毕业设计（论文）一段法乙烯直接氧化生产乙醛装置工艺设计.doc

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1、继续教育学院 毕业设计（论文）论文题目一段法乙烯直接氧化生产乙醛（6.0万吨/年）工艺设计学院名称化学工程技术学院专 业化学工程（本）姓 名学 号起讫日期2012年11月15日2013年4月26日指导教师 2013 年 04 月 26 日一段法乙烯直接氧化生产乙醛装置工艺设计摘 要乙醛是石油、化工的中间产品，乙烯直接氧化法生产乙醛是二十世纪六十年代的新工艺。它具有原料便宜，成本低及乙醛收率高，副反应少等优点，目前被认为是生产乙醛最经济的方法，世界上约有70的乙醛是采用此法来进行生产的，乙烯直接氧化制乙醛的工艺路线又有一步和两步法。要生产过程是将乙烯和氧气以及催化剂氯化铜、氯化钯的盐酸水溶液混合

2、后进入氧化反应器，在温度120-130，压力0.3MPa条件下，直接氧化生成乙醛，含醛10%的粗醛水溶液在轻组分塔蒸馏脱去二氧化碳、氯甲烷、氯乙烷等低沸物后，进入精馏塔，在塔底脱去少量高沸物，塔顶馏出物经冷凝后获得纯净的乙醛产品。提高原料转化率意味着降低生产成本，增加生产效益，这对化工生产企业至关重要。乙烯直接氧化法是将乙烯和空气（或氧气）通入氯化钯和氯化铜的盐酸溶液中，乙烯氧化而成乙醛。这种方法流程简单，公用设施量少，故基建费用省；原料乙烯的来源丰富，价格便宜，处理、贮运安全；反应的选择性良好，副产物醋酸、草酸、高级醛和酮类，氯化烃类生成量少；乙醛的收率高。其最大缺点是盐酸的腐蚀性大，需用钛

3、合金钢设备。本设计在已有的工艺方案的基础上对整个工艺过程进行物料衡算、能量衡算、反应设备的计算与选型。以达到更合理更经济。关键词：乙醛 设计 精馏塔 物料衡算 能量衡算 设备A method for direct oxidation of ethylene to acetaldehyde production plant process design AbstractAcetaldehyde is the petroleum, chemical intermediate products, direct oxidation of ethylene production of acetaldeh

4、yde was nineteen sixties new technology. It has the advantages of cheap raw material, low cost and high yield of acetaldehyde, less side effect and other advantages, is now considered the most economical method of acetaldehyde production, about 70% of the worlds acetaldehyde using this method to pro

5、duction, the direct oxidation of ethylene to acetaldehyde process line and one step and two step method.to the production process is to ethylene and oxygen and catalyst copper chloride and hydrochloric acid aqueous solution of palladium chloride mixture into oxidation reactor, the temperature of 120

6、-130 , pressure is 0.3 MPa, under the condition of direct oxidation of acetaldehyde generated, aldehyde containing 10% of the crude distillation tower of light component formaldehyde in aqueous solution took off carbon dioxide, methane chloride, ethyl chloride after the low boiling, into the column,

7、 the bottom off a small amount of higher boiling, the tower distillate after condensation to obtain pure acetaldehyde products. Increase the conversion of raw materials means to reduce the production cost, increase production efficiency, it is very important to chemical production enterprises. Direc

8、t oxidation of ethylene to ethylene and air (oxygen) or ventilation with palladium chloride and copper chloride solution of hydrochloric acid, ethylene oxide and acetaldehyde. This method is simple in process, public facilities quantity is little, so the infrastructure expenditure; Rich source of et

9、hylene raw material, cheap, processing, handling safety; The reaction selectivity is good, deputy senior product acetic acid, oxalic acid, aldehyde and ketone, less chlorinated hydrocarbon generation; High recovery yield of acetaldehyde.Its biggest drawback is hydrochloric acid corrosion resistance

10、is big, need titanium alloy steel equipment. This design on the basis of the existing process scheme to the whole process of material balance, energy balance, reaction equipment, calculation and selection. In order to achieve more economic and reasonable. Key Words:Acetaldehyde;Design;Material balan

