5萬(wàn)噸年乙酸乙酯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

寧液工程學(xué)院bb設(shè)計(jì)(論文)題目：5萬(wàn)噸/年乙酸乙酯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 乙酸乙酯是一種重要的化工溶劑。乙酸乙酯在涂料、粘合劑、制藥和油墨等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，其合成過(guò)程也受到廣泛重視。傳統(tǒng)的乙酸乙酯合成工藝為酯化法，即乙酸和乙醇在濃硫酸的催化作用下直接合成乙酸乙酯。乙醛縮合法、乙醇脫氫法、醋酸乙烯加成法等是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)[1],相對(duì)于傳統(tǒng)的合成工藝，乙醛縮合法、乙醇脫氫法、醋酸乙烯加成法因其熱力學(xué)上的有利性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，被許多中外企業(yè)所采用。但基于國(guó)情及各方面的因素考慮，本論文采用乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯，并用了ASPEN模擬進(jìn)行了applicationsofcoatings,adhesives,pharmaceuticalsandinwhichEAwasmadebydirectesterifacidcatalyst.Aldehydecondensation,dehtraditionalsynthesis,thesenewmethodshaveadoptedbymanyChineseanenterprisesbecauseofitsfavorablethermbasedonnationalconditionsandtakingintoconsiderationvariousaouttocalculatethematerialandheaKeyWords:EthylacetateReactiveEthanoldehydroASPENsimulation; 1 1 1 2 32.1產(chǎn)品的性質(zhì)與用途 32.1.1物化特性 32.1.2主要用途 3 42.2.1國(guó)外生產(chǎn)狀況及發(fā)展動(dòng)向 42.2.2國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況及發(fā)展動(dòng)向 52.3產(chǎn)品的市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 72.3.1進(jìn)出口情況 72.3.2消費(fèi)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 9 3.1廠址選擇原則 3.2選擇原因 3.2.1原料來(lái)源方便 3.2.2地理位置優(yōu)越 3.3.2廠址地區(qū)的自然條件 3.3.3廠址地區(qū)的交通運(yùn)輸條件 3.3.4基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 3.4.1廠區(qū)概況 4.1.1生產(chǎn)規(guī)模 4.1.2原料 4.1.3產(chǎn)品規(guī)格 4.2工藝設(shè)計(jì)方案 4.2.1原料路線確定的原則和依據(jù) 4.3工藝方案設(shè)計(jì)及說(shuō)明 4.3.1流程簡(jiǎn)介 4.4.1衡算原理 4.5.1衡算原理 4.6典型設(shè)備設(shè)計(jì)及選型 4.6.1換熱器計(jì)算說(shuō)明書(shū) 4.6.2脫氫縮合反應(yīng)器參數(shù)說(shuō)明 4.6.3設(shè)備一覽表 34 5.1.1總平面布置 1、總平面布置原則 5.1.2工廠運(yùn)輸 5.1.3工廠綠化 5.1.4排渣 5.2.1概述 5.2.2工廠給水 5.2.3工廠排水 5.2.4污水處理 5.3供電與電訊 5.3.1供電 5.3.2電信 5.4通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié) 385.4.1通風(fēng)及空調(diào)設(shè)置的原則 5.4.2采暖、通風(fēng)及空調(diào)方案 5.6.1機(jī)修 5.6.3儀表修理 1項(xiàng)目總論本項(xiàng)目為年產(chǎn)5萬(wàn)噸的乙酸乙酯工廠，利用來(lái)自寧波化工園區(qū)提供的乙醇來(lái)未來(lái)的國(guó)際化工發(fā)展中石油化工的的發(fā)展形勢(shì)不容樂(lè)觀，有經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)顯著減弱，進(jìn)出口貿(mào)易幅度較大，受?chē)?guó)際市場(chǎng)價(jià)格影響顯著,節(jié)能減排壓力大預(yù)計(jì)2008年石油化工行業(yè)銷(xiāo)售收入增長(zhǎng)25%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)2%~5%,增幅比上年出現(xiàn)較大回落。成本的提高和價(jià)格的波動(dòng)必將使收益相對(duì)較低，進(jìn)行的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和廣闊前景乙酸乙酯是一種無(wú)毒無(wú)害的綠色溶劑，可廣泛應(yīng)用(1)緩解石油化工產(chǎn)業(yè)盈利下滑造成的溶劑市場(chǎng)壓力；(2)以乙醇為原料，工藝環(huán)保價(jià)格低廉更能適應(yīng)未來(lái)市場(chǎng)走向；(3)乙酸乙酯作為新型綠色溶劑無(wú)毒無(wú)害市場(chǎng)前景廣闊。溶劑是化學(xué)工業(yè)，醫(yī)藥食品工業(yè)不可或缺的基本原料，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著國(guó)家適應(yīng)全球一體化所做的戰(zhàn)略調(diào)整，和國(guó)際市場(chǎng)對(duì)于健康環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益提高的要求，特別是對(duì)生產(chǎn)原材料的環(huán)保化要求使得工業(yè)化生產(chǎn)穩(wěn)對(duì)于綠色溶劑的需求變得更加迫切。傳統(tǒng)的乙酸乙酯生產(chǎn)技術(shù)雖然產(chǎn)量定，但污染嚴(yán)重正在逐步被淘汰。而我們采用的乙醇合成法，不但有較高的產(chǎn)率，并且污染低，排放小，凸顯了環(huán)保競(jìng)爭(zhēng)力。乙酸乙酯本身作為綠色溶劑所具有的廣闊國(guó)際市場(chǎng)前景，也為廣西打開(kāi)了國(guó)際化工貿(mào)易的大門(mén)，這些都符合國(guó)家的達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一。大規(guī)模生產(chǎn)和高效利用乙酸乙酯，建設(shè)采用乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯的項(xiàng)目具有樂(lè)觀的前景，該項(xiàng)目將帶來(lái)豐厚為了滿足行業(yè)日益增長(zhǎng)的對(duì)綠色溶劑及原料的需求以及寧波化學(xué)工業(yè)區(qū)自身發(fā)展規(guī)模以及乙醇的供給量，確定項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)5萬(wàn)噸乙酸乙酯中小本項(xiàng)目選址于寧波市化學(xué)工業(yè)園區(qū)，占地面積約149372m2。廠區(qū)分為生活區(qū)、行政區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、和儲(chǔ)罐區(qū)等，由本廠配套完善的電、汽等動(dòng)力來(lái)源，建立有空亞站、變電站、凈水站、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、機(jī)修車(chē)間、分析化驗(yàn)室、中心控制室、消防站、材料倉(cāng)庫(kù)等完善的公用和輔助工程建立了以高壓消防水系統(tǒng)和泡沫為主體的完善的消防系統(tǒng)，采取了一系列措施2市場(chǎng)分析乙酸乙酯(ethylacetate)分子式為CH?COOC?Hs,無(wú)色易揮發(fā)液體有水果香味，熔點(diǎn)-83.6℃,沸點(diǎn)77.06℃,相對(duì)密度0.9003;微溶于水，易溶于乙醇、沸點(diǎn)70.4℃,與乙醇的共沸混合物的沸點(diǎn)71.8℃,與水和乙醇還可以形成三元乙酸乙酯是應(yīng)用最廣泛的脂肪酸酯之一，具有優(yōu)良的溶解性能，是一種較好的工業(yè)溶劑，已被廣泛應(yīng)用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹(shù)脂、在紡織工業(yè)中用作清洗劑；在食品工業(yè)中用作特殊改性酒精的香味萃取劑，在香料工業(yè)中是最重要的香料添加劑，可作為調(diào)香劑的組分，乙酸乙酯也可用作制藥醋酸乙酯在制藥行業(yè)用作溶劑，主要生產(chǎn)維生素E及一些醫(yī)藥中間體。