酢酸エチル合成と加水分解の総合実訓設備

酢酸エチル合成と加水分解の総合実訓設備

一、装置技術の特徴

1、装置の革新的な動作モデル

アプライアンスの全体構成は、2つの動作モードを満たすことができます。

1）間欠反応−連続精留モード：装置は間欠エステル化反応及び精製設備として単独で運転でき、酢酸エチルの合成反応及び精製を完成する。

2）固定床連続反応−連続精留モード：装置は固定床連続エステル化反応及び精製設備として単独で運転でき、酢酸エチルの合成反応及び精製を完成する。

3）加水分解モード：装置は独立した加水分解及び分離設備として単独で運転でき、酢酸エチルの加水分解反応及び生成物分離を完了する。

2、装置機能の多様性

1）装置は実訓、考課、競争、研究機能を有する。

2）適合『化学工業総制御工業国家職業技能基準』、中、高級工、技師、高級技師の訓練と審査の要求を満たす。

3）装置は工業標準に従って設計、製造し、工場の実際に近づき、工業化の実訓、考課、競争、研究プラットフォームを提供した。

4）多専門共有、可化学工業、化学工業技術、機械を満たす、計器と分析等専門の実訓、実習。

5）装置は安全、健康、環境保護、職業意識、知識、技能の訓練を行うことができる。

3、装置の全体設計説明

1）装置の合成、加水分解は釜式間欠反応、固定床触媒反応と連続精留を結合する生産技術を採用し、エタノール、酢酸を原料とし、固体酸を触媒とし、酢酸エチルの連続生産を行うことができる。

2）装置設計、製造はHG/T 20519-2009「化学工業技術設計基準」、HG/T 20546-2009「化学工業装置設備配置設計規定」、HG/T 20636-1998「自己制御専門設計管理規定」、HG/T 20508-2014「制御室設計規範」などの関連基準の要求に適合する。

3）装置の主な設計パラメータ

装置は技術、エネルギー消費、物消費、操作、安全、環境保護、健康などの多方面の要求を総合的に考慮した下で工業化設計を行い、主要設備、技術パラメータ、指標は下表（詳しくは『装置配置リスト』を参照）を参照する。

4）装置制御システム

装置制御システムはPLCシステム及び現場操作コンソールは構成され、実体装置エリアに位置し、現場で装置に対する操作制御を実現することができる。

5）装置公共工事

公共工事は4つの部分に分けられる：循環冷却水システム、空気パージシステム、排気ガス廃水排出システムとタンクエリア。

（1）循環冷却水システム

設備1：純水機1 m³/h 1台、貯水タンク1台、循環ポンプ1台。

貯水タンクの冷却水は循環ポンプを通じて分水器に送られ、その後各装置の各冷却器の冷却水入口に送られ、冷却器内で熱交換を行う。冷却器出口の冷却水は逆止弁を通過した後、冷却水総管路に入り、室外反り熱交換器に送って冷却し、貯水タンクに戻る。

設備2：冷水ユニット

設備電力：1.5kw，ポンプ揚程10 m、循環水量3立方毎時、温度範囲：5-室温。

（2）エアパージシステム：

設備：空圧機 1.5kW，エアバッファタンク。

（3）排気ガス、水排出システム：

設備：軸流ファン 250mm，モータ110 W。

各装置の放出頂部には吸引フードが取り付けられ、排気ガスを排出マニホールドに吸い込んで室外に排出し、マニホールドには防風キャップが取り付けられている。

6）装置の防腐対策

（1）技術防腐措置

適切な原料配合比、プロセスルート及び操作パラメータを採用することにより、酢酸転化率を制御し、向上させ、システム酢酸過流設備及び濃度を低下させ、腐食の回避と軽減の目標を達成する。

（2）設備材質の防腐対策

異なる設備の種類（静設備、動設備、バルブ、配管、センサー）、材料成分、使用環境と機能によって、ステンレス鋼を採用する316L、ガラス、内壁のフッ素ライニング、肉厚の増大などの多種の耐食性材質と防腐措置。

（3）設備メンテナンス防腐措置

装置公共工事は専用洗浄、パージシステムを配置し（詳細は公共工事配置を参照）、長期駐車、定期点検、日常メンテナンス時に装置を洗浄、置換、パージすることができ、腐食物が装置停止期間中に設備と長時間接触することを回避し、腐食防止の目的を達成する。

