ИТС 31-2017 Производство продукции тонкого органического синтеза

     2.19 Винилацетат

Сырье для процесса: ацетилен, уксусная кислота.

Целевой продукт: винилацетат.

Побочные продукты: ацетальдегид, ацетон, гидрохинон, бензол, этилидендиацетат, кротоновый альдегид.

Катализатор: ацетат цинка, нанесенный на активированный уголь.

Химическая реакция:

Краткое описание технологического процесса:

Метод производства винилацетата - синтез винилацетата из ацетилена и уксусной кислоты в парогазовой фазе в статическом слое катализатора, которым является ацетат цинка, нанесенный на активный уголь.

Стадии технологического процесса производства винилацетата (см. рисунок 2.17):

1) Загрузка свежего цинкацетатного катализатора в контактные аппараты. Катализатором заполняют трубки контактных аппаратов.

2) Разогрев катализатора азотом. Для разогрева (охлаждения) катализатора в период пуска агрегата и отвода тепла из зоны реакции в процессе синтеза винилацетата в контактных аппаратах используется нагретое масло, циркулирующее по межтрубному пространству аппаратов. При подготовке к работе систем теплообмена (маслосистем) катализатор в контактных аппаратах предварительно разогревается подогретым азотом.

3) Чтобы не допустить дезактивацию катализатора во время его разогрева, нагретый азот пропускают через испарители, предварительно заполненные уксусной кислотой; проводится пропитка катализатора уксусной кислотой.

4) Прием свежего ацетилена и компримирование смешанного ацетилена. Ацетилен подается в отделение винилацетата, в линию обратного (циркуляционного) ацетилена, смешивается с ним, компримируется до давления не более 0,065 МПа и подается в испарители, где смешивается с парами уксусной кислоты.

5) Конверсия уксусной кислотой ацетилена в парогазовой фазе в статическом слое катализатора с получением реакционных газов. Парогазовая смесь ацетилена и уксусной кислоты, нагретая до температуры, необходимой для начала синтеза винилацетата или разогрева катализатора в контактных аппаратах, поступает через верхние крышки в контактные аппараты и проходит с верха в низ трубки с цинкацетатным катализатором. Реакционные газы выходят из конусных нижних крышек контактных аппаратов и, пройдя через рекуператор, поступают в нижнюю часть скруббера.

6) Конверсию уксусной кислотой ацетилена в парогазовой фазе с получением реакционных газов можно разделить на 4 периода: пусковой, вывод агрегата на максимальную нагрузку, период стабильной работы с высокой производительностью, заключительный период работы со значительной потерей производительности. Весь цикл длится около 320-480 сут, по окончании которого выполняют перегрузку катализатора контактных аппаратов.

7) Конденсация из реакционного газа продуктов, находящихся в паровой фазе и получение винилацетата-сырца. В скруббере реакционные газы орошаются винилацетатом-сырцом, в результате чего из реакционных газов конденсируется уксусная кислота, винилацетат, ацетальдегид, кротоновый альдегид, этилидендиацетат и другие побочные продукты реакции.

8) Сжигание пусковых (периодических), постоянных и аварийных сбросов на факельной установке. Из верхней части скрубберов выводится не вступивший в реакцию ацетилен, который возвращается в цикл. Во избежание накопления в циркуляционном ацетилене гомологов ацетилена, , СО, , , а также азота и кислорода, часть возвратного ацетилена сбрасывается на факел N 1, N 2 или направляется в отделение получения ацетальдегида.

9) Перегонка винилацетата-сырца с получением винилацетата-ректификата. Смесь винилацетата-сырца с продуктами реакции поступает на узел ректификации, где получают товарный винилацетат в процессе следующих стадий:

- разделения винилацетата-сырца на легкокипящие и тяжелокипящие компоненты;

- выделения ацетальдегидной фракции винилацетата из смеси легкокипящих компонентов;

- выделения смеси ацетальдегида и ацетона, а также винилацетата из ацетальдегидной фракции винилацетата (смесь ацетальдегида и ацетона далее направляется на сжигание на УТО);

- выделения высококипящих компонентов (гидрохинон, бензол, этилидендиацетат, кротоновый альдегид), с получением винилацетата-ректификата (товарный винилацетат откачивается на склад ЛВЖ в хранилища);

- выделения из уксусной кислоты высококипящих компонентов (высококипящие компоненты [гидрохинон, осмолы, этилидендиацетат и др.] накапливаются и направляются на сжигание на УТО);

- выделения кротоновой фракции (кротонового альдегида и воды) (выделенная регенерированная уксусная кислота возвращается в цикл, кротоновая фракция уксусной кислоты направляется на сжигание на УТО).