11、ce;Energy balance;Device目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 设计项目1第二章 前 言2第三章 工艺设计说明书33.1 概述33.1.1 简介33.1.2 本地区的自然条件43.2 产品说明43.2.1 产品名称43.2.2 产品的基本物理化学性质43.2.3 产品质量标准63.2.4 产品的主要用途63.3 原材料规格73.4 公用工程规格73.5 生产基本原理及化学反应方程式83.6生产工序及工艺流程叙述103.6.1 反应工序113.6.2 蒸馏工序123.6.3 触媒再生工序133.6.4 中间罐区工序133.6.5 成品罐区工序143.7 不正

12、常现象发生的原因及处理方法143.7.1 反应工序143.7.2 蒸馏工序163.8 生产控制一览表183.8.1 反应工序183.8.2 蒸馏工序193.9 原材料及动力消耗定额203.10 副产品及排出物203.11 安全生产基本原则213.11.1 防火、防爆及卫生等级213.11.2 原材料成品及卫生安全浓度223.11.3 防火须知223.12 主要设备一览表233.12.1 反应工序233.12.2 蒸馏工序及其他工序243.13 主要设备及催化剂溶液组成的选择253.13.1 反应器253.13.2 催化剂溶液的组成对其活性和稳定性的影响25第四章 设计计算书284.1 物料衡算

13、284.1.1 反应系统的物料衡算284.1.2 精馏系统的物料衡算354.2 热量衡算364.3 反应器的设备计算434.3.1 反应器的设备计算434.3.2 反应器（鼓泡塔）气液鼓泡层高度HGL的计算444.3.3 成品冷凝器计算454.3.4 冷凝液泵计算464.3.5 醛塔最小回流比的计算484.3.6 纯醛塔理论板数的计算524.3.7 精馏塔计算544.4 经济技术分析60第五章 结 论64参考文献65附表67致 谢79第一章 设计项目一、设计项目名称：一段法乙烯直接氧化生产乙醛装置工艺设计（年产6.0万吨乙醛）二、工艺设计条件：（1） 新鲜乙烯纯度99.7 %（余已乙烷计）（2

14、） 新鲜氧气纯度99.0 %（余已氮气计）（3） 原料气配比C2H4:O2:其它=651718（4） 乙烯单程转化率 38.08%（5） 催化剂选择性 97.92%（6） 催化剂生产能力 134.90Kg乙醛/m催化剂小时（7） 副产物分配（表1-1）表1-1 副产物分配组分二氧化碳氯甲烷氯乙烷巴豆醛高沸物醋酸%（mol）48.023.531.543.743.0840.09（8） 循环气组成（表1-2）表1-2循环气组成组分合计Mol%0.827.148.0165.014.2713.00.940.11100.0 （9） 乙醛损失量占反应器生成乙醛的0.72%三、规模：全年生产时间为8000小时

15、，合333天，年产乙醛6.0万吨。四、成品要求：乙醛的纯度为99.7%，水0. 06%, 巴豆醛0.02%，醋酸0.02%。第二章 前 言乙醛是一种醛，性状为无色易流动液体，有刺激性气味。熔点121，沸点20.8，相对密度小于1。可溶于水和乙醇等一些有机物质。易燃易挥发，蒸气与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限4.057.0（体积）。市场上出售的大都是40%乙醛水溶液，要想得到纯度高的乙醛，可往三聚乙醛中加入1%-5%的98%的浓硫酸，蒸馏制得。冷凝水要用冰水，盛接瓶放在冰水中，小心操作。得到的乙醛密封放到冰箱中。主要用途： 用于制造醋酸、醋酐、合成树脂、橡胶、塑料、香料，也用于制革、制药、造纸

