全国化工大赛-恒逸石化杯-广东中海壳牌石化年产24万吨醋酸乙烯项目3-创新性说明书.docx

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2019”东华科技-恒逸石化杯”

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第十三届全国大学生化工设计大赛

乙烯法-年

乙烯法-年产24万吨醋酸乙烯项目

创新性说明书

创新性说明书

参赛队员:

参赛队员:杨港华朱广聚王磊超毕航孙艺格

指导老师:张巧飞朱春山龚彦文刘广宇党丹

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、原料方案及其体系创新 3

二、清洁生产技术创新 5

三、过程节能技术创新 6

3.1．热集成技术 6

3.2．热泵精馏技术 8

3.2.1简介 8

3.2.2适用场合 8

3.2.3热泵精馏的类型 9

3.2.4热泵精馏模拟 10

四、分离技术创新 11

一、原料方案及其体系创新

本项目是为广东惠州中海壳牌石油化工有限公司新建一个年产24万吨醋酸乙烯生产项目，选址大亚湾经济技术开发区内。利用总厂生产的乙烯，与购买得到的醋酸，通过乙烯气相法制得到醋酸乙烯，并考虑未反应原料循环组份的综合利用以及副产物CO2的利用。尽量采取可行的措施减少系统对环境的不利影响，并对排出的污染物提出合理的治理方案。

表1-1.工业用醋酸乙烯的国家标准（SH_T1628.1-2014）

项目

规格

外观

无色透明，无机械杂质

纯度，wt%（最小值）

99.9

比重，20/20℃

0.9334-0.9345

色度，APHA（最大值）

5

沸程，℃

72.3-73.0

蒸发残渣，%（m/m）（最大值）

0.005

活性度，min（最大值）

11.5

对苯二酚（HQ），ppm

3-5(12-18)1

乙醛，ppm（最大值）

302

酸度（以乙酸计），ppm（最大值）

50

水分，ppm（最大值）

300

产品方案创新

醋酸乙烯的工业生产技术主要有乙烯法、乙炔法两种，其中乙烯法占主导地位，约占世界总生产能力的72%，但在电石和天然气资源比较丰富的地区，乙炔法仍具有相当的竞争力，我国是以乙炔法占主导地位，占65%左右。

在VAC生产技术的发展历程中，除乙炔法和乙烯法外，许多机构进行了其他方法的研究。如塞拉尼斯公司上个世纪50年代开发了乙醛醋酐加成法；20世纪80年代美国HalCon公司开发了以煤为原料制取VAC的工艺；伊士曼化学公司开发了一种以单一醋酸为原料的三步法液相VAC生产工艺。这些工艺虽然没有实现大规模的工业化应用，但对VAC工业的发展提供了新的发展思路。

乙炔法制VAC有液相法和气相法之分，但液相法选择性低、副产品多，已被淘汰。

电石法制醋酸乙烯的原料来源稳定，相对比于进行远距离运输，目前电石路线的醋酸乙烯生产工艺存在的主要问题就是电石渣的处理，最好配套水泥的生产，与此同时，电石乙炔法流程较长，工艺过程较为复杂。与乙烯法相比，电石法最大的缺点是存在环保问题。由于在乙炔生产过程中产生大量电石炉尾气、粉尘和电石渣，不仅对周围的大气环境带来极大的危害，对土壤和水资源也产生了长久的危害。另外，电石生产能耗很大，因此该法在欧美国家已经逐渐被淘汰。尽管我国的电石乙炔法在醋酸乙烯的生产中占有较大比重，但其主要原料电石能耗高、污染严重、生产成本高，仍然存在着很多的不足。

天然气乙炔法装置投资大，技术难度较大，生产原料乙炔的成本较高。乙炔法生产醋酸乙烯所使用的催化剂为活性炭负载Zn(Ac)，该类催化剂的载体活性炭的机械强度较低，同时催化活性随着操作时间的延长降低较快。而乙烯法工艺在能耗、环保、质量、成本上具有明显优势，国外基本采用乙烯法工艺，装置规模为20—30万吨/年。乙烯气相Bayer法因其具有明显的技术经济优势，是目前工业上乙烯路线生产醋酸乙烯最广泛采用的方法。

作为乙烯法工艺路线的主要原料—乙烯，如果没有临近乙烯装置进行供给，则需要外购原料乙烯。同时，乙烯的运输必须采用低温储运，不仅增加了企业的生产成本，而且运输技术性和安全性要求都相对较高，这是乙烯法的主要问题所在。

在产品质量方面，乙烯法和乙炔法产品中VAC含量都超过99.5%，但乙炔法产品中醛类含量高于乙烯法，这些醛类对聚合反应有一定的影响，就生产聚乙烯醇产品而言，乙烯法VAC产品比乙炔法更适宜。

目前，我国乙烯法合成VAC原料来源稳定，工艺成熟可靠，生产成本较为经济，在原材料供应、环境保护、产品售价、国内催化剂效能等方面，存在和国内乙炔法市场相抗衡的优势，选择乙烯法生产VAC具有一定的市场前景。同时，本项目依托中海壳牌石化总公司供给乙烯，免除了市场价格波动和长途运输的风险。综上所述，乙烯法制VAC生产技术，具有原料无剧毒，环境污染少，原料来源广泛，费用较低等优势，随着引进技术的不