我國(guó)是人口大國(guó)，到2005年人口已達(dá)到13.3億，人口凈增長(zhǎng)、人口老齡化問(wèn)題都將增加對(duì)醫(yī)藥品的需求量。同時(shí)，隨著我國(guó)加入世出口量明顯增加。2002年傳統(tǒng)醫(yī)藥出口形勢(shì)一路飄紅，化學(xué)原料藥依然是我國(guó)醫(yī)藥商品出口的主要品種，產(chǎn)量與出口量快速上升膠粘劑膠粘劑的種類(lèi)繁多，醋酸乙酯主要用于溶劑型膠粘劑，尤其是聚氨酯類(lèi)膠粘劑。我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始研制和開(kāi)發(fā)聚氨酯膠粘劑，產(chǎn)量不斷增大，2000年國(guó)內(nèi)聚氨酯類(lèi)膠粘劑的產(chǎn)量約14萬(wàn)t,年均增長(zhǎng)率為25%。從未來(lái)發(fā)展看，我國(guó)聚氨酯類(lèi)膠粘劑的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展很快，我國(guó)是世界上最大的制鞋國(guó)，目前雖有相當(dāng)部分的制鞋企業(yè)以氯丁膠作為膠粘劑，但氯丁膠盡管有初粘性好、可冷粘、價(jià)格較便宜等優(yōu)點(diǎn)，但其不耐增塑劑滲透，必須用苯類(lèi)有毒溶劑等是其致命弱點(diǎn)，使得氯丁膠已經(jīng)不適應(yīng)制鞋工業(yè)的發(fā)展要求，國(guó)外的趨勢(shì)是逐漸被聚氨酯膠粘劑所代替，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80%~90%的鞋用膠已經(jīng)被聚氨酯類(lèi)膠粘劑占領(lǐng)，國(guó)內(nèi)也呈現(xiàn)這種趨勢(shì)。近年來(lái)，東北、華北和華中等內(nèi)地的鞋廠也開(kāi)始使用，并有不斷擴(kuò)大的勢(shì)頭。另外，聚氨酯膠在建筑、高速公路、飛機(jī)跑道嵌縫材料、高層建筑玻璃密封材料等方面的應(yīng)用也在不斷增長(zhǎng)。涂料醋酸乙酯主要用于高檔溶劑型涂料，如聚氨酯涂料、環(huán)氧樹(shù)脂涂料、丙烯酸酯涂料、乙烯基涂料等。我國(guó)的醋酸酯涂料是20世紀(jì)90年代以后才迅速發(fā)展起來(lái)的，不僅增長(zhǎng)速度快，并且在涂料總產(chǎn)量中所占的比例也不斷上升。2000年聚氨酯涂料產(chǎn)量達(dá)到8.2萬(wàn)t(固含量以上),已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)重要的涂料品種。此外，環(huán)氧樹(shù)脂涂料、丙烯酸酯等涂料也消費(fèi)一些醋酸乙酯，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)醋酸乙酯在涂料方面的應(yīng)用還比較落后。從發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)情況來(lái)看，醋酸乙酯在涂料中作為溶劑應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，如美國(guó)市場(chǎng)醋酸乙酯在涂料中的消耗占60%以上，而我國(guó)僅占18%。近年來(lái)，我國(guó)涂料行業(yè)迅猛發(fā)展，許多國(guó)外著名的涂料生產(chǎn)商采取獨(dú)資或合資的方式在我國(guó)建廠生產(chǎn)高檔涂料。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，尤其是建筑和汽車(chē)業(yè)快速發(fā)展，對(duì)高檔涂料需求日益增加，將極大促進(jìn)對(duì)醋酸乙酯的需求。近年來(lái)，世界乙酸乙酯的生產(chǎn)能力不斷增加。2001年全球乙酸乙酯的生產(chǎn)能力只有125.0萬(wàn)噸，2006年生產(chǎn)能力增加到222.0萬(wàn)噸，2008年生產(chǎn)能力增加到約300.0萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)約15.4%。其中北美地區(qū)的生產(chǎn)能力為26.6萬(wàn)噸/年，約占世界乙酸乙酯總生產(chǎn)能力的8.89%;中南美地區(qū)的生產(chǎn)能力為12.0萬(wàn)噸/年，約占總生產(chǎn)能力的4.0%:西歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為35.0萬(wàn)噸/年，約占總生產(chǎn)能力的11.7%,亞太地區(qū)的生產(chǎn)能力為215.4萬(wàn)噸/年，約占總生產(chǎn)能力的71.8%;世界其他國(guó)家和地區(qū)的生產(chǎn)能力為11.0萬(wàn)噸/年，約占總生產(chǎn)能力的3.7%。2010年醋酸乙酯的產(chǎn)能分布見(jiàn)圖2-13。,圖2-12010年世界醋酸乙酯產(chǎn)能分布目前，世界乙酸乙酯的總消費(fèi)量約為200.0萬(wàn)噸，消費(fèi)主要集中在西歐、美國(guó)和亞洲地區(qū)，其中亞洲地區(qū)的消費(fèi)又主要集中在日本、中國(guó)及東南亞國(guó)家。國(guó)外乙酸乙酯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)與我國(guó)有所不同，美國(guó)和歐洲國(guó)家乙酸乙酯最大的應(yīng)用領(lǐng)域是涂料，其中美國(guó)的涂料方面的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的60%,歐洲在涂料行業(yè)的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量50%。日本主要應(yīng)用在涂料、油墨方面，分別約占總消費(fèi)量的40%和30%。而我國(guó)主要應(yīng)用于涂料、粘合劑和制藥領(lǐng)域。預(yù)計(jì)到2012年全世界醋酸乙酯的總需求量將達(dá)到約250.0萬(wàn)噸近年來(lái)，隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，乙酸乙酯的生產(chǎn)發(fā)展很快。2003年生產(chǎn)能力只有54.0萬(wàn)噸，2006年增加到90.0萬(wàn)噸，2008年進(jìn)一步增加到約150.0萬(wàn)噸，2003-2008年產(chǎn)能的年均增長(zhǎng)率達(dá)到約10.8%。主要的生產(chǎn)廠家有江蘇索普(集團(tuán))公司(生產(chǎn)能力為20.0萬(wàn)噸/年)、山東金沂蒙集團(tuán)公司(生產(chǎn)能力為18.0萬(wàn)噸/年)、廣東江門(mén)謙信化工發(fā)展公司(生產(chǎn)能力為10.0萬(wàn)噸/年)、上海吳涇化工有限公司(生產(chǎn)能力為20.0萬(wàn)噸/年)、揚(yáng)子江乙?；び邢薰?生產(chǎn)能力為10.0萬(wàn)/年)、江西南昌贛江溶劑廠(生產(chǎn)能力為8.0萬(wàn)噸/年)、廣東順德集團(tuán)公司(生產(chǎn)能力為4.5萬(wàn)噸/年)、天津冠達(dá)集團(tuán)公司(生產(chǎn)能力為3.5萬(wàn)噸/年)、上海石油化工公司(生產(chǎn)能力為2.1萬(wàn)噸/年)、上海試劑有限公司(生產(chǎn)能力為2.0萬(wàn)噸/年)、成都有機(jī)化工廠(生產(chǎn)能力為2.0萬(wàn)噸/年)、浙江建德建業(yè)有機(jī)化工有限公司(生產(chǎn)能力為1.2萬(wàn)噸/年)、江蘇三木集團(tuán)公司(生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年)、河北石家莊新宇三陽(yáng)江陰百川化學(xué)工業(yè)有限公司(生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)噸/年)、吉林燃料乙醇有限公司中采用乙醇脫氫法的生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的12.0%,采用乙醛縮合法的約占1.4%,采用醋酸酯化法的占86.6%。江蘇索普(集團(tuán))公司是目前我國(guó)最大的醋酸乙酯生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)能力為20.0萬(wàn)噸/年，約占國(guó)內(nèi)總生產(chǎn)能力的13.3%,與醋酸產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了上下游一體化，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，80%的醋酸乙酯用于出口。