16、、医药，用作防腐剂、防毒剂、显像剂、溶剂、还原剂等。乙炔液相水合法已有60多年的工业化历史，至今工业化还在采用，该法以乙炔为原料，在硫酸溶液用高价汞盐为催化剂，乙炔与水直接反应生成乙醛，可以得到高纯度、高产率的乙醛。但有三个缺点：一是需要使用毒性大、价格昂贵的汞盐做催化剂，有损生产操作者的健康；二是因反应在硫酸溶液中进行，必须使用耐腐蚀的生产设备；三是催化剂稳定性差，需要庞大的催化剂再生设备。故其发展受到限制。虽然非汞盐催化剂气相制乙醛的方法，已进行了大量研究工作，但尚未大规模生产。乙醇氧化脱氢法虽然技术成熟，乙醛的产量高，但其原料来源困难，故不能大规模生产。丙烷丁烷气相氧化制乙醛的方法，一方

17、面受到原料产地的限制，同时氧化物比较复杂，分离困难，乙醛收率不高。乙烯直接氧化法是直接以石油裂解乙烯为原料一步合成，原料来源丰富，工艺过程简单，反应条件温和，选择性高，易于实现工业化，是生产乙醛最经济的一种方法。乙烯液相氧化法制乙醛是六十年代的新工艺，是目前公认的最经济的方法。乙烯直接氧化法是将乙烯和空气（或氧气）通入氯化钯和氯化铜的盐酸溶液中，乙烯氧化而成乙醛。这种方法流程简单，公用设施量少，故基建费用省；原料乙烯的来源丰富，价格便宜，处理、贮运安全；反应的选择性良好，副产物醋酸、草酸、高级醛和酮类，氯化烃类生成量少；乙醛的收率高（90-95%）。其最大缺点是盐酸的腐蚀性大，需用钛合金钢设备

18、。目前世界上主要有两条生产乙醛的工艺路线，一条是以乙醇为原料，经催化氧化生产乙醛；另一条是以乙烯为原料进行催化氧化反应生产乙醛。国际上几乎都采用乙烯路线生产乙醛而我国乙醇法和乙烯法两条路线都存在，但大型乙醛生产装置多数以乙烯为原料生产乙醛。乙烯直接氧化法是直接以石油裂解乙烯为原料一步合成，原料来源丰富，工艺过程简单，反应条件温和，选择性高，易于实现工业化，是生产乙醛最经济的一种方法。 本设计在考虑了种种原因的基础上，采用了一段乙烯直接氧化法制乙醛的工艺。第三章 工艺设计说明书3.1 概述3.1.1 简介乙醛是重要的有机化工中间体，由乙醛可以制取醋酸、醋酸酐、醋酸乙烯、2乙基己醇、季戊四醇等。其

19、中制醋酸用乙醛约占总产量的一半。由乙醛出发生产的一系列有机产品，是制取医药、农药、溶剂、合成纤维、树脂、塑料、染料、炸药、降雨剂等不可缺少的原料。近年来，随着石油化学工业的发展和乙烯均相氧化法开发成功，乙醛的产量迅速增长，目前乙醛的年产量在200万吨以上。工业生产乙醛的主要方法有四种：（1） 乙炔在汞盐催化作用下液相水合法： H=141.52KJ/mol（2） 乙醇氧化脱氢法或者乙醇脱氢法： H=242KJ/mol上列方程中氧用量为理论量的70%左右。（3）丙烷丁烷气相直接氧化法：（4）乙烯均相氧化法： 上述四种方法中，乙炔液相水合法已有60多年的工业化历史，至今工业化还在采用，该法以乙炔为原

20、料，乙炔用电石水解得到，耗电量大，而且需要有毒的汞盐做催化剂，污染环境，故其发展受到限制。虽然非汞盐催化剂气相制乙醛的方法，已进行了大量研究工作，但尚未大规模生产。乙醇氧化脱氢法虽然技术成熟，乙醛的产量高，但其原料来源困难，故不能大规模生产。丙烷丁烷气相氧化制乙醛的方法，一方面受到原料产地的限制，同时氧化物比较复杂，分离困难，乙醛收率不高。乙烯直接氧化法是直接以石油裂解乙烯为原料一步合成，原料来源丰富，工艺过程简单，反应条件温和，选择性高，易于实现工业化，是生产乙醛最经济的一种方法。本设计在考虑了以上种种原因的基础上，采用了乙烯直接氧化法制乙醛的工艺。3.1.2 本地区的自然条件平均气压 76

