醋 酸 装 置
第一章 工艺技术规程
1.1 装置概况
1.1.1 设计能力
中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司电石厂醋酸装置始建于1955年，工艺路线是以乙炔为原料，汞催化法生产醋酸。后于1982年进行改造用乙醛氧化法生产醋酸，当年10月正式投产，有A、B两套生产装置。1996年6月，B装置蒸馏工序采用华东理工大学的，“导向浮阀”专利技术，进行了技术改造，提高了产品质量和处理能力。1997年装置进行“DCS集散操作系统”改造，取代原电动Ⅲ型仪表控制系统，提高了装置的自控水平。1998年，醋酸装置进行了C装置扩建和B装置氧化工序改造项目，将醋酸设计生产能力由当时的10万吨／年，提高到目前的21万吨／年。
1.1.2 装置变动、改造情况
A、1982年进行改造，将汞催化法生产醋酸改为用乙醛氧化法生产醋酸。
B、1996年6月，B装置蒸馏工序采用华东理工大学的“导向浮阀”专利技术，进行了技术改造，提高了产品质量和处理能力。
C、1997年装置进行“DCS集散操作系统”改造，取代原电动Ⅲ型仪表控制系统，提高了装置的自控水平。
D、1998年，醋酸装置进行了C装置扩建和B装置氧化工序改造项目，将醋酸设计生产能力由当时的10万吨／年，提高到目前的21万吨／年。
E、2006年4月，醋酸车间进行了《水系统优化改造项目》，将装置部分使用直排水的设备改用循环水，降低了装置的工业水消耗定额，减少了水资源的浪费。
1.2 工艺流程叙述
1.2.1 工艺原理
来自本厂乙醛车间的乙醛与来自化肥厂空分车间的O2共同进入氧化塔，在醋酸锰催化剂的
作用下，进行氧化反应（放热反应），生成含乙酸95.0％以上的氧化液，在蒸馏系统内经分别脱除轻、重组分后，得到含量≥99.8％的工业冰乙酸。
化学反应方程式
氧化主反应
乙醛首先氧化成过氧醋酸
CH3CHO ＋ O2 → CH3COOOH
过氧醋酸很不稳定，在醋酸锰的催化作用下分解，同时使另一分子的乙醛氧化，生成二分子醋酸
Mn(CH3COO)2
CH3COOOH ＋ CH3CHO ─────→ 2CH3COOH
氧化反应是放热反应，总反应方程式为
Mn(CH3COO)2
CH3CHO ＋ 1/2O2 ─────→ CH3COOH ＋ 345.77 KJ/mol
主要副反应
CH3CHO ＋ O2 → CH3COOOH
CH3COOOH → CH3OH ＋ CO2
CH3OH ＋ 1/2O2 → HCHO ＋ H2O
HCHO ＋ 1/2O2 → HCOOH
CH3COOH ＋ CH3OH → CH3COOCH3 ＋ H2O
HCOOH ＋ CH3OH → HCOOCH3 ＋ H2O
3CH3CHO ＋ O2 → CH3CH(OCOCH3)2 ＋ H2O
CH3CH(OCOCH3)2 → CH3CHO ＋ (CH3CO)2O
2CH3CHO ＋ 5O2 → 4CO2 ＋ 4H2O
O
‖
2CH3COOH →2CH3—C－CH3 ＋ H2O＋ CO2
3CH3CHO → (CH3CHO)3
1.2.2 工艺流程
醋酸生产分Ａ、Ｂ、C装置，有六个生产工序：氧化工序。蒸馏工序。回收工序。高沸物乙酸蒸馏工序。触媒配制工序。产品包装工序。
氧化工序、蒸馏工序为关键工序。
A装置氧化工序
氧化工序作用是进行氧化反应（放热反应），生成含乙酸95.0％以上的氧化液。具体流程
如下：
由本厂乙醛车间来之工业乙醛，进入乙醛加料罐101Ⅰ和101Ⅱ。用400—450KPaN2，将乙醛按O2通入量，经比值调节后，压入氧化塔104底部，该量由远距离自动调节阀FIC104进行控制并保持稳定。
1.20—1.60MPaO2自化肥厂来，经远距离自动调节阀PIC104，连续进入O2缓冲罐103， 压力控制为550—650KPa。按乙醛加入量经比值调节K104（氧：乙醛＝1m3︰3.0—3.5kg）调节后，O2分五段进入氧化塔 104，总O2量由远距离自动调节阀FIC103控制，分氧量分别由第一节FI106、第二节FI107、第三节FI108、第四节FI109、第五节FI110进行指示，并由手动遥控调节阀第一节HIC101、第二节HIC102、第三节HIC103、第四节HIC104、第五节HIC105进行调节。
由化肥厂来之1.0—1.4Mpa的N2，经远距离自动调节阀PIC103减压，连续进入N2缓冲罐102，压力控制在500—550KPa，供装置生产及置换使用。视氧化塔104塔顶废气含氧情况，经远距离自动调节阀FIC105调节，N2以50－80m3/h连续送入氧化塔104顶部，将乙
醛蒸汽与O2混合物冲淡，控制氧化尾气含氧量小于3.0％，以免发生爆炸危险。氧化尾气含氧量由AI101、AI102指示。
催化剂醋酸锰由触媒配制岗位备好，向中间槽303加入N2，控制压力在400—450KPa，将醋酸锰压入氧化塔104，控制氧化液中锰含量在0.08－0.12％之间。当蒸馏岗位蒸发器操作正常后，开启循环锰工艺，锰含量控制在0.08－0.16％之间。