今后幾年，我國(guó)仍有多套新建或擴(kuò)建乙酸乙酯裝置將建成投產(chǎn)，主要包括江蘇金茂源生物化工有限責(zé)任公司擬建的10萬(wàn)噸/年裝置，廣西崇左市凱源酒業(yè)化工有限公司擬建的8.0萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置，兗礦集團(tuán)擬建的10萬(wàn)噸/計(jì)到2012年，我國(guó)乙酸乙酯的總生產(chǎn)能力將達(dá)到約195.0萬(wàn)噸。隨著生產(chǎn)能力的不斷增加，我國(guó)乙酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加。2003年我國(guó)乙酸乙酯的產(chǎn)量只有34.2萬(wàn)噸，2006年增加到63.0萬(wàn)噸，2008年盡管受到世界金融危機(jī)的影響，但是由于2007年新增的產(chǎn)能發(fā)揮作用，產(chǎn)量仍達(dá)到約約95.0萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)約33.8%。目前國(guó)內(nèi)大型醋酸乙酯企業(yè)均采用酯化法技術(shù)，主要生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家名稱(chēng)地址生產(chǎn)能力(萬(wàn)噸/年)美國(guó)塞拉尼斯公司得克薩斯州潘帕美國(guó)伊斯曼化學(xué)公司得克薩斯州朗維尤美國(guó)Solution公司馬薩諸塞巴西羅地亞公司帕利尼涯墨西哥塞拉尼斯公司卡格來(lái)吉拉英國(guó)BP化學(xué)公司赫爾西班牙Ercros公司塔拉戈納瑞典Sweask乙醇化學(xué)公司多姆斯喬日本昭和電工公司南陽(yáng)日本千葉公司市原日本協(xié)和發(fā)酵公司四日市印度Laxmi有機(jī)工業(yè)公司馬哈德印度Jubilant有機(jī)合成公司加勞拉尼蠟韓國(guó)三星/BP公司蔚山韓國(guó)國(guó)際酯類(lèi)公司蔚山新加坡塞拉尼斯公司裕廊島印尼昭和酯類(lèi)公司梅拉克南非薩索爾公司司賽庫(kù)達(dá)表2-2我國(guó)醋酸乙酯主要生產(chǎn)企業(yè)情況[24]產(chǎn)能(萬(wàn)噸/年)江蘇索普集團(tuán)山東金沂蒙集團(tuán)公司廣東江門(mén)謙信化工發(fā)展公司廣東順德順冠集團(tuán)公司氣體溶劑有限公司上海吳涇化工有限公司揚(yáng)子江乙?；び邢薰窘髂喜M江溶劑廠廣東順德集團(tuán)公司天津冠達(dá)集團(tuán)公司上海石油化工公司上海試劑有限公司成都有機(jī)化工廠浙江建德建業(yè)有機(jī)化工有限公司江蘇三木集團(tuán)公司配套建設(shè)或擬建乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，主要有山東海化股份有限公司擬采用Davy公司技術(shù)，新建10.0萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置(近期已經(jīng)建成投產(chǎn)),吉林燃料乙醇有限廣西新火石化公司擬建30.0萬(wàn)噸/年裝置，第一期10.0萬(wàn)噸/年已經(jīng)于2007年4月13日開(kāi)工。上海吳涇化工有限公司擬將現(xiàn)有生產(chǎn)能力擴(kuò)建到15萬(wàn)噸/年，長(zhǎng)春天裕生物工程公司將建5.0萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置，預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)乙酸乙酯隨著生產(chǎn)能力的不斷增加，我國(guó)醋酸乙酯的產(chǎn)量也不斷增加。2001年我國(guó)醋酸乙酯的產(chǎn)量只有17.9萬(wàn)噸，2006年進(jìn)一步增加到63.0萬(wàn)噸，比2005年增長(zhǎng)約22.19%,2001-2006年產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率高達(dá)15.09%。乙酸乙酯的凈出口量為10.0萬(wàn)噸，約占國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量的15.87%。2008年凈出口量達(dá)到18.28萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)41.27%。近兩年，我國(guó)乙酸乙酯的進(jìn)口量逐年減少，2006年進(jìn)口量為0.96萬(wàn)噸，2008年下降到0.11萬(wàn)噸，同比下降約噸，同比增長(zhǎng)34.23%。2009年上半年出口量為8.73萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)0.23%。2010年我國(guó)醋酸乙酯出口到30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，其中對(duì)亞洲國(guó)家的出口量約占總出口量的93%,其中對(duì)韓國(guó)的出口量為3.23萬(wàn)噸，約占總出口量的29.6%,其次是中國(guó)臺(tái)灣，出口量為1.89萬(wàn)噸，約占總出口量的17.2%;再次是日本，出口量為1.66萬(wàn)噸，約占總出口量的15.1%。我國(guó)醋酸乙酯出口主要集中在江蘇、山東和廣東3省，2006年出口量分別為6.1萬(wàn)噸、2.1萬(wàn)噸和1.53萬(wàn)噸，合計(jì)出口量占出口總量的88.78%,其他省份出口量?jī)H為1.21萬(wàn)噸。主要出口企業(yè)有江蘇索普、山東金沂蒙、廣東江門(mén)謙信化工發(fā)企業(yè)。2003年以前，我國(guó)醋酸乙酯的進(jìn)口價(jià)格變化不大，基本上維持在520-550美元/噸，2004年以后進(jìn)口價(jià)格開(kāi)始上漲，2004年價(jià)格為653.2美元/噸，2006年上漲到841.4美元/噸，比2005年上漲7.60%。出口價(jià)格近幾年也不斷上漲。2003年出口價(jià)格為573.8美元/噸，2004年上漲到757.3美元/噸，2006年上漲到798.6美元/噸。2008年進(jìn)一步上漲到905.7美元/噸。我國(guó)醋酸乙酯的進(jìn)出口情況以及2009年的出口情況分別見(jiàn)表2-3和表2-4。年份(萬(wàn)噸)(美元/噸)出口量(萬(wàn)噸)出口單價(jià)(美元/噸)2007(1—7月)國(guó)家/地區(qū)出口量(萬(wàn)噸)所占比例(%)出口金額(萬(wàn)美元)韓國(guó)中國(guó)臺(tái)灣日本新加坡菲律賓阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)越南泰國(guó)其他國(guó)家和地區(qū)近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，涂料、油墨、粘合劑等產(chǎn)品需求大幅提升，從而拉動(dòng)醋酸乙酯的消費(fèi)穩(wěn)步增長(zhǎng)。1997年我國(guó)醋酸乙酯的表觀消費(fèi)量只有10.50萬(wàn)噸，2001年增加到22.79萬(wàn)噸，2006年進(jìn)一步增加到53.02萬(wàn)噸，比2005年增長(zhǎng)約5.91%,2007年增加到580.6萬(wàn)噸，2009年進(jìn)一步增加到821.1萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)約5.91%,2004-2009年表觀消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率約為13.71%,近年來(lái)我國(guó)醋酸乙酯的供需情況見(jiàn)表2-5。表2-5近年來(lái)我國(guó)酷酸乙酯的供需情況單位：萬(wàn)噸/年年份生產(chǎn)能力產(chǎn)量出口量產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)涂料、制藥和粘合劑，2008年我國(guó)醋酸乙酯消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：制藥行業(yè)對(duì)乙酸乙酯的需求量約占總需求量的30.0%,涂料約占35.0%,粘合劑約占20.0%,油墨約占10.0%,其他產(chǎn)品約占5.0%。預(yù)計(jì)到2012年，我國(guó)乙酸乙酯的總需求量將達(dá)到約90.0萬(wàn)噸，供大于求，屆時(shí)消費(fèi)結(jié)構(gòu)將有所變化，其中在制藥和粘合劑行業(yè)消費(fèi)的比例將會(huì)有所下降，隨著新型高檔涂料的不斷發(fā)展，預(yù)計(jì)涂料行業(yè)對(duì)醋酸乙酯的需求量將會(huì)有較大幅度的增加；隨著電子、通訊行業(yè)的發(fā)展，油墨方面的需求量也將有所上升。另外，隨著醋酸乙酯新用途3廠址的選擇及布置(1)廠址應(yīng)符合國(guó)家工業(yè)布局，城市或地區(qū)的規(guī)劃要求；(2)廠址宜選在原料、燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷(xiāo)售便利的地區(qū)；(3)廠址應(yīng)靠近水量充足、水質(zhì)良好的水源地；(4)廠址應(yīng)盡可能靠近原有交通線(水運(yùn)、鐵路、公路),即交通運(yùn)輸便(5)廠址地區(qū)應(yīng)具有熱、電的供應(yīng)；(6)選址時(shí)注意節(jié)約用地，不占用或少占用良田。