21、0mmHg 最高温度 35.1最低温度 10 平均相对温度 71% 最深冻土深度 30cm 最大降雪量 420mm平均风速 3.5m/s 最高自然水温 243.2 产品说明3.2.1 产品名称3.2.2 产品的基本物理化学性质1、纯乙醛是无色透明、易挥发、易燃、易流动的液体，大量乙醛有刺激性的窒息气味，少量乙醛则有苹果香味。乙醛能与大多数有机溶剂（如：乙醇、乙醚、苯等）以任意比例完全混合。虽然溶解性能非常之好，但由于其本身的不稳定性及活性不能做溶剂使用。2、乙醛的物理常数见下表（表3-1）：表3-1 乙醛的物理常数编号常数名称单位数值备注1234567891011121314151617181

22、92021222324252627分子量液体重度沸点熔点临界压力临界温度临界比容液体热容蒸汽热容气体比热蒸汽导热系数熔化热蒸汽压蒸发热液体粘度生成热水中溶解度其他溶剂中溶解度燃烧热溶解热蒸汽密度折射线比重闪点自燃点和空气混合的爆炸极限操作环境允许浓度公斤/大气压克/毫升千卡/公斤千卡/公斤千卡/公斤千卡/米时千卡/公斤mmHg柱千卡/公斤千卡/克分子千卡/克分子千卡/克分子公斤/w%mg/l44.0577920.3123.563.2181.50.2630.510.5250.2960.009217.6760136.222.646乙醚、苯278.84.481.8451.33160.7883低于20

23、156451%0.120时10时30时24时21时12320820时在水中25 3、乙醛与下列物质形成恒沸混合物（表3-2）表3-2 乙醛与下列物质形成恒沸混合物成分沸点恒沸物组成甲乙甲乙恒沸物中甲的重量乙醛氯乙烷20.812.2932%乙醛1-3丁二烯20.84.415052%4、纯乙醛的压力与沸点的关系：表3-3 纯乙醛的压力与沸点的关系大气压12345沸点20.844.558.368.075.7注：压力为750mmHg柱5、由于乙醛具有碳氧双键，及氧的诱导效应，双键中的电子偏向于氧的一方面，使氧略带负电性，而碳略带正电性。所以，在双键处可进行加成反应，及羰基上氧原子的取代反应；同时，和羰

24、基相连的a碳原子上的氢，受羰基的影响也很活泼，使易醛氧化；与羰基相连的甲基尚可发生烃基所特有的一系列反应。现将这三方面的化学反应分述如下：乙醛和亚硫酸氢钠发生加成作用，生成难溶的亚硫酸氢钠加成物：这个加成物受酸或碱的作用后，很容易再分解成原来的醛。用这个方法可分离醛和其他有机物的混合物，将这个混合物和亚硫酸氢钠的溶液混合振荡，醛的亚硫酸氢钠加成物即结晶而出，把结晶提纯后，再使之分解就可得到纯的醛。6、和氢氰酸的加成作用生成氰烃化物：（2羟基丙腈）和丙烯腈反应得甲醛基丁腈，可做杀虫剂及制备增塑剂。（甲醛基丁腈）7、和氢的加成作用：乙醛的羰基加一分子氢后，生成乙醇。（乙醇）8、和氨及衍生物的加成作

25、用：氨及胺本身可以和乙醛发生加成作用，这个反应过程经过下列步骤：先是一分子氨和一分子乙醛作用：这个产物中一个羟基和一个氢基同时和一个碳原子相连，因此它极不稳定，立即失去一分子水，变成不稳定的亚氨基醛。亚氨基醛也极不稳定,三个分子立即自相缔合,生成环状的己氨,它是橡胶硫化的促进剂。 9、和氧的加成作用：乙醛极易被氧化，在空气中放置时可以被空气中的氧气氧化，首先生成过氧醋酸，它是相当强烈的氧化剂，可以将未反应的乙醛氧化成醋酸。在有催化剂醋酸锰存在下，此反应进行得很快，当有条件能从反应物中除去水时，也可得到醋酐。10、和乙炔的加成作用：在有乙炔铜存在时，在加压下乙醛与乙炔反应得到3羟基1丁炔。这一产

