合成醋酸乙酯反应精馏工艺模拟设计开题报告

1. 研究目的与意义

醋酸乙酯具有低毒性，有甜味，浓度较高时有刺激性气味，易挥发，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种重要的有机化工原料和工业溶剂。被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂﹑乙酸纤维树脂﹑合成橡胶等生产;也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水;在纺织工业中用作清洗剂;另外醋酸乙酯还存在在大多数水果中，所以食品工业中通常用其作特殊改性酒精的香味萃取剂;香料工业中是最重要的香料添加剂,可作为调香剂的组分。因此，醋酸乙酯需求量大，非常有市场前景。

国内外常用的制醋酸乙酯的方法有两种：醋酸酯化法和乙醛缩合法。对于乙醛缩合法，在催化剂乙醇铝的作用下，乙醛经自动氧化﹑缩合和重排得到醋酸乙酯。该法的优点反应转化率高,对设备要求不高,生产成本低。缺点是原料来源受到制约，催化剂乙醇铝通过加水生成氢氧化铝无法回收。而醋酸酯化法在硫酸催化剂作用下，醋酸和乙醇直接酯化生成醋酸乙酯，该法工艺技术成熟，投资少，操作简单，但缺点是生产成本高﹑硫酸对设备腐蚀性强﹑副反应多、产品处理困难、环境污染严重。目前我国大多数企业仍采用醋酸酯化法生产醋酸乙酯。所以此方法的改善也是人们研究的一个热点，本课题就是一个利用废醋酸和乙醇进行反应精馏的模拟研究。

醋酸是一种重要的有机化工原料，广泛用于合成纤维、医药、农药、染织等行业，但在这些行业的生产过程中大多会产生不同浓度的废醋酸水溶液，为防治污染以及提高经济效益，常采用的处理方法是提纯醋酸或合成下游产品如醋酸乙酯。醋酸与乙醇直接酯化是生产醋酸乙酯的主要工艺路线。本课题即研究利用废醋酸合成高附加值的醋酸乙酯的过程，为了此目的，本课题的主要内容就是借助aspen软件对合成酷酸乙酯的反应精馏工艺进行模拟设计。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：了解醋酸乙酯现有主要的生产方法，市场需求及工艺流程。确定本设计中所采用的生产方法及精馏方法，并对所选定的设计方案进行工艺设计，以及确定精馏设备的尺寸和类型，连接管路的直径、安装高度和安装位置以及车间和厂房的建筑尺寸等。

预期目标：完成有关醋酸乙酯的生产方法的文献综述；对确定的设计方案予以叙述和说明；完成过程及设备的工艺计算；制定各单元设备的自控方案；对车间及设备进行工艺设计，并绘制工程图纸。

3. 研究的方法与步骤

通过查阅文献资料，了解醋酸乙酯生产方法。利用对比分析的方法，确定工艺设计方案。利用Aspen Plus软件辅助进行物料衡算、热量衡算、管路计算及设备选型及设计等工艺计算，确定所需废醋酸合成醋酸乙酯精馏设备的尺寸和类型，连接管路的直径、安装高度和安装位置以及车间和厂房的建筑尺寸等。根据工艺操作条件确定单元设备的自控方案。依据废醋酸合成醋酸乙酯设备的布置要求确定车间布置方案。依据工艺计算的结果，通过计算机及手绘画出废醋酸合成醋酸乙酯精馏车间物料流程图、带控制点的工艺流程图、设备设计条件图、设备平面及立面布置图等。

4. 参考文献

[1]时均，汪家鼎，余国琮等. 化学工程手册.北京：化学工业出版社，1996

[2]梁凤凯、舒均杰. 有机化工生产技术.化学工业出版社，2003

[3]潭蔚. 化工设备设计基础.天津: 天津大学出版社，2000

5. 计划与进度安排

（1）2022年12月28日-2022年3月12日：查阅资料，编写文献综述，完成开题报告；

（2）2022年3月15日-2022年3月26日：确定生产方法，设计工艺流程；

（3）2022年3月29日-2022年4月23日：进行物料、热量衡算和设备工艺计算及选型； （4）2022年4月26日-2022年5月7日：进行车间设备及管道布置设计；