醋酸甲酯羰基合成醋酐工艺改造和产品微量碘的脱除研究

摘要

醋酐，现代工业中最重要的化工中间品之一，主要用于生产醋酸纤维素，还在医药、染料以及香料等领域有着广泛的应用。醋酸甲酯羰基合成醋酐因其工艺流程简单、生产操作便捷、原料利用率高、产品质量好、外排三废少等优点代表着醋酐工业中最先进的技术，成为醋酐合成领域的主流发展方向。因此建成具有独立知识产权的羰基合成醋酐装置，可以快速地提升国内醋酐产业的生产能力和技术水平，同时提高企业占领国内外高端市场的能力，在经济和战略层面具有深远的意义。
　　原酯化工序以甲醇和醋酸为原料，浓硫酸为催化剂生成醋酸甲酯，导致酯化工序产生的废水中硫酸含量高达2-3％，处理硫酸根需消耗大量的碱液，中和难度较大且生化处理困难。为解决此问题，开发出高温高压直接生产醋酸甲酯的新工艺。当反应温度从110℃逐渐增加到180℃，压力由0.8MPa逐渐提高到2.8MPa时，甲醇转化率由31％增加到66％以上，实现工业化应用。但是在后续反应精馏塔内由于缺少浓硫酸的催化，醋酸和甲醇不再继续进行酯化反应，导致塔底废水中醋酸含量高达45％,造成原料浪费。因此增设废酸回收塔，分离水和醋酸，使醋酸得以循环利用，节约生产成本。最终塔顶将得到含醋酸2～3％的废水，外排至生化处理工序;塔釜得到97～98％的醋酸，作为酯化工段原料醋酸循环使用。
　　羰化工序是指醋酸甲酯与CO在催化剂铑和助催化剂碘甲烷的作用下羰基化生成醋酐。微量碘极易带入后系统，既造成了助催化剂的损失，又严重影响醋酐产品的质量。串联载银离子交换树脂和活性炭进行脱碘操作，反应条件为:温度35℃，压力0.2MPa，产品流量约1-1.2Lh-1，床层高度为140-160mm。最终碘离子的脱除率达到98％，碘甲烷的脱除率达到96％，成品中总碘量控制在20PPb以下，得到高品质的醋酐产品。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1．2 醋酐重要应用

1．1．3 醋酐研究意义

1．2 醋酐合成方法探窕

1．2．1 烯酮法

1．2．2 乙醛直接氧化法

1．2．3 羰基合成法

1．2．4 三种工艺对比研究

1．3 醋酐中碘离子脱除技术探究

1．3．1 POFs材料

1．3．2 MOFs材料

1．3．3 ZIF材料

1．3．4 载银离子交换树脂

1．3．5 活性炭

1．4 课题研究目的、意义及研究内容

第二章 醋酐生产酯化工艺改造

2．1 羰基合成工艺流程

2．1．1 酯化工序

2．1．2 羰化工序

2．1．3 吸收工序

2．1．4 精馏工序

2．2．1 原工艺流程的不足

2．2．2 新正艺流程的优势

2．2．3 新工艺流程的优化

2．3 本章小结

第三章 脱碘新工艺探究

3．2 脱碘王蓥原理

3．3 脱碘王艺改进

3．3．1 原高锰酸钾脱碘工艺

3．3．2 载银离子交换树脂脱碘工艺研究

3．3．3 活性炭脱碘工艺研究

3．3．4 两者串联脱碘工艺研究

3．4 本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢

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