26、物及易继续进行反应，例如：用脱水的方法可由它制得乙烯基乙炔。 （乙烯基乙炔）3.2.3 产品质量标准乙醛99.7%； 水0.03%； 醋酸0.01%； 总氯30ppm过氧醋酸0.01%； 巴豆醛0.03%； 三聚乙醛0.01%3.2.4 产品的主要用途乙醛是重要的有机合成中间体，有乙醛可以制备醋酸、醋酐、2乙基乙醇、季戊四醇、四聚乙醛、合成吡啶碱等，其中制醋酸用乙醛约占总产量的一半。乙醛及其衍生物，是制取医药、农药、溶剂、合成纤维、树脂、塑料、染料、炸药、降雨剂等不可缺少的原料，由此可见，以乙醛的原料制得的一系列化工产品，直接与人们的衣食住行息息相关。所以，乙醛作为一种重要的有机合成中间体，在

27、国民经济中占有十分重要的地位。3.3 原材料规格表3-4原材料规格序号名称控制项目指标备注1乙烯杂质（饱和烃、）乙炔甲基乙炔硫（以计）界区地面入口压力温度露点环境温度低于环境温度体积百分比体积百分比体积百分比仅短时间内2氧气界区地面入口压力温度露点1.51巴环境温度低于环境温度体积百分比3盐酸燃烧残渣重量百分比4液碱重量百分比5脱盐水电导率界区地面入口压力温度10306工艺水无机氯质量界面地区入口压力温度3.4 公用工程规格表3-5 公用工程规格序号名称控制项目指标备注1循环冷却水入口温度温升入口压力回水压力氯30122巴100150ppm在短期内允许达到322中压蒸汽入口压力温度2731巴3

28、低压蒸汽入口压力温度69巴4消防水入口压力温度34巴冬季：夏季：5氮气入口压力温度露点5巴环境温度低于环境温度体积百分比体积百分比6仪表空气质量入口压力露点无油无尘巴457吹相空气入口压力温度67巴环境温度8引燃气甲烷压力温度露点11.5巴环境温度低于环境温度重量百分比重量百分比3.5 生产基本原理及化学反应方程式工业上生产乙醛的主要方法是乙烯直接氧化法。乙烯直接氧化制乙醛属于均相络合氧化，它是均相催化氧化的另一重要领域，所用的催化剂是过渡金属的络合物，最主要的是Pd络合物。络合催化氧化反应中，催化剂的过渡金属原子与反应物分子构成配位键使其活化，并在配位上进行反应。具有代表性的络合催化氧化反应

29、是在50年代末研究开发成功的乙烯在水溶液中，直接氧化制乙醛的反应。其反应原理可解释如下：总反应：但是上述反应不是一步完成的，它是由下列三个基本反应构成：（1）烯烃的羰化反应（2）Pd的氧化反应（3）氯化亚铜的氧化这样反应（1）所析出的金属Pd，通过反应（2）立即被Cu（）氧化为Pd（），而反应（2）被还原成了Cu（），在反应（3）中又立即被氧化成为Cu（），从而形成了催化剂的循环。在此反应中，是催化剂，是氧化剂，也称共催化剂，没有的存在就不能构成此催化过程。但氧的存在也是必须的，要使反应能平稳的进行，必须将还原生成的低价铜复氧化成高价铜，以保持催化剂溶液中有一定的Cu（）浓度。在钯催化剂下，烯

30、烃的络合催化氧化具有良好的选择性，副产物的生成量不多，约为5%左右，主要的副反应有以下几种：（1）（氯甲烷）（2）（3）（4）（5）（乙二醛）（6）（草酸）（7）（草酸铜）（8）催化剂溶液的组成是影响烯烃氧化反应的关键因素。虽然烯烃的氧化速度取决于羰化反应的速度，但催化剂的活性是否能保持稳定，则受Pd氧化反应的热力为条件限制，也受Cu（）氧化反应的反应速度的影响。要满足其热力学和动力学稳定条件，除与反应条件有关外，与催化剂溶液的组成也密切相关。工业生产中，对催化剂溶液的控制指标有：钯含量、总铜含量、氧化度和PH值等。烯烃的氧化速度是与Pd（）的浓度成正比的，但由于受到Pd氧化热力学平衡的限制，