廠區(qū)的大小、形狀和其(7)選址得注意當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件，并對(duì)工廠投產(chǎn)后可能造成的環(huán)境影響(8)廠址應(yīng)避開(kāi)低于洪水位或在采取措施后仍不能確保不受水淹的地段；(9)廠址附近應(yīng)建立生產(chǎn)污水和生活污水的處理裝(10)廠址應(yīng)不妨礙或不破壞農(nóng)業(yè)水利工程，就盡量避免拆遷。我廠主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)乙醇下游產(chǎn)品乙酸乙酯(EA),本工廠的主要原料系濃度95%的工業(yè)酒精。。我廠所用原料均來(lái)白園區(qū)內(nèi)或園區(qū)周邊地區(qū)，大大降低寧波位于東經(jīng)120度55分至122度16分，北緯28度51分至30度33分。地處我國(guó)海岸線中段，浙江紹興平原東端，東有舟山群島為天然屏障，北瀕杭州灣，西接紹興市，南臨三門(mén)灣，并與臺(tái)州的三門(mén)、天臺(tái)相連。寧波屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤(rùn)，四季分明，年平均氣溫16.2攝氏度，全市無(wú)霜期一般為230天至240天，年平均降水量為1300毫米至1400毫米。寧波鐵路、公路、水運(yùn)、航空和管道五種運(yùn)輸方式齊全，作為國(guó)家大型港口的寧波港設(shè)備先進(jìn)，運(yùn)力充足，不但擔(dān)負(fù)起寧波水路運(yùn)輸?shù)闹厝?，更成為浙江省乃至華東區(qū)域海運(yùn)的重要集散地。寧波櫟社國(guó)際機(jī)場(chǎng)不僅有發(fā)往全國(guó)各大城市的航班，更包括發(fā)往海外許多城市的航班。寧波化工園區(qū)是寧波市唯一的化學(xué)工業(yè)專(zhuān)業(yè)園區(qū)，位于杭州灣南岸，寧波鎮(zhèn)海區(qū)西北側(cè)遼闊的海涂上，鎮(zhèn)海區(qū)位置優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚，轄區(qū)內(nèi)的鎮(zhèn)海港是中國(guó)大陸第二大港寧波舟山港重要組成，擁有5萬(wàn)噸級(jí)液體化工專(zhuān)用泊位，是我國(guó)最大的液體化工碼頭之一。運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。鐵路、公路四通八達(dá)，滬杭甬高速公路使寧波到上海僅3個(gè)小時(shí)車(chē)程，已建設(shè)的杭州灣跨海大橋?qū)⑹箤幉ㄟM(jìn)入2小時(shí)交通圈，從黑龍江同江到海南三社國(guó)際機(jī)場(chǎng)已開(kāi)通寧波到香港、泰國(guó)、日本以及經(jīng)澳門(mén)至臺(tái)北、高雄、至國(guó)內(nèi)其他城市等30多條航線。寧波擁有得天獨(dú)厚的天然深水良港，自古以來(lái)是中國(guó)對(duì)外貿(mào)易的重要港口。寧波港位于浙江東海岸，包括北侖、寧波、鎮(zhèn)海、大榭、穿山五個(gè)港區(qū)，是對(duì)外貿(mào)易的重要港口和海運(yùn)中轉(zhuǎn)樞紐，世界重要港口?，F(xiàn)在的寧波港，已與世界500多個(gè)港口有貿(mào)易運(yùn)輸往來(lái)，2001年全港貨物吞吐量達(dá)1.285億噸，名列中國(guó)大陸港口第二位，位居世界港口20強(qiáng)，集裝箱吞吐量121萬(wàn)標(biāo)箱。寧波港是設(shè)成為進(jìn)出口鐵礦中轉(zhuǎn)、國(guó)際集裝箱遠(yuǎn)洋中轉(zhuǎn)、大型煤炭、原油、成品油、液寧波是浙江省重要工業(yè)基地，也是糧、棉、油經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)、水產(chǎn)品的重要基地。擁有以服裝、紡織、機(jī)械為代表的傳統(tǒng)工業(yè)和以石化、鋼鐵、電力、造紙等為代表的臨港型大工業(yè)體系。寧波農(nóng)村是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)工業(yè)化程度比較高的綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)。當(dāng)今的寧波是一個(gè)港口設(shè)施比較先進(jìn)、工業(yè)門(mén)類(lèi)比較齊全、由于國(guó)際市場(chǎng)DMC供不應(yīng)求，故本廠產(chǎn)品涉及出口，將有利于增長(zhǎng)國(guó)家關(guān)稅收入和外匯儲(chǔ)備。同時(shí)，本廠所需生產(chǎn)、運(yùn)輸技術(shù)員工和大量銷(xiāo)售、外貿(mào)人才可解決一部分社會(huì)就業(yè)壓力。另外本廠的生產(chǎn)工藝符合綠色環(huán)保概念，對(duì)周2006年3月份，經(jīng)浙江省人民政府批準(zhǔn)，正式成為省級(jí)開(kāi)發(fā)區(qū)。寧波化工區(qū)位于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長(zhǎng)江三角洲南翼，寧波鎮(zhèn)海區(qū)西北側(cè)遼闊的海涂上，規(guī)劃面積優(yōu)越，同時(shí)園區(qū)提供"九通一平",配套設(shè)施齊全。目前化工區(qū)已開(kāi)發(fā)面積為6.5平方公里，現(xiàn)有鎮(zhèn)海煉化，韓國(guó)LG甬興、中金石化有限公司、杭州灣腈綸、中化進(jìn)出口公司等70多家企業(yè)落戶(hù)園區(qū)。按照寧波化工區(qū)總體規(guī)劃(2002-2020),園區(qū)重點(diǎn)發(fā)展以煉油及乙烯為龍頭的石化源頭產(chǎn)業(yè)、合成材料產(chǎn)業(yè)、高分子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)。已建的80萬(wàn)噸乙烯項(xiàng)目，為整個(gè)化工區(qū)的發(fā)展提供豐園區(qū)地處著名的寧波港。寧波港位于浙江東海岸，包括北侖、寧波、鎮(zhèn)寧波港作為中國(guó)大陸重點(diǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)的四大國(guó)際深水中轉(zhuǎn)港之一，在區(qū)位、航道水深、岸線資源、陸域依托、發(fā)展?jié)摿Φ确矫婢哂休^大優(yōu)勢(shì)。其共有生產(chǎn)性泊位311座，其中萬(wàn)噸級(jí)以上深水泊位64座(5至25萬(wàn)噸級(jí)的特大型深水泊位33座),是中國(guó)超大型船舶最大集散港和全球?yàn)閿?shù)不多的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)港。2007年寧波港貨物吞吐量突破3.45億噸，同比增長(zhǎng)11.5%,居中國(guó)大陸港口第二位，名列全球第四：集裝箱吞吐量超935萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱，同比增長(zhǎng)32.3%,集裝箱吞吐量排名居中國(guó)大陸港口第四、世界港口第十一位。2006年，寧球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的600多個(gè)港口有貿(mào)易往來(lái)，形成了覆蓋全球的集疏運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。2007年寧波港集團(tuán)完成營(yíng)業(yè)收入53億元，同比增長(zhǎng)18.02%;實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)同比增長(zhǎng)38.7%,主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)處于全國(guó)港口領(lǐng)先水平。此外，園區(qū)水陸交通便捷，四通八達(dá)，329國(guó)道、世紀(jì)大道、舟山聯(lián)島大橋等貫通全區(qū)，隨著鐵路園區(qū)水陸交通便捷、四通八達(dá)，區(qū)域優(yōu)勢(shì)明顯。園區(qū)距寧波市區(qū)僅14公里，距東方深水良港北侖港僅24公里，緊鄰中國(guó)最大的液體化工碼頭。329國(guó)道、未來(lái)沿?？焖俅蟮?、世紀(jì)大道、舟山群島大橋等貫通全區(qū)，隨著杭州灣跨海大橋的建成和鐵路專(zhuān)用線的建設(shè)，將大大拉近寧波化工區(qū)與整個(gè)長(zhǎng)江三角洲的距離。寧波化工區(qū)位于寧波鎮(zhèn)海區(qū)西北側(cè)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，冬夏季風(fēng)交替明顯，氣候溫和濕潤(rùn)，全區(qū)無(wú)霜期一般為230天至240天，四季分明，雨量充沛。