当前位置:首页 > 年产5万吨乙酸乙酯的开题报告
反应式:2523232HHCOOCCHOHCH2CH?????催化剂
以乙醇为原料生产乙酸乙酯,传统工艺必须经过乙醇氧化脱氢为乙醛、乙醛氧化成乙酸、乙酸与乙醇酯化3个工段才能完成。乙醇脱氢法则只用乙醇一种原料,经过单一催化剂脱氢后直接得到乙酸乙酯,因此,这种方法也简称一步法,以区别于传统的三工段工艺。乙醇脱氢法总反应实际上也是经过3个步骤完成的。具体的反应机理有两种,一种是\脱氢歧化酯化\机理,另一种是\半缩醛\机理,即三个步骤分别为乙醇脱氢为乙醛、乙醇与乙醛反应生成半缩醛、半缩醛脱氢为乙酸乙酯[16]。
20世纪90年代初清华大学化学系首先对此工艺进行研究,开发出催化剂Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2,并获得了国家专利。1996年西南化工研究院也开始进行乙醇脱氢法生产乙酸乙酯的研究,目前还在进行工业试验,取得了不小的进展。英国Kvaerner工程公司于20世纪90年代研究乙醇脱氢法生产乙酸乙酯,同时已经在南非建成第一家工业化生产工厂。
该工艺的关键问题在于催化剂,根据反应历程,产物中有中间产物乙醛与乙酸,另外还有副产物乙烯、丙酮、丁酮、2-丁醇等。由于氢气对平衡的抑制及降低副反应要求,单程转化率只能控制在60%~70%。该工艺反应工段,但分离设备较多,流程较复杂,主要的副产物必须分离。
脱氢法反应特点是:反应温和,各种反应条件变化弹性很大,工艺简单,容易操作。 脱氢法优点:
(1)生产成本低,在没有甲醇法乙酸生产的地区,价格优势很大;(2)每吨乙酯副产氢气509m3,适用于氢气有用场合;
(3)基本无腐蚀和三废排放,副产物可用于生产无苯提案那水溶剂(香蕉水)。 脱氢法缺点:
(1) 产品质量不如酯化法,虽然可以达到国标,但若丁酮等杂质难以得到完全分离,就不宜用于食品和酒增香等行业;
(2)催化剂在使用前需要还原,停车后须用氮气保护避免氧化,因此只适用于大规模连续生产,经济规模在5000t/a以上; (3)技术较复杂,尚未成熟。 六、完成毕业设计(论文)所必须具备的工作条件
1.利用图书馆和计算机认真查阅二甲醚相关资料并构思和总结二甲醚等药物分析和分离装置精馏工段设计的相关资料及研究成果;
2.各种原始生产记录资料以及此前的研究成果(研究报、专著、论文);
3.学习各种所需软件,熟悉并掌握其操作程序,并能用其进行操作,如:化学编辑器、办公软件、Auto CAD绘图软件等计算机软件;
4.在指导老师的指导下完成工艺计算及工程图纸设计部分,为论文提供工艺设计的依据。 七、预期成果(达到目标)
(1) 熟悉乙酸乙酯工艺工段流程并完成物料衡算; (2) 完成乙酸乙酯分离精馏工段的热量衡算; (3) 工艺设备尺寸计算以及相应CAD图纸绘制。
八、工作的主要阶段、进度与时间安排
工作的主要阶段、进度与时间安排如下:
第一阶段:查阅并阅读毕业设计题目相关的文章,总结文献资料,拟定实验方案,写出开题报告;2012.12.01~2013.03.08
第二阶段:撰写开题报告;2013.03.08~2013.03.20
第三阶段:外文文献翻译的编写;2013.03.08~2013.03.20 第四阶段:完成计算书和说明书;2013.03.21~2013.04.10
第五阶段:绘图(CAD图纸);2013.04.10~2013.04.18 第六阶段:毕业论文的正文编写;2013.04.19~2013.05.11 第八阶段:毕业论文的综合整理;2013.05.11~2011.05.28 第九阶段:修改论文,准备答辩。2013.05.29~2013.06.07
九、指导老师审查意见 II-3 II II-5
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