31、Pd（）浓度超过其平衡总浓度，将会有Pd析出，故有一适宜的钯浓度。总铜是Cu（）和Cu（）的总和。Cu（）是Pd的氧化剂，为了使Pd的氧化能有效的进行，而不致有金属析出，溶液中必须有过量的Cu（）存在。除了控制总铜含量外，还必须控制氧化度。氧化度就是指在总铜中，Cu（）所占的百分数。烯烃的氧化速度是与浓度成反比，故催化剂的酸度不宜过大，但催化剂溶液又必须保持酸性，不然会有碱式铜盐沉淀。工业生产中，催化剂溶液的组成一般为：Pd含量0.25到0.45g/L，总铜含量为65到75g/L，Cu（）/总铜约为0.6，PH值0.8到1.2。从前面讨论可知，在钯盐催化剂下，乙烯均相氧化制乙醛的过程包括三个基

32、本反应。这三步反应可在同一反应器中进行，称一段法。也可分开在两个反应器中进行，即乙烯羰化和Pd氧化在同一台反应器中进行，Cu（）的氧化在另一台反应器中进行，称二段法。本设计主要讨论一段法生产乙醛的过程。在理论上，该流程主要分三部分：氧化部分、粗乙醛的精制部分、催化剂溶液的再生部分。（1）氧化部分。乙烯络合催化氧化一步合成乙醛是一气液反应，又是一强放热反应。所以采用的反应器要求有良好的传质条件，气液相间有充分的接触表面，催化剂溶液有充分的轴向混合以达到整个反应器内浓度均一，并能及时除去反应热。所以工业上采用具有循环管的鼓泡床塔式反应器，催化剂溶液的装载量为1/2到1/3体积。原料乙烯和循环气混合

33、从底部进入。为了有效传质，气体的空塔速度很高，流体处于湍流状态，反应器是被密度较低的气液混合物充满。这种气液混合物经过反应器上部侧线流至除沫分离器，进行气液分离，催化剂溶液经过循环管返回反应器。经除沫器上部逸出的反应气体经过吸收后进入粗乙醛精制部分。（2）粗乙醛精制部分。粗乙醛水溶液含乙醛10%左右，并含少量副产物，氯甲烷、氯乙烷、丁烯醛、醋酸及高沸物。采用两个精馏塔分离，第一个脱轻组份塔作用是将低沸物除去。由于氯乙烷和乙醛的沸点接近，因此在塔的上部加入吸收水，属于萃取精馏。高沸物的分离属于一般精馏。（3）催化剂溶液再生。在催化剂溶液内存在树脂和固体草酸铜。草酸铜的生成不仅存污染催化剂，更不利

34、于的是使Cu离子浓度下降，而影响活性。为了使催化剂保持活性，需要对催化剂溶液进行再生。一段法生产乙醛，乙烯的单程转化率为35到38%，选择性为95%，催化剂的生产能力为150Kg乙醛/立方米催化剂.h，乙醛纯度99.7%。3.6生产工序及工艺流程叙述乙醛生产装置共分七个生产过程：乙烯直接氧化过程、粗乙醛精制过程、催化剂再生过程、中间罐区过程、废水中和过程、成品罐区过程、辅助设施。3.6.1 反应工序图3-1 反应工段流程简由吸收塔（C-101）来的循环气经过水环压缩机（K-101）加压后，进入气液分离器（V-101）。气体由顶部出来与新鲜乙烯在管道中混合后进入反应器（R-101）底部。由气液分