風(fēng)況：常風(fēng)向西北，頻率13.4%;次常風(fēng)向東北，頻率11.0%;冬季常風(fēng)向年平均大于(包括)6級(jí)風(fēng)天數(shù)32天，大于(包括)7級(jí)風(fēng)天數(shù)15天，大于(包括)8級(jí)風(fēng)天數(shù)6天。降水及降水特征：本地區(qū)雨量充沛，年平均降雨日數(shù)158天。每年5~6月為梅雨季節(jié)，7~10月有臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的暴雨，9月份雨量占全年的25%,冬季降雨量較少。多年平均降水量1411毫米，月最大降水量243毫米，日最大降水量145毫米，多年平均降水量大于(包括)25毫米的降水天數(shù)為11天。氣溫：多年平均氣溫16.3℃,極端最高氣溫39.9℃,極端最低氣溫-10℃,最高月平均氣溫28.1℃(7月),最低月平均氣溫4.3℃(1月)。潮流：甬江潮流順河道而流，流速一般大潮漲、落流為1~2節(jié)，如遇甬江波浪：寧波鎮(zhèn)海港區(qū)均系內(nèi)江，無(wú)浪。北侖港區(qū)四周有舟山群島環(huán)保為天寧波化工區(qū)得天獨(dú)厚的交通運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，為園區(qū)的發(fā)展提供了十分優(yōu)越的條件。園區(qū)形成以海運(yùn)、鐵路、公路為主導(dǎo)的完整的交通網(wǎng)絡(luò)，四通八達(dá)，快捷便利。各種化工原料和產(chǎn)成品均可通過(guò)船舶、鐵路專(zhuān)用線、公路和管道送進(jìn)和輸出區(qū)內(nèi)外。企業(yè)可能根據(jù)原料的供應(yīng)情況和產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況，選擇最經(jīng)濟(jì)合公路：寧波市公路通車(chē)總程5200公里，其中高速公路188公里。全市城鄉(xiāng)以高速公路、國(guó)道、省道為骨架，向四周形成交通網(wǎng)。進(jìn)出市區(qū)的通道和主要干線公路，全部達(dá)到一級(jí)以上。連接寧波與上海的杭州灣跨海大橋已于6月8北翼之間的距離，化工區(qū)通過(guò)大橋至上海僅一個(gè)半小時(shí)車(chē)程。329國(guó)道經(jīng)過(guò)寧波化工區(qū)，規(guī)劃中的全國(guó)沿海大通道和寧波世紀(jì)大道貫穿園區(qū)，公路交通十分港口：寧波港是一個(gè)多功能、綜合性的現(xiàn)代化深水大港。現(xiàn)有500噸級(jí)以上生產(chǎn)泊位134座，其中萬(wàn)噸級(jí)以上深水泊位35座。最大的有25萬(wàn)噸級(jí)原油碼頭，20萬(wàn)噸級(jí)(可兼靠30萬(wàn)噸船)的卸礦碼頭，第六代國(guó)際集裝箱專(zhuān)用泊位以及5萬(wàn)噸級(jí)液體化工專(zhuān)用泊位，已與世界上90個(gè)國(guó)家和地區(qū)的560多個(gè)港口通航。2002年寧波港貨物吞吐量超過(guò)1.53億噸，僅次于上海港，居中國(guó)大陸寧波港區(qū)內(nèi)的全國(guó)最大的5萬(wàn)噸級(jí)液體化工碼頭，具有300萬(wàn)噸/年的液體化工原料和產(chǎn)品的吞吐能力，擁有大小儲(chǔ)罐106座、總?cè)萘窟_(dá)40萬(wàn)立方米，鐵路：寧波至杭州的蕭甬鐵路銜接浙贛、滬杭等線，其寧波段的復(fù)線改造工程已于2001年完工。另有寧波至鎮(zhèn)海港區(qū)和鎮(zhèn)海煉化的洪鎮(zhèn)支線、寧波至北侖港區(qū)鐵路支線。年通過(guò)能力達(dá)1000萬(wàn)噸。機(jī)場(chǎng)已開(kāi)辟寧波至日本、韓國(guó)、泰國(guó)、香港、澳門(mén)及經(jīng)澳門(mén)至臺(tái)北、高雄和寧波至國(guó)內(nèi)其它城市等38條航線。寧波化學(xué)工業(yè)區(qū)現(xiàn)有完善的基礎(chǔ)設(shè)施配套。目前已具備了“九通一平”的條件，“九通”主要包括道路、供電、供水(工業(yè)用水，生活用水)、供熱、(1)供電工程(2)供水工程工業(yè)用水一期30000t/d,二期300000t/d;生活用水10000t/d(3)供熱工程一期形成3×130t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐、1×25MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組、1×12MW背壓式發(fā)電機(jī)組等三爐二機(jī)(已運(yùn)行),可供1.3-4.1Mpa蒸汽；二期形成6×130t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐、2×25MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組、2×12MW背壓式發(fā)電機(jī)組等六爐四機(jī)(6)通信：電纜：敷設(shè)有電話電纜和寬帶電纜郵政：郵政等快遞業(yè)務(wù)覆蓋全區(qū)(7)危險(xiǎn)廢物處理：日焚燒處理化工廢渣10噸的高溫焚燒爐；日處理10噸廢有(8)消防配備搶險(xiǎn)救援車(chē)，重型水罐車(chē)，進(jìn)口泡沫車(chē)，大型水罐車(chē)(21噸),泡沫、(9)應(yīng)急指揮中心：監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋化工區(qū)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、管廊和大企業(yè)的自備罐區(qū)等，承擔(dān)公安、消防、環(huán)保、搶救、防汛防臺(tái)和危險(xiǎn)源監(jiān)控等方面的協(xié)調(diào)管理工作(10)倉(cāng)儲(chǔ)和管廊：中間罐區(qū)正在建設(shè)中，化工物料傳輸管道正在建設(shè)中。廠區(qū)位于浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)化學(xué)工業(yè)園區(qū)，本項(xiàng)目擬定廠區(qū)地形為矩其中南北方向長(zhǎng)為150m,東西方向?qū)挒?00m,總面積約15000m2。廠區(qū)分為廠前區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)。廠前區(qū)位于廠區(qū)西北側(cè)，為常年主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)的上風(fēng)向。主要建筑包括行政樓、食堂、停車(chē)場(chǎng)、宿舍等，職工宿廠前區(qū)北面是生產(chǎn)輔助區(qū)。生產(chǎn)輔助區(qū)主要包括中心控制樓、化驗(yàn)中心、維修車(chē)間、材料倉(cāng)庫(kù)和水處理車(chē)間等。生產(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)主要位于整個(gè)廠區(qū)的東主要有四大部分：乙醇儲(chǔ)罐區(qū)，反應(yīng)車(chē)間，分離車(chē)間和產(chǎn)品罐區(qū)。95%乙醇直接通過(guò)管道輸送至廠區(qū)，在乙醇儲(chǔ)罐區(qū)存放。反應(yīng)車(chē)間由兩層組成，其中安放了脫氫反應(yīng)器和加氫反應(yīng)器及其輔助設(shè)備。反應(yīng)車(chē)間的南側(cè)集中布置分離車(chē)間，其中包括閃蒸罐一個(gè)，精餾塔五個(gè)及其配套的輔助設(shè)備。燃料煤堆場(chǎng)和蒸汽鍋爐房位于反應(yīng)車(chē)間東面，分離車(chē)間的北面，靠近大量耗用蒸汽的精餾工段。產(chǎn)品灌區(qū)位于廠區(qū)的最南而，其中包括了氫氣球罐，乙酸乙酯儲(chǔ)罐和副產(chǎn)物無(wú)苯各車(chē)間最大可能的采用露天布置，閃蒸塔、精餾塔、儲(chǔ)罐等均布置在露天場(chǎng)所，減少了建設(shè)投資，便于改擴(kuò)建。其余廠房多采用單層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)要求滿廠區(qū)設(shè)有四個(gè)出口，兩扇主門(mén)一南一北，東側(cè)開(kāi)兩扇側(cè)門(mén)，廠內(nèi)10米寬的此外，本項(xiàng)日根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件，工廠生產(chǎn)特點(diǎn)并結(jié)合全廠總平面布置進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，廠區(qū)綠化面積超過(guò)20%。廠前區(qū)和生產(chǎn)輔助區(qū)為重點(diǎn)綠化、美化區(qū)，設(shè)置花壇，種植花卉，輔以草坪。沿工廠圍墻四周、道路兩側(cè)及廠內(nèi)適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)種植喬木、灌木、綠籬，為職工生產(chǎn)和生活創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，以達(dá)到凈化空氣，保護(hù)環(huán)境，有益于人體健康的目的。