7）装置の安全、環境保護、健康対策

（1）装置の公共工事に排気ガス排出総管を設置し、関連安全、環境保護基準に従って室外に排出する。

（2）装置公共工事に廃水タンクを設置し、装置で加水分解操作ができる

製造時に原料として使用する、排出水は地溝の閉鎖マニホールドから集汚井に排出され、排出水が室内空気と接触しないようにする。

（3）装置は循環冷却水システムを設置し（詳細は公共工事配置を参照）、節水と消費削減に有利である。

（4）装置は有毒ガス、可燃ガス警報器、消火器、洗眼器などの安全設備を配置し、また防酸手袋、作業靴、ヘルメット、ゴーグル防毒マスクなどの専用安全、消防、労働保護用品を配置し、詳細は装置配置リストを参照。

（5）装置はHSE文化建設を通じて、関連警告標識、標識、スローガン、操作規範、行為基準を配置し、HSE雰囲気を作り、HSE理念を注入し、HSE技能を訓練する。

二、装置の流れの概要

1製造プロセスの概要

1.1生産プロセスの概要

原料の酢酸とエタノールを固定床反応器において高温で酢酸エチルを触媒合成し、1^#精留塔は粗酢酸エチルを分離し、その後、2^#精留塔で精製して製品の酢酸エチルを得た。

酢酸エチルの加水分解過程は、原料の酢酸エチルと水であり、触媒を入れた固定床内で加水分解反応を行い、1^#精留塔、2^#精留塔は酢酸とエタノールの分離を行う。

1.2生産プロセスの説明：

1.2.1酢酸エチルの合成

1）あらかじめ1^#精留塔に一定量の酢酸を加え、加熱器と温度制御器を開き、予熱器、気化器、1^#精留塔塔釜及び反応器の温度はいずれも所定の温度に安定した後、開1^#蒸留塔塔釜還流ポンプにより、酢酸を一定のLHSVは気化器、反応器、1に沿って^#精留塔塔釜を循環する。その後、酢酸ポンプとエタノールポンプを起動し、酢酸とエタノールを一定のモル比で予熱器に添加し、原料と循環した釜液を予熱器で混合した後、気化器に入り、次いで反応器に入って反応を行った。

2）反応後の混合物は酢酸、酢酸エチル、水及び少量のエタノールを含み、導入1^#精留塔の塔釜底部では、沸点の低い酢酸エチル、水及び少量のエタノールが精留塔に沿って上昇し、1^#精留塔塔頂部凝縮器、冷却後に入る1^#精留塔塔頂再冷却器、降温後の混合液が入る1^#分離器、分離器上部の有機相の一部が還流液として通過する1^#精留塔塔頂還流ポンプは塔の上部から戻る1^#精留塔中別の部分は2^#精留塔フィードポンプ注入2^#精留塔で精製する。セパレータ下部水相除去1^#中間タンク。

3）塔の中上部から粗酢酸エチルが進入する2^#蒸留塔、軽量成分に沿って2^#精留塔が上昇し、2^#精留塔塔頂部凝縮器が冷却されて入る2^#分離器、分離器上部の有機相はすべて還流液として、2^#精留塔塔頂還流ポンプは塔の上部から戻る2^#精留塔において、分離器下部水相除去汚水処理システム。酢酸エチル製品2^#精留塔の中部以下の適切な位置から採取し、2^#精留塔の製品凝縮器を冷却した後、酢酸エチル製品タンクに入れた。

1.2.2酢酸エチルの加水分解

1）酢酸エチルは加水分解フィードポンプにより、1^#加水分解フィードヒータを加熱昇温して触媒を入れた反応器に入り、原料水が通過する2^#加水分解フィードヒータは昇温して反応器に入り、ここで酢酸エチルと水は触媒の作用下で加水分解反応を起こし、酢酸とエタノールを生成する。

2）反応後の混合物は酢酸、エタノール、酢酸エチルと水を含み、3^#精留塔では、沸点の低い酢酸エチル、水及び少量のエタノールが精留塔に沿って上昇し、3^#精留塔塔頂部凝縮器、冷却後に入る3^#分離器、分離器上部の有機相の一部が還流液として通過する3^#精留塔塔頂還流ポンプは塔の上部から戻る3^#精留塔において、分離器下部水相除去汚水処理システム。3^#精留塔塔塔塔釜液は酢酸とエタノールの混合物であり、再沸器を経た後、中間貯蔵タンクに入る。

3）中間貯蔵タンクの酢酸、エタノールの混合物は4^#精留塔フィードポンプ導入4^#精留塔では、エタノールが軽成分として精留塔に沿って上昇し、4^#精留塔塔頂部凝縮器が冷却されて入る4^#分離器、分離器上部の有機相の一部を還流液とし、4^#精留塔塔頂還流ポンプは塔の上部から戻る4^#精留塔中別の一部はエタノール製品としてエタノール製品タンクに貯蔵されている。分離器下部水相除去汚水処理システム。4^#精留塔釜は主に酢酸溶液であり、4^#精留塔塔釜凝縮器が冷却された後、酢酸製品タンクに入る。