35、离器下部出来的工艺水通过循环水泵（P-103）加压后进入冷却器（E-104）冷却到42左右，一少部分在气液分离器液面调节器控制下流入去粗醛贮槽（V-402）的管道中，其余回水环压缩机的工作液用。通过工艺遥控阀（HIC-1709）连续向循环气压缩机中补加少量新鲜工艺水。由新鲜氧气通过单独管道进入反应器下部。联化新鲜氧气通过单独管道进入再生器下部。当联化氧气供应不上时，不停再生系统直接将阀门切换到氧气管线上。相反在氧气压力偏低，不满足再生器（V-302）的工艺要求时，把氧气管线切换到联化的氧气管线上。在反应器内乙烯和氧气通过催化剂的催化作用，在压力0.3-0.375Mpa，温度125-135条件下

36、生成乙醛。含有乙醛、未反应的乙烯、氧气、水蒸气以及副产物的工艺气体夹带着催化剂通过两根连接导管进入除沫器（V-102）进行气液分离。分离出来的催化剂经过触媒循环管回到反应器。为保持催化剂的活性稳定，从催化剂循环管连续采出3-5立方米/小时的催化剂送往再生系统进行催化剂的再生。再生后的催化剂从反应器底部返回反应系统。气液分离后夹带微量催化剂的工艺气体进入第一冷凝器（E-101）被冷却到105-120，冷凝下来的水和催化剂有冷凝收集槽（V-103）底部流出，与再生工序尾气吸收塔（C-302）的吸收液混合，经冷凝输送泵（P-101）加压后从除沫器上部喷淋加入除沫器。为了保持反应器液面的稳定，加入一定

37、量的脱盐水以补充工艺过程损失掉的水分。第一冷凝器出来的气体进入第二冷凝器（E-102）冷却到78以下。冷凝液有二冷受槽（V-104）底部流入吸收塔塔釜。没有冷凝的气体进入第三冷凝器（E-103）进一步冷凝，凝液流入吸收塔塔釜，没有冷凝的气体进入吸收塔下部，在吸收塔上部加入25-60立方米/小时的工艺水吸收乙醛。吸收液在塔釜汇同来自（V-103）、（E-103）的凝液一并经过过滤器（F-102）过滤，粗醛冷却器（E-105）冷却到45以下，流入粗醛贮槽（V-402）。吸收塔顶排除的仅含微量乙醛的工艺气体大部分返回水环压缩机，经过加压后重新参加反应。为避免惰性气体在系统内积累，维持循环气组成稳定，

38、通过遥控阀（HIC-1701）和限流板（F0-1231）连续采出少量循环气送到火炬（B-101）烧掉，为防止火炬燃烧时产生大量黑烟，向火炬通入中压蒸汽消烟。为补充反应过程中生成副产物消耗掉的盐酸，有盐酸计量泵（P-302），通过触媒循环管向反应系统补加一定量的盐酸。当反应器、除沫器发生故障时，可将触媒放入触媒收集坑。待触媒温度降到80以下时，用触媒输送泵（P-102）送入触媒贮槽（V-307）或者（V-305）中。流散的触媒收集在收集坑中使用同样的方法。用做缓冲的脱盐水罐（V-407）贮存一定量的脱盐水。脱盐水通过脱盐水泵（P-401）加压后送往生产装置。用做缓冲的工艺水罐（V-408）贮存一

39、定量的工艺水。工艺水通过工艺水泵（P-405）加压后送往生产装置。过热蒸汽要经饱和减压处理后供生产使用。将3.1Mpa的过热中压蒸汽经过增湿入脱盐水，再经过减压后以1.4Mpa的饱和蒸汽的形式供生产使用。将0.9Mpa的低压蒸汽，经增湿泵（P-001）补入脱盐水使其饱和后再经过减压，以0.55Mpa饱和蒸汽的形式供生产使用。将0.55Mpa的饱和蒸汽减压到0.25Mpa，供风机采暖和设备供热使用。3.6.2 蒸馏工序用泵（P-402A/B）将粗乙醛从粗乙醛贮槽（V-402）抽出送到热交换器（E-201），与（C-202）塔底排出的废水换热，温度降到95-106后，进入脱轻组分塔（C-201）。

