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1、第二节第二节 乙醛氧化生产醋酸技术乙醛氧化生产醋酸技术 醋酸是乙醛最主要的衍生物，是一种无色透明液体，具有一定的刺激性气味，它可与许多溶剂互溶。在有机酸中产量最大。醋酸的最大用途是生产醋酸乙烯，其次是用于生产醋酸纤维素、醋酸酐、醋酸酯等，同时用于医药、染料和食品等行业。 （一）工业生产方法： 1、乙醛氧化法：工业化时间最早，技术比较成熟，原料路线多样化，但生产过程中生 成中间物过氧醋酸使生产安全性不易得到保证。 2、轻油氧化法：原料来源丰富，价格低廉，可直接一步合成，但产物组成较多，醋 酸收率低，后处理工序长，分离较复杂，产品纯度低。 3、甲醇羰基化法：反应条件缓和，选择性高，所得醋酸质量高，
2、原料单耗低，提纯过 程简单，但以贵重金属铑为主催化剂，并使用碘化物作为助催化剂， 使催化剂价格高，装置的投资费用高。这三种生产方法中以乙醛氧化法为目前我国生产醋酸主要方法。1、主、副反应： 以重金属醋酸盐为催化剂，乙醛氧化生成醋 酸的反应体系有以下反应：（二）反应原理：反应原理 2、反应机理和催化剂：乙醛氧化生产醋酸的反应机理，一般都用自由基链反应的理论予以描述。乙醛氧化生产醋酸的反应初期存在着诱导期，常温下乙醛就可以自动地吸收空气中的氧气而氧化生成过氧化醋酸，并缓慢地经过一系列连锁反应生成目的产物醋酸，但由于后者反应速度较慢，会导致过扣醋酸积累而发生爆炸。一般工业上采用催化剂改变上述状况，既
3、加速过氧醋酸的生成，又促使其迅速分解，使反应系统中过氧醋酸的浓度维持在最低限度。可用催化剂有钴盐、铁盐、锰盐等，工业上常采用醋酸锰作催化剂。 1、氧的扩散与吸收（气液传质）的影响因素：A、氧的通入速度： 通氧速度，气液相接触面积，氧的吸收率，设备的生 产能力，但过大则氧的吸收率，损耗，尾气中氧浓度，造 成不安全因素。因此通氧速度受到经济性和安全性的制约，存 在一适宜值。B、氧气分布板的孔径： 它与氧的吸收率成反比，孔径小则气体表面积大，有利于 氧气吸收；但过小则造成流体流动阻力增加，使氧的压力升高 。C、氧气通过的液柱高度： 它与氧的吸收率成正比。液柱高，气液两相接触时间长 ，吸收效果好，吸收
4、率增加。一般液柱超过4m时，氧的吸收 率可达97%98%以上。再增加则无明显变化。（三）工艺条件：工艺条件：2、乙醛氧化速率的影响因素：A、反应温度：一般控制在328358K之间 它是一个非常重要的因素，温度的升高对主反应 有利，但使副反应也随之增加，同时为使乙醛保持液 相须提高压力，否则氧化塔顶部乙醛与氧的浓度会增 加，增加爆炸危险性。B、反应压力：0.15MPa左右 P,有利于反应向生成目的产物方向进行,同时对 氧扩散吸收有利,减少乙醛的挥发。但会增加设备投资 费用和操作费用。工艺条件：2、乙醛氧化速率的影响因素：C、原料纯度： 水的存在将作为阻化剂抑制自由基反应的进行，要求其含量0.03%。三聚乙醛可使反应的诱导期增长并影响产品质量，其含量0.01%。D、氧化液的组成： 氧化液中醋酸浓度和乙醛浓度的改变对氧的吸收能力有较大影响。醋酸含量高，则水、乙醛含量相对低，使气相中乙醛浓度降低，减少爆炸危险性和乙醛损失，也使氧的吸收率高，一般控制醋酸浓度在95%左右，在流出的氧化液中，乙醛含量不应超过2%3%。 （四）反应器和工艺流程：氧化反应器 工艺流程作业：140 6
