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乙炔制醋酸乙烯酯概述.ppt

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,乙炔制醋酸乙烯酯,,乙炔制醋酸乙烯酯,一、概述,二、合成反应原理,三、合成反应的影响及工艺条件的选择,四、工艺流程,五、主要工艺参数,醋酸乙烯酯,CH3COOCH=CH2 简称醋酸乙烯,英文缩写为VAc。 无色、易燃的液体,沸点72.7℃。 因分子中含乙烯基双键,易发生聚合反应,适于制造均聚物或共聚物。,概述,概述,醋酸乙烯合成生产工艺技术概况,制备醋酸乙烯酯,,,石油乙烯法,乙炔法,天然气乙炔法,电石乙炔法,根据合成醋酸乙烯原料的来源 制备醋酸乙烯酯有三种不同的原料路线,⑴石油乙烯法 以石油裂解联产乙烯为原料,采用多管型固定床反应器气相氧化合成醋酸乙烯 目前,国内的上海石化和北京有机化工厂采用这种方法,概述,醋酸乙烯合成生产工艺技术概况,概述,醋酸乙烯合成生产工艺技术概况,⑵天然气乙炔法 以天然气为原料,部分氧化裂解制得乙炔 采用固定床反应器气相催化合成醋酸乙烯的天然气乙炔法。 目前国内四川川维引进有生产装置。,概述,醋酸乙烯合成生产工艺技术概况,⑶电石乙炔法 用水与电石生产乙炔 采用沸腾床反应器气相催化合成醋酸乙烯的电石乙炔法是最早实现工业化的一种生产方法。 国内有10家聚乙烯醇生产厂采用电石乙炔法原料路线。,固定床与沸腾床反应器技术特点,固定床与沸腾床相比 优点:克分子比大、空速高、醋酸转化率高、空时收率高、触媒消耗低、反应液质量好,反应气中不带碳粉,对分离有利。 缺点:产量周期性波动大、反应器内温度不均匀、生产周期短、更换触媒时间长、劳动强度大,沸腾床反应器特点是技术成熟,操作安全稳定。 固定床反应器比沸腾床反应器具有一定优势,但目前这项技术只有川维掌握,不具普遍性,因此本次以国内普遍采用的沸腾床反应器工艺技术进行论述。,固定床与沸腾床反应器技术特点,合成反应原理,乙炔是具有三键的不饱和烃,化学性质活泼。醋酸是一种具有活泼氢的化合物。醋酸乙烯的生产就是利用乙炔与带有活泼氢的醋酸进行乙烯基反应这一原理进行的,O‖ C2H2+CH3COOH→CH2=CH-C-CH3+22.18kcal/克分子,从热力学的角度分析,此反应在常温下就可以进行完全,但反应速度极其缓慢,必须有触媒的存在,并在一定温度下进行反应才有工业化意义。本工艺采用醋酸锌-活性炭作触媒,在170~220℃于常压下进行合成反应。其反应机理为:,这一络合物迅速进行分子重排,生成新的中间化合物: HC=CH·Zn(OCOCH3)2→CH2=CH ·Zn(OCOCH3) ②OCOCH3,合成反应原理,乙炔分子吸附在触媒的表面上形成络合物:C2H2+Zn(OCOCH3)2→HC=CH·Zn(OCOCH3)2 ①,合成反应原理,CH2=CH·Zn(OCOCH3)+CH3COOH→CH=CH2+Zn(OCOCH3)2③ OCOCH3 OCOCH3,醋酸乙烯合成反应就是按以上三步进行的,以反应①最慢。根据化学平衡原理,在生产中用提高乙炔对醋酸克分子比(简称克分子比)的方法,增加乙炔的浓度以加快合成反应速度,从而得到较高的空时收率(STV)。,副反应,醋酸乙烯制备常见的主要副反应如下:,(1 )乙醛的生成: C2H2+H2O→CH3CHO CH2CHOCOCH3+H2O→CH3CHO+CH3COOH CH3CH(OCOCH3)2→CH3CHO+(CH3CO)2O,(2)丁烯醛的生成: 2CH3CHO→CH3CH=CHCHO+H2O HC≡CH+CH3CHO→CH3CH=CHCHO,合成反应原理,副反应,(3)丙酮的生成: 2CH3COOH→CH3COCH3+CO2+H2O Zn(OCOCH3)2→CH3COCH2+CO2+ZnO-CH≡CH+2CH3COOH→CH3CH(OCOCH3)2,(4)醋酐的生成: 2CH3COOH→(CH3CO)2O+H2O CH3CH(OCOCH3)2→(CH3CO)2O+CH3CHO Zn(OCOCH3)2→(CH3CO)2O+ZnO,合成反应原理,副反应,(5)乙炔聚合物的生成: 3C2H2→C6H6 2C2H2→CH2=CH-C≡CH,以上副反应的产生不仅浪费了原料,而且影响产品质量。因此,必须严格控制原料质量,选择适宜的工艺条件,以保证产品质量,降低消耗,合成反应原理,合成反应的影响因素及工艺条件的选择,触媒的使用,要兼顾活性、选择性和寿命。既要保证当前的 生产能力,又要保证产品质量,还要充分发挥触媒的作用。在触媒使用过程中必须注意避免下面几种情况发生。,1、触媒中毒 醋酸锌-活性炭触媒的活化是基于活性炭对醋酸锌的化学吸附,使醋酸锌活化,才具有与乙炔作用的能力。原料气中含有 的硫化氢、 磷化氢等杂质,能与活化的醋酸锌发生化学作用,转变为无活性的物质,使触媒活性中心减少。 因
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