40、（C-201）在0.25-0.35Mpa的压力下操作。直接蒸汽加热控制塔顶温度60-71，塔底温度95-106。从塔顶蒸出的低沸物氯甲烷、氯乙烷等，进入塔顶冷凝器（E-202）冷凝。凝液回流，未凝气体去火炬燃烧。为减少底沸物带走的乙醛量，在塔顶加萃取水，脱去底沸物的粗乙醛从（C-201）流入纯醛塔（C-202），该塔的操作压力为0.12-0.14Mpa，直接蒸汽加热，控制塔底温度125-135，通过调节回流量控制塔顶温度42-45，从塔顶蒸出的纯乙醛进入冷凝器（E-203A/B）冷凝，凝液进入回流罐（V-201），再用泵（P-201A/B）把一部分纯醛送回塔顶，另一部分送纯醛冷却器（E-205

41、）冷却到35以下进入纯醛贮罐（V-403A/B）贮存，定期用泵（P-403A/B）送到成品罐区。塔釜排出的含醛量小于0.1%的废水经过热交换器（E-201）、冷却器（E-206）冷却到40以下，流至废水中和程序。冷凝器（E-203）排出的未凝气体，经压力调节进入吸收塔（C-401）用水吸收气体中的乙醛，吸收液流入粗醛贮槽，塔顶废气送火炬燃烧。为保持（C-201）与（C-202）塔的压力稳定，可适当调节通入塔内的保压氮气流量。开车或者停车以及生产中产生的不合格乙醛，送至老装置的不合格乙醛贮槽（V-404）贮存。3.6.3 触媒再生工序从除沫器循环管采出的催化剂，在氧化管中加入盐酸和空气，把Cu（

42、）氧化成Cu（），进入旋风分离器（V-301）。在此保持30-50%的液位，加入氮气搅拌，将溶解在触媒中的乙醛、乙烯、二氧化碳、醋酸等吹出。脱气后的触媒经过篮式过滤器（F-301）过滤后，用触媒输送泵（P-301）打进再生器（V-302），用中压蒸汽加热，温度控制在160-180，控制压力0.8-1.1Mpa，通入15-40立方米/小时的氧气，以分解草酸铜和不溶性残渣，使触媒中的残渣保持在10g/L左右。再生后的触媒进入闪蒸罐（V-303），并控制压力0.4-0.52Mpa，保持40%的液面，把溶解在触媒中的气体分离出来，合格的触媒从底部返回反应器。为回收尾气中的乙醛，从旋风分离器和闪蒸罐顶部

43、出来的气体进入冷凝器（E-301）冷凝，未凝气体进入尾气吸收塔（C-302）用水吸收乙醛后放空。尾气吸收塔的吸收液，冷凝器（E-301）的冷凝液和（P-303）泵的轴封水，用粗醛回收泵（P-303）打到凝液输送泵（P-101）的进口，一同打到反应系统。盐酸由九车间用管道送到盐酸贮槽（V-406）贮存，当需要时由（V-406）压到盐酸计量槽（V-304），两槽的放空盐酸气进入盐酸气吸收塔（C-301），用工艺水吸收后气体放空，吸收液放入废水管道，与废水一同流入废水池。盐酸计量槽中的盐酸计量泵（P-302A/B），分别送到触媒氧化管和除沫器触媒循环管。3.6.4 中间罐区工序氮气贮罐：有外管送来的

44、压力为0.5Mpa的氮气，经氮气压缩机（K-401A/B）压缩，经冷却器冷却后进入氮气贮罐（V-401）。当（V-401）中氮气压力升至2.15Mpa时，氮气压缩机自动停车；当压力低于1.75Mpa时，压缩机自动启动。为保持压缩机的油箱中的油温不致过高，设有油循环和冷却系统。粗醛贮罐（V-402）、粗醛泵（P-402A/B）：粗醛贮罐接受来自粗醛冷却器（E-105），巴豆醛萃取塔（C-203），尾气吸收塔（C-401）和巴豆醛贮槽（V-405）送来的粗醛，该槽用氮气保持压力在0.03-0.05Mpa，防止乙醛挥发损失，防空气去（C-401）塔。（V-402）中的粗醛经过粗醛泵（P-402A/B）送往蒸馏工序。纯醛贮槽（V-4