年产5万吨醋酸的生产工艺初步设计（开题报告）

毕业论文（设计）开题报告
设计（论文）题目 年产5万吨醋酸的生产工艺初步设计
设计（论文）题目来源 生产实际
设计（论文）题目类型 工程设计 起止时间
一、设计（论文）的研究背景及意义：
醋酸是一种有机化合物，又称乙酸，别名醋酸、冰醋酸，常简写为HAc，是典型的脂肪酸，被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸是无色的吸湿性液体，凝固点为16.7摄氏度，凝固后为无色晶体。乙酸是弱酸，但具有腐蚀性，其蒸气对眼和鼻有刺激性作用。乙酸用途广泛，既是一种重要的化学试剂，又能被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维和织物；在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢剂；在食品工业方面，乙酸是规定的一种酸度调节剂；乙酸不仅是一种用途广泛的基本有机产品，是化工、医药、纺织、轻工等行业不可缺少的重要原料，同时醋酸还是工农生产的重要原料和助剂。
合成醋酸的方式多种多样，且发展迅速，随着科技进步和经济发展而不断改进，其先进程度不仅直接关系到化工行业的发展，而且与国民经济的各个行业息息相关。从最初的粮食发酵，木材干馏生产醋酸开始，合成醋酸的工艺路线主要有乙醛氧化法、乙炔电石法、乙醇氧化法、乙烯氧化法、丁烷氧化法和羰基合成法等等。这些方法各有优点和缺点，主要存在能耗高、转化率低等问题，故在选择合成路线时，要充分考虑当地资源情况，因地制宜。首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流程，其次对整个工艺过程进行物料和能量衡算，然后对其中的单元设备——精馏塔进行设备设计，最后对此进行经济效益分析。
目前醋酸的生产方法主要为两种，即甲醇羰基化法和乙醛氧化法。而其他方法（例如乙醇氧化法：工艺陈旧、生产规模小、动力消耗高；乙烯氧化法：原料和动力消耗高、技术经济上缺乏竞争力；丁烷氧化法：属于直接氧化，产率不高；巴斯夫高压法：虽然具有一定竞争性，但是能耗高、副反应多、工艺复杂）都有各自较大的局限性，不利于实现经济利益最优化和效率最大化，故较少使用。
甲醇羰基化是由甲醇和一氧化碳反应生成乙酸，此过程以碘代烷为中间体，分三个步骤完成并且需要催化剂：一、甲醇和碘化氢反应生成碘甲烷和水；二、碘甲烷和一氧化碳生成乙酰碘；三、乙酰碘与水生成目标产物乙酸和碘化氢（其中碘化氢又可作为原料循环利用，以提高原料的利用率，实现效