綠化既要保護(hù)環(huán)境，防止污染，美化廠容，又不應(yīng)妨礙生產(chǎn)操作，物料運(yùn)輸及防火要求。我們采用的植物主要以綠色木本植物為主，能夠達(dá)到一個(gè)良好的降低空氣污染的效果。4工藝設(shè)計(jì)方案工藝設(shè)計(jì)主要說(shuō)明本設(shè)計(jì)生產(chǎn)乙酸乙酯的具體情況，主要包括生產(chǎn)流程概述、工藝流程說(shuō)明、工藝特色介紹以及物料衡算書(shū)、熱量衡算書(shū)。本設(shè)計(jì)擬建產(chǎn)量為5萬(wàn)噸/年的乙酸乙酯廠以滿足行業(yè)日益增長(zhǎng)的對(duì)綠色溶劑及原料的需求本設(shè)計(jì)中的原料為95%工業(yè)乙醇。本設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品為乙酸乙酯。其規(guī)格組成如表4-1。指標(biāo)指標(biāo)名稱(chēng)優(yōu)等品一等品合格品色度(鉑-鈷色號(hào)),號(hào)≤密度，g/cm2乙酸乙酯，%≥水份，%≤酸度(以CH?COOH計(jì)),%≤蒸發(fā)殘?jiān)?乙酸乙酯的合成路線主要有四種，即乙醇乙酸酯化法(其中包括了乙酸乙醇直接酯化法和反應(yīng)精餾法),乙醛縮合法，乙醇脫氫法，乙烯和乙酸直接加成法。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，乙醇乙酸酯化法在乙酸乙酯的合成中依然占有相當(dāng)大的比例，尤其是在美國(guó)等國(guó)家，在國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)也依然采用乙酸酯化法；德國(guó)、日本等國(guó)有多套乙醛直接縮合生成乙酸乙酯的裝置；乙醇脫氫法與乙烯和乙酸直接加成法在其中所占的比例較小，技術(shù)有待成熟。下面簡(jiǎn)單介紹四種方法的優(yōu)勢(shì)與缺(1)乙醇乙酸酯化法常用的工藝是用濃硫酸作催化劑的均相催化反應(yīng)精餾，該工藝是目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的生產(chǎn)工藝，濃硫酸有酸性強(qiáng)、吸水性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，而且溶于反應(yīng)物料中，是均相催化反應(yīng)，反應(yīng)均勻，因而在全塔內(nèi)都能進(jìn)行催化反優(yōu)點(diǎn)可以使反應(yīng)精餾生產(chǎn)裝置大型化。用濃硫酸缺點(diǎn)，即硫酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，其強(qiáng)氧化性引起磺化、碳化或聚合等副反應(yīng)，產(chǎn)品純度低，后處理進(jìn)程復(fù)雜，三廢量大。另一種酯化的工藝是催化精餾法，它采用固體酸作催化劑，屬非均相反應(yīng)精餾。在酯化合成方面，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的固體催化劑有沸石分子篩、離子交換樹(shù)脂、金屬硫酸鹽、固體超強(qiáng)酸等，具有產(chǎn)物純度高，反應(yīng)選擇性強(qiáng)，酯收率高，反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物較少等優(yōu)點(diǎn)。但催化精餾法不容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和大型化的困難，在于催化精餾屬非均相催化反應(yīng)精餾過(guò)程，機(jī)理較復(fù)雜，目前理論還不能很好地解釋這一過(guò)程，在國(guó)際上還(2)乙醛縮合法反應(yīng)式：2CH?CHO———→CH,C化劑為乙醇鋁、氯化鋁及氯化鋅等，反應(yīng)溫度為0~10oC。其生產(chǎn)工藝是將乙醛、乙醇鋁催化劑及助催化劑連續(xù)送入反應(yīng)器，反應(yīng)液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后，再經(jīng)三塔精餾，獲得純度99.8%以上的乙酸乙酯產(chǎn)品。乙醛縮合法優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)是在常壓低溫下進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率和收率高，對(duì)設(shè)備要求不高，生產(chǎn)成本較酯化法低；缺點(diǎn)乙醛縮合法在歐洲和日本是生產(chǎn)乙酸乙酯的主流生產(chǎn)方法，在我國(guó)工業(yè)性乙酯生產(chǎn)裝置都是建在有乙醛生產(chǎn)的廠內(nèi)。在冰醋酸價(jià)格高的地方，該法有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。該法在國(guó)外已經(jīng)大型化，在國(guó)內(nèi)尚有催化劑和工程上的問(wèn)題沒(méi)解決，有待突破。該法的產(chǎn)品只能用于化工原料，不能用于食用香料，這是因(3)乙烯加成法隨著化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，煉油技術(shù)的不斷提高，乙烯已經(jīng)成為一種原料利用合理，來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本較低，且對(duì)合成乙酸乙酯具有較高的產(chǎn)率與選擇性，既是一種原子經(jīng)濟(jì)型反應(yīng)，又是一種環(huán)境友好型反缺點(diǎn)是此催化體系對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，投資成本高。該工藝采用的催化劑主要有液體無(wú)機(jī)酸和有機(jī)磺酸類(lèi)、分子篩類(lèi)和雜多酸類(lèi)催化劑。同時(shí)該工藝依賴(lài)于石化工業(yè)，需要有大量的乙烯資源，只能在乙烯和乙酸資源相對(duì)比較豐富而廉價(jià)的地區(qū)才可以考慮。石油價(jià)格的不斷上漲，造成該工藝的劣勢(shì)更加凸現(xiàn)，在中國(guó)這樣自身石油儲(chǔ)量及產(chǎn)量不高需要大量進(jìn)口石油的國(guó)家，如果盲目發(fā)展這一(4)乙醇脫氫法以乙醇為原料生產(chǎn)乙酸乙酯，傳統(tǒng)工藝必須經(jīng)過(guò)乙醇氧化脫氫為乙醛、乙醛氧化成乙酸、乙酸與乙醇酯化3個(gè)工段才能完成。乙醇脫氫法則只用乙醇一種原料，經(jīng)過(guò)單一催化劑脫氫后直接得到乙酸乙酯，因此，這種方法也簡(jiǎn)稱(chēng)一步法，以區(qū)別于傳統(tǒng)的三工段工藝。乙醇脫氫法總反應(yīng)實(shí)際上也是經(jīng)過(guò)3個(gè)步20世紀(jì)90年代初清華大學(xué)化學(xué)系首先對(duì)此工藝進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)出催化劑Cu/ZnO/Al?O?ZrO?,并獲得了國(guó)家專(zhuān)利。1996年西南化工研究院也開(kāi)始進(jìn)行乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯的研究，目前還在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，取得了不小的進(jìn)英國(guó)Kvaerner工程公司于20世紀(jì)90年代研究乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯，同時(shí)該工藝的關(guān)鍵問(wèn)題在于催化劑，根據(jù)反應(yīng)歷程，產(chǎn)物中有中間產(chǎn)物乙醛與乙酸，另外還有副產(chǎn)物乙烯、丙酮、丁酮、2-丁醇等。由于氫氣對(duì)平及降低副反應(yīng)要求，單程轉(zhuǎn)化率只能控制在60%~70%。該工藝反應(yīng)工段，但分脫氫法反應(yīng)特點(diǎn)是：反應(yīng)溫和，各種反應(yīng)條件變化彈性很大，工藝簡(jiǎn)單，容易(1)生產(chǎn)成本低，在沒(méi)有甲醇法乙酸生產(chǎn)的地區(qū)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)很大；(2)每噸乙酯副產(chǎn)氫氣509m3,適用于氫氣有用場(chǎng)合；(3)基本無(wú)腐蝕和三廢排放，副產(chǎn)物可用于生產(chǎn)無(wú)苯提案那水溶劑(香蕉水)。(1)產(chǎn)品質(zhì)量不如酯化法，雖然可以達(dá)到國(guó)標(biāo)，但若丁酮等雜質(zhì)難以得到完全(2)催化劑在使用前需要還原，停車(chē)后須用氮?dú)獗Ｗo(hù)避免氧化，因此只適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)規(guī)模在5000ta以上；(3)技術(shù)較復(fù)雜，尚未成熟。