氧化塔104内乙醛连续氧化成粗醋酸，反应生成之热量由设置在氧化塔104内的冷却蛇管中通入的冷却水带走。氧化塔104各节温度控制在：第一节至第三节75~85℃，第四至第五节65~75℃，液相温度绝不允许小于40℃，大于90℃，气相温度不得超过正常工艺条件下的第五节液相温度，以防止过氧醋酸瞬间分解而引起爆炸，各节温度分别由远距离自动调节阀TIC103~TIC107进行控制。
氧化塔 104顶部排出之气体，经尾气旋风分离器106，分离液回流入氧化塔104底部，气体进入尾气冷凝器107，冷凝液回流入氧化塔104塔底，未凝之气体进入尾气洗涤塔 109。当109Ⅰ洗涤液含酸大于80％，109Ⅱ洗涤液含酸大于20％时，由操作人员将洗涤液放至稀酸储罐105Ⅰ、105Ⅱ或216中，供进一步处理。
在尾气进入洗涤塔前设有自动压力调节阀PIC105， 以保持氧化塔104塔顶压力稳定。为防止生产意外情况，便于紧急处理，在尾气冷凝器107出口处设有手动遥控阀HIC110直接放空措施。
醋酸含量≥95.00％的粗醋酸从氧化塔104塔顶扩大部分连续流入氧化液中间槽127，以备精制。氧化塔液位由LIC103控制在溢流口上200－800mm处，出料流量由FI112指示。
当氧化反应出现异常，塔顶压力急剧上升时，可用紧急手动电磁阀HC015解除压力，以防发生爆炸。塔顶部装有防爆片，当塔顶压力升至0.28MPa时，爆破片自动冲开。
当氧化塔104发生事故或停车检修时，氧化液放入事故放料槽110Ⅰ或110Ⅱ内暂存，或送入蒸发器116Ⅰ或116Ⅱ中进行处理。
循环锰工艺：自蒸发器116Ⅰ或116Ⅱ底部流出，经循环锰冷却器114冷却，由TIC110控制温度在40－80℃之间，被触媒循环锰泵113A或113B抽出，打入氧化塔104底部，其流量由FIC114控制，以1.0－3.0t/h进入氧化塔，出口压力控制在400－450KPa。
B装置氧化工序：
由本厂乙醛车间来之工业乙醛，进入乙醛加料罐605AⅠ、605AⅡ和605B。用450—500KPaN2，将乙醛按O2通入量，经比值调节后，压入氧化塔611底部，该量由远距离自动调节阀FIC6119进行控制并保持稳定。
1.20—1.60MPaO2来自化肥厂，经远距离自动调节阀PIC6002连续进入O2缓冲罐608，压力控制为550－650KPa，按乙醛量经比值调节K6119（氧：乙醛＝1m3︰3.0－3.5kg），分五段进入氧化塔611，O2流量由远距离自动调节阀 FIC6110－1控制，O2流量通过FI6110指示。分氧量分别由第一节FI6111，第二节FI6112，第三节FI6113，第四节FI6114，第五节FI6115 进行指示，并由手动遥控调节阀第一节HIC6111，第二节HIC6112，第三节HIC6113，第四节HIC6114，第五节HIC6115进行调节。
N2自Ａ装置来，经远距离自动调节阀FIC—6117调节后，视氧化塔611塔顶废气含氧情况，以20－50m3/h连续送入氧化塔611顶部，将乙醛蒸汽与O2混合物冲淡，控制尾气含氧量小于3.0％，以免发生爆炸危险。尾气含氧量由AI201、AI202指示。
催化剂醋酸锰由触媒配制岗位备好，向中间槽303加入N2，控制压力在400—450KPa，
将醋酸锰压入氧化塔611，控制氧化液中锰含量在0.08－0.12％之间。当蒸馏岗位蒸发器操作正常后，开启循环锰工艺，锰含量控制在0.08－0.16％之间。
氧化塔611内乙醛连续氧化成粗醋酸，反应生成之热量由设置在氧化塔611内的冷却蛇管中通入的冷却水带走。氧化塔611各节温度控制在：第一节至第三节75~85℃，第四至第六节65~75℃，液相温度绝不允许小于40℃，大于90℃，气相温度不得超过正常工艺条件下的第六节液相温度，以防止过氧醋酸瞬间分解而引起爆炸，各节温度分别由远距离自动调节阀TIC6111~TIC6116进行控制。
氧化塔 611顶部排出之气体，经尾气旋风分离器625，分离液回流入氧化塔611底部，气体进入进入尾气冷凝器612，冷凝液回流入氧化塔 611塔底，未凝之气体进入尾气洗涤塔610。当 610Ⅰ洗涤液含酸大于80％，610Ⅱ洗涤液含酸大于20％时，由操作人员将洗涤液放至稀酸储罐105Ⅰ、105Ⅱ或216中，供进一步处理。
在尾气进入洗涤塔前，设有自动压力调节阀PIC6111，以保持氧化塔611塔顶压力稳定。为防止发生意外情况，便于紧急处理，在尾气冷凝器612出口处设有手动遥控阀HIC6121直接放空措施。
醋酸含量≥95.00％的粗醋酸从氧化塔 611塔顶扩大部分连续流入氧化液中间槽613，以备精制。氧化塔液位由LIC—6111控制在溢流口上200－800mm处，出料流量由FI6118指示。
当氧化反应出现异常，塔顶压力急剧上升时，可用紧急手动电磁阀HC611解除压力，以防发生爆炸。塔顶部装有防爆片，当塔顶压力升至0.28MPa时，爆破片自动冲开。
当氧化塔611发生事故或临时停车检修时，氧化液放入事故放料槽110Ⅰ或110Ⅱ内暂存，或送入蒸发器614中进行处理。
