paintindustryetc.Itistopprioritytolookforreasonableproductionmethod.Vinylacetateareusedasintermediateswiththeappliedspreadofpolyvinylalcoholonthenon-fibersphere.Soitmakestherisingdemandaboutvinylacetate,anditisparticularlyimportanttoimprovetheproductionandqualityofvinylacetate.Thoughpolymerizationownwithothermonomercopolymerization,vinylacetatecanbegeneratedpolyvinylalcohol,vinylacetate-ethylenecopolymeremulsionorcopolymerizationester,polyvinylacetate,vinylacetate-choloethylenecopolymer,polyvinylalcoholshrinkformaldehydeetc.
Comparingthedifferentproductionprocessrouteanditsadvantagesanddisadvantages,Streetvinylacetatesynthesisisalsoputforwardtheselectionprincipleoftechnology,thispaperexpoundsthefutureofvinylacetatesynthesistechnologydevelopmenttrend,andexpoundsthevinylacetateresearch,production,developmentsituation,Andtheprocessofvinylacetatesynthesisinourcountry.Thispaperintroducesthesynthesisprocessofapplicationofcalciumcarbideacetylenemethodtomakevinylacetate,andaccordingtothedifferentcatalystsvinylacetatesynthesisthispaperintroducesthem.PrimarilyWithmaterialandheatbalancecalculation,thisdesignprocessescalculationandselectionofequipmentandprocessworkshoplayout,Onthebasisofselection,italsopaintstheprocessofflowingdiagramandthemainequipmentassemblydrawing,besides,itputsforwardtheschemeofprocessimprovementandmeasures.Ofimprovingoutput.
Keywords:
Vinylacetate;Calciumcarbideacetylenemethod;Productionprocess;Materialcalculation;Heatcalculation;productionworkshop
引言
醋酸乙烯(VAc)是一种重要的有机化工原料,特别是醋酸乙烯通过自身聚合或与其它单体共聚,可以生成应用很广的衍生物。
乙烯生产方法有乙炔法、乙烯法、乙醛醋酐加成法、以煤为原料的羰基合成法以及醋酸单一原料法等,醋酸乙烯工业的发展具有广阔前景,可以生成应用很广的衍生物,可用于涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等化工产品,随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。
醋酸乙烯是醋酸的下游产品,又是需求发展迅速的聚乙烯醇和EVA树脂等原料。
目前国内醋酸乙烯产能虽然达到l08.3万t∕a,但仍不能满足总量需求,每年都有一定的进口。
随着国内醋酸乙烯下游产品需求的增长,预计到2010年需求量将达到l68万t,到20l0年国内醋酸乙烯产能将达到l40万t,届时仍有28万t左右的市场缺口。
因此,国内醋酸乙烯市场总体前景较好。
本文简要介绍了合成醋酸乙烯的生产工艺流程,着重介绍了运用电石乙炔法合成醋酸乙烯工艺流程,并且针对合成醋酸乙烯方法的不同进行了介绍,选出最佳方案。
本设计主要主要以物料衡算和热量衡算进行工艺计算和设备选型以及工艺车间的布置,在选型的基础上进行了设备的校核,绘制了工艺流程图,主要设备装配图,并进行了车间的布置。
第1章绪论
1.1醋酸乙烯的理化性质
醋酸乙烯(Vinylacetate,简称VAc),全称为醋酸乙烯酯,分子式C4H6O2,结构式是CH3COOH=CH2,分子量86.09。
在常温下醋酸乙烯是一种无色透明液体,易挥发、稍有毒性、带有特殊的气味,对人的眼睛和皮肤有刺激作用。
它的蒸汽为湿麻醉剂,能刺激皮肤及呼吸器官。
醋酸乙烯能与水部分互溶,与甲醇、乙醇等形成共沸物,能与苯、水形成三元恒沸物[1]。
醋酸乙烯的熔点-92.3℃,沸点72.20℃,相对密度0.9317,折射率1.3953,闪点-1℃,爆炸极限2.6~13.4(V%),能溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水[2]。
醋酸乙烯是不饱和的羧酸酯,由于分子内存在不饱和双键及羧基,化学性质活泼,能够发生聚合反应、加成反应、水解反应、乙烯基转移反应、氧化反应等化学反应[2]。
1.2醋酸乙烯的主要用途
醋酸乙烯(VAc)单体(VAM)是醋酸及其衍生物行业中最主要的初级衍生物加工产品[3],也是有机合成化工(聚合物工艺学)中的主导型原料之一,有较高的生产制备及衍生加工的技术经济价值。
作为醋酸的再加工物,醋酸乙烯的生产开发状况对醋酸行业的整体发展具有日益显著的影响作用。
醋酸乙烯(VAc)用于生产聚醋酸乙烯﹑聚乙烯醇﹑乙烯-醋酸乙烯共聚物﹑聚乙烯醇缩丁醛﹑氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等众多聚合物类产品。
该类产品广泛应用于纺织﹑化工﹑建筑﹑造纸﹑卷烟﹑家具﹑包装﹑装潢﹑装饰﹑化妆﹑洗涤﹑医药﹑印刷﹑电气﹑橡胶﹑皮革﹑化纤﹑电子﹑精细化工﹑粘接等众多领域。
主要用做乳化剂﹑粘结剂﹑稳定剂﹑整理剂深层材料﹑化学浆料﹑塑料材料﹑薄膜制品﹑防护涂层﹑纤维材料等。
在纤维领域,醋酸乙烯主要用于维尼纶合成和醋酸乙烯一丙烯腈类纤维。
上述用途中以共聚物最有发展前景。
在醋酸乙烯应用市场中:
聚醋酸乙烯占醋酸乙烯约48%,其应用包括水基涂料、胶粘剂、丙烯酸纤维、纸张涂料和无纺粘合剂;聚乙烯醇(PVOH)用于包装薄膜和玻璃层压片,占醋酸乙烯需求量约35%;其余用于乙烯一醋酸乙烯共聚乳液(VAE)或共聚树脂(EVA)、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVC)、乙烯一乙烯醇(EVOH)绝缘树脂和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。
1.3醋酸乙烯的生产现状与发展趋势
1.3.1醋酸乙烯的国内生产现状及市场前景
(1)醋酸乙烯的生产现状
自1963年北京东方石油化工股份有限公司(原北京有机化工厂)从日本可乐丽引进,采用电石乙炔法建成我国第一套醋酸乙烯生产装置以来(后改为乙烯气相法),我国醋酸乙烯的生产稳步发展。
2007年我国醋酸乙烯的生产能力达到123.8万t/a。
南京塞拉尼斯一套30.0万t/a气相乙烯法醋酸乙烯生产装置建成投产,截止到2009年12月底,我国醋酸乙烯的生产厂家增加到15家,总生产能力达到1
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