4.3工藝方案設(shè)計(jì)及說(shuō)明(1)氣化選用化工園區(qū)及周邊生產(chǎn)的95%乙醇，用泵進(jìn)行加壓至反應(yīng)壓力(0.8MPa)之后，加熱氣化成蒸汽，并繼續(xù)加熱至反應(yīng)溫度(240℃)。(2)脫氫縮合過(guò)熱乙醇蒸汽進(jìn)入列管式固定床反應(yīng)器，乙醇在Cu-Zn-Zr-Al-O多功能催化劑表面完成脫氫生成乙醛，再與乙醇縮合生成乙酸乙酯兩步反應(yīng)，并有乙丙酮、丁酮等副產(chǎn)物產(chǎn)生。為了便于分離產(chǎn)品，查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，我們選擇了240℃作為反應(yīng)溫度，單程轉(zhuǎn)化率為50%。附CAD流程圖。圖4-1為Aspen圖4-1Aspenplus流程模擬截圖tt升n☆o(3)加氫脫氫縮合之后的混合氣成分較復(fù)雜，在選擇了合適的反應(yīng)條件之后，可以保證除乙醛外的副產(chǎn)物控制在極少的量。為了減少分離的難度，并提高乙醇的總轉(zhuǎn)化率，我們?cè)黾恿思託涔ざ?。利用前一工段產(chǎn)生的氫氣，將乙醛以及其他極少量的羰基化合物(丙酮、丁酮等)加氫還原成醇類(lèi)，降低了丙酮、丁酮等產(chǎn)物對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，并且由于減少了乙醛這個(gè)含量極大的副產(chǎn)物，有利于(4)閃蒸將反應(yīng)工段出來(lái)的混合氣換熱冷凝，并換熱至過(guò)冷液狀態(tài)后，利用剩余的壓力進(jìn)行閃蒸，將氫氣分離出去，但由于氫氣量較大和乙酸乙酯的揮發(fā)性較強(qiáng)(5)膜分離由于閃蒸得到的氫氣含有大量的乙酸乙酯及水和乙醇，需要對(duì)氫氣進(jìn)行凈化，同時(shí)回收隨氫氣蒸出的產(chǎn)品。由于氫氣分子的尺寸與乙酸乙酯、乙醇、水氫氣進(jìn)入壓縮車(chē)間壓縮裝罐出售。其余物質(zhì)冷卻后進(jìn)入精餾工段，與前一閃蒸(6)萃取精餾通過(guò)閃蒸和膜分離，得到了含有乙酸乙酯、乙醇、水的混合體系(其他極少量的醇類(lèi)與酯類(lèi)基本不影響產(chǎn)品的質(zhì)量，故這里不再討論),該三元混合體系-水),這是所有乙酸乙酯合成方法中都會(huì)碰到的一個(gè)分離難題。我們根據(jù)相關(guān)的專(zhuān)利和文獻(xiàn)，決定采用丙三醇作為萃取劑的萃取精餾進(jìn)行產(chǎn)品的精制。精餾①進(jìn)入主萃取精餾塔，目的是得到符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品乙酸乙酯，在近塔頂位置加入萃取劑丙三醇，在精餾塔塔頂可以得到99%(mol)的高純度乙酸乙酯，塔②進(jìn)入輔助精餾塔，在塔頂?shù)玫揭宜嵋阴?、乙醇、水的混合物，基本做到了乙③進(jìn)入副萃取精餾塔，目的是除去輔助精餾塔塔頂產(chǎn)物中的水，同樣在近塔頂位置加入萃取劑丙三醇，在塔頂?shù)玫教釢夂蟮囊宜嵋阴?、乙醇、水混合物，塔④副萃取精餾塔塔頂產(chǎn)物進(jìn)入乙醇回收塔，在塔釜得到乙醇與水的共沸物，返回反應(yīng)工段，塔頂?shù)玫胶休^高濃度乙酸乙酯和乙醇的水溶液，由于總量已較小，該混合物不再進(jìn)行分離，而是作為無(wú)苯天那水溶液(香蕉水)的粗原料出⑤主副萃取精餾塔得到的含丙三醇與水的混合液，在丙三醇回收塔中進(jìn)行減壓蒸餾，由于丙三醇與水的相對(duì)揮發(fā)度甚大，極易在塔頂把其中的水分及其他易揮發(fā)雜質(zhì)蒸出，塔釜得到高濃度的丙三醇，可以返回前一工段用于萃取精餾。物料衡算它是指進(jìn)入一個(gè)裝置(或設(shè)備)的主物料的量(包括損失量)和對(duì)一般體系，均可表示為：輸入量=輸出量+積累量對(duì)于有化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，可表示為：物料輸入量=物料輸出量一生產(chǎn)量+物當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)為：物料輸入量=物料輸出量表4-2反應(yīng)工段物料平衡狀況TemperatureCPressurebar00000000000000000000000000表4-3分離工段物料衡算TemperatureC000000000000I000000000000000011TemperatureC1100000000000000000000000000表4-4總物料平衡圖TemperatureC000EnthalpyMMkcal/hr000000000000000000000011000000000000000000000011TemperatureC111001MoleFlowkmol/hr00000000000000000000010000000000000000000000000000000100000000ZQλ=ZQa+ZQ,即，輸入=輸出+損失對(duì)于單元設(shè)備的熱量衡算，熱平衡方程可以寫(xiě)成下面形式Q?:由加熱劑或冷凝劑傳遞給設(shè)備和物料的熱量Q?:過(guò)程的各種熱效應(yīng)(如反應(yīng)熱，溶解熱)Q?:各股物料帶出設(shè)備的熱量Qs:消耗在加熱設(shè)備上的熱量Q?:設(shè)備向外界環(huán)境散失的熱量表4-5T-1主萃取塔熱量衡算TemperatureC0010Condenser:-0.7102372Reboiler:1.76183199表4-6T-2分離塔熱量衡算TemperatureC01)Condenser:-0.7390313表4-7T-3第二萃取塔熱量衡算TemperatureC1010表4-8T-4甘油回收塔熱量衡算W10Condenser:-0.269781R表4-9T-5副產(chǎn)品塔熱量衡算TemperatureC110Condenser:-0.5340026Reboiler:設(shè)計(jì)一換熱器，將質(zhì)量流量為1740.57205kg/h,氣相占0.670的95%(mass)共沸乙醇用回收塔塔釜出來(lái)的甘油的熱量加熱至飽和氣相卻到255.04℃根據(jù)乙酸乙酯生產(chǎn)過(guò)程中，流量大，換熱介質(zhì)清潔等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選用管殼式換熱器。管殼式換熱器主要有固定管板式換熱器、U型管殼式換熱器、浮頭表1物性表定性溫度物理常數(shù)(在定性溫度)②初設(shè)總傳熱系數(shù)④計(jì)算所需傳熱面積A,確定換熱器參數(shù)d?=0.025m;管內(nèi)徑d,=0.02m;⑤對(duì)總傳熱系數(shù)進(jìn)行校核I.計(jì)算傳熱膜系數(shù)對(duì)于管程：對(duì)殼程：取換熱器列管中心距t=32mm流體通過(guò)管間最大截面積為：設(shè)管壁的粗糙度為0.1mm,則所以F=1.4,Np=4擋板數(shù)A=h(D-nd?)=0.15(0.325-7×0.025)=0管程和殼程壓強(qiáng)降均符合題設(shè)要求因此從以上計(jì)算結(jié)果可以選出換熱器型號(hào)為：Fg325IV-2.5-6.4本廠主反應(yīng)設(shè)備即列管式固定床反應(yīng)器可分為三催化劑段、氣體段。反應(yīng)器內(nèi)徑為1.8米，反應(yīng)器壁厚0.006米屬低壓反應(yīng)器。反應(yīng)器的催化劑段由606根不銹鋼管組成。取不銹鋼管長(zhǎng)度為3米，列管尺寸為外徑45毫米，壁厚2.5毫米，反應(yīng)中上層氣體段與下層氣體段均為0.95米。反應(yīng)器總高為4.9米。反應(yīng)器進(jìn)、出料管外管徑273毫米，壁厚10毫米。附名稱(chēng)編號(hào)規(guī)格數(shù)量備注原料儲(chǔ)罐3換熱器BEM1200-380.6-4.5/25-2預(yù)熱原料原料加熱器2加熱至反應(yīng)溫度加氫反應(yīng)器脫氫反應(yīng)器1出料氣體換熱器2廢熱利用閃蒸罐1第一萃取精餾塔第一萃取精餾塔冷凝器AFS-800-11/1-25-第一萃取精餾塔再沸器BKS-800-10/1-200-1精餾塔1精餾塔再沸器1精餾塔冷凝器1第二萃取精餾塔1第二萃取精餾塔冷凝器AFS-800-11/1-25-1第二萃取精餾塔再沸器乙醇回收塔乙醇回收塔冷凝器乙醇回收塔再沸器甘油回收塔甘油回收塔冷凝器甘油回收塔再沸器換熱器乙酸乙酯儲(chǔ)罐甘油儲(chǔ)罐副產(chǎn)品儲(chǔ)罐氫氣儲(chǔ)罐機(jī)泵BKS-800-10/1-200-AFS-400-10/1-200-BKS-200-50/1-200-11]1111廢熱利用2廢熱利用411若干5公用工程和輔助設(shè)施方案1、總平面布置原則(1)符合當(dāng)?shù)貐^(qū)域規(guī)劃，滿足國(guó)家現(xiàn)行的防火、安全、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)范的要求；(2)在符合生產(chǎn)流程、操作要求和使用功能的前提下，生產(chǎn)裝置露天化聯(lián)合集中布置，輔助建(構(gòu))筑物盡可能合并，經(jīng)濟(jì)合理有效利用土地；(3)根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)，按功能分區(qū)布置，便于生產(chǎn)管理；(4)輔助生產(chǎn)設(shè)施，在符合其特性要求條件下，盡量靠近負(fù)荷中心；(5)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施應(yīng)根據(jù)物料的性質(zhì)及運(yùn)輸方式等條件，相對(duì)集中布置在運(yùn)輸裝卸(6)結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀條件，合理組織運(yùn)輸，縮短運(yùn)輸距離，便于相互聯(lián)系，避免(7)根據(jù)建廠條件和工廠發(fā)展規(guī)劃，盡可能處理好近、遠(yuǎn)期的關(guān)系。2、總平面布置方案本項(xiàng)目擬定廠區(qū)地形為矩形，其中南北方向長(zhǎng)為135m,東西方向?qū)挒?00m,總面積約13500m2。廠區(qū)分為廠前區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)。廠前區(qū)位于廠區(qū)西北側(cè)，為常年主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)的上風(fēng)向。主要建筑包括行政樓、食堂、停車(chē)場(chǎng)、宿舍等，職工宿舍和食堂組成生活區(qū)，位于行政樓的廠前區(qū)北面是生產(chǎn)輔助區(qū)。生產(chǎn)輔助區(qū)主要包括中心控制樓、化驗(yàn)中反應(yīng)車(chē)間，分離車(chē)間和產(chǎn)品罐區(qū)。園區(qū)及周?chē)?5%乙醇直接通過(guò)管道輸送至廠區(qū)，在乙醇儲(chǔ)罐區(qū)存放。反應(yīng)車(chē)間由兩層組成，其中安放了脫氫反應(yīng)器和加氫反應(yīng)器及其輔助設(shè)備。反應(yīng)車(chē)間的南側(cè)集中布置分離車(chē)間，其中包括閃蒸罐一個(gè)，精餾塔五個(gè)及其配套的輔助設(shè)備。燃料煤堆場(chǎng)和蒸汽鍋爐房位于反應(yīng)車(chē)間東面，分離車(chē)間的北面，靠近大量耗用蒸汽的精餾工段。產(chǎn)品灌區(qū)位于廠區(qū)的最南面，其中包括了氫氣球罐，乙酸乙酯儲(chǔ)罐和副產(chǎn)物無(wú)苯天那水溶液粗料各車(chē)間最大可能的采用露天布置，閃蒸塔、精餾塔、儲(chǔ)罐等均布置在露天場(chǎng)所，減少了建設(shè)投資，便于改擴(kuò)建。其余廠房多采用單層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)要求滿廠區(qū)設(shè)有四個(gè)出口，兩扇主門(mén)一南一北，東側(cè)開(kāi)兩扇側(cè)門(mén)，廠內(nèi)10米寬的此外，本項(xiàng)目根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件，工廠生產(chǎn)特點(diǎn)并結(jié)合全廠總平面布置進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，廠區(qū)綠化面積超過(guò)20%。廠前區(qū)和生產(chǎn)輔助區(qū)為重點(diǎn)綠化、美化區(qū)，設(shè)置花壇，種植花卉，輔以草坪。沿工廠圍墻四周、道路兩側(cè)及廠內(nèi)適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)種植喬木、灌木、綠籬，為職工生產(chǎn)和生活創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，以達(dá)到凈化空氣，保護(hù)環(huán)境，有益于人體健康的目的。綠化既要保護(hù)環(huán)境，防止污染，美化廠容，又不應(yīng)妨礙生產(chǎn)操作，物料運(yùn)輸及防火要求。我們采用的植物主要以綠色木本植物為主，能夠達(dá)到一個(gè)良好的降低空氣污染的效果。附平面(1)運(yùn)輸量(2)貨物運(yùn)輸方案乙酸乙酯主要通過(guò)公路和鐵路進(jìn)行運(yùn)輸，若客戶(hù)有特殊要求也可提供水路運(yùn)輸(廠區(qū)緊鄰水路，建有碼頭);本項(xiàng)目根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件，工廠生產(chǎn)特點(diǎn)并結(jié)合全廠總平設(shè)計(jì)，廠區(qū)綠化面積約為13%。廠前區(qū)為重點(diǎn)綠化、美化區(qū)，設(shè)置花壇，種植花卉，輔以草坪。沿工廠圍墻四周、道路兩木、綠籬，為職工生產(chǎn)和生活創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，以達(dá)到凈化空氣，保護(hù)環(huán)境，有益于人體健康的目的。綠化既要保護(hù)環(huán)境，防止污染，美化廠容，又不工廠排出的廢渣主要為鍋爐煤渣和更換的失活催化劑，煤渣可作為原料出廢水自行處理排放，主要污染物為乙酸乙酯(24ppm)、乙醇(0.89%)、甘油(痕量)。5.2給排水園區(qū)內(nèi)水源和給水系統(tǒng)及其相應(yīng)的排水系統(tǒng)和污水處理裝置無(wú)需自建。相應(yīng)的排水系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)需自建，給水方案以節(jié)約用水為原則，合理利用水資源。生產(chǎn)冷卻水全部使用循環(huán)水，以盡量減少新鮮水。排水系統(tǒng)的劃分以本項(xiàng)目裝置用水設(shè)置2個(gè)供水系統(tǒng)。即獨(dú)立的生產(chǎn)、生活供水系統(tǒng)，消防(1)生產(chǎn)、生活供水系統(tǒng)本項(xiàng)目裝置用水量為5.8×10噸/年，主(2)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)本項(xiàng)目裝置循環(huán)水用量為117152.8噸/年(1)生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)(2)生活污水排水系統(tǒng)(3)生產(chǎn)凈下水及雨水排水系統(tǒng)廠內(nèi)雨水、生產(chǎn)凈下水及處理后的污水經(jīng)W10#管線收集重力排至工業(yè)本項(xiàng)目需處理的污水主要來(lái)精餾塔廢水及廠區(qū)生活污水和化驗(yàn)室污水，擬5.3供電與電訊本可行性研究范圍為5萬(wàn)噸/年乙酸乙酯裝置，主要包括：(1)生產(chǎn)裝置：乙酸乙酯合成、加氫、乙酸乙酯精餾、萃取及回收、壓縮、廢(2)公用工程設(shè)施：鍋爐及供水系統(tǒng)、全廠總變及裝置變配電等。電氣可行性本項(xiàng)目主要為二級(jí)負(fù)荷，少量為一級(jí)和三級(jí)負(fù)荷，總計(jì)算負(fù)荷為4、主要電氣設(shè)備材料選型本項(xiàng)目電氣設(shè)備材料選型以安全可靠為原則，并考慮操作維護(hù)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品(1)行政管理電話為了全廠行政管理和對(duì)外聯(lián)絡(luò)的需要，考慮用戶(hù)數(shù)量和分布情況。在廠前區(qū)辦公室內(nèi)設(shè)…個(gè)電話總機(jī)站，廠區(qū)內(nèi)需要行政電話約50門(mén)，擬設(shè)100門(mén)程控(2)生產(chǎn)調(diào)度電話由于生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)設(shè)置情況，需要生產(chǎn)適度電話約10門(mén)，擬設(shè)50門(mén)程控(3)擴(kuò)音呼叫/通話系統(tǒng)控制室為了和現(xiàn)場(chǎng)通訊聯(lián)絡(luò)，巡回檢查時(shí)對(duì)通訊的要求，維修和安裝調(diào)試有關(guān)崗位聯(lián)絡(luò)等要求，擬設(shè)擴(kuò)音呼叫/通話系統(tǒng)及其配套設(shè)備一套，由8個(gè)呼叫(4)無(wú)線對(duì)講電話在生產(chǎn)聯(lián)系密切的固定或移動(dòng)崗位，在噪聲較大的環(huán)境，需要頻繁、及時(shí)聯(lián)系工作之處，擬設(shè)8對(duì)無(wú)線對(duì)講電話機(jī)。(5)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)為了防止火災(zāi)在廠內(nèi)發(fā)生，能及時(shí)報(bào)告火災(zāi)信號(hào)，擬在全廠設(shè)置一套火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，由火災(zāi)報(bào)警控制器、火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警(6)電信電路敷設(shè)5.4通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)本項(xiàng)目工藝生產(chǎn)裝置介質(zhì)易燃、易爆、有毒，在有害介質(zhì)有可能泄漏的房驗(yàn)室等處有精密儀器的房間，為保證儀表、