1. 研究目的与意义
醋酸乙烯（Vinylacetate，简称VAc）全称为醋酸乙烯酯，分子式C4H6O2,结构式是CH3COOH=CH2,分子量86.09。在常温下醋酸乙烯是一种无色透明液体，易挥发、稍有毒性、带有特殊的气味，对人的眼睛和皮肤有刺激作用。它的蒸汽能刺激皮肤及呼吸器官。醋酸乙烯能与水部分互溶，与甲醇、乙醇等形成共沸物，能与苯、水形成三元恒沸物。醋酸乙烯的熔点-92.3℃，沸点72.2℃，相对密度0.9317，折射率1.3953，闪点-1℃，爆炸极限2.6～13.4(V%)，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水。
醋酸乙烯是不饱和的羧酸酯，由于分子内存在不饱和双键及羧基，化学性质活泼，能够发生聚合反应、加成反应、水解反应、乙烯基转移反应、氧化反应等化学反应。
醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，在实际应用中，它通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成聚乙烯醇（PVA）、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（VAE）或共聚树酯（EVA）、聚醋酸乙烯（PVAc）、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物（EVC）、聚乙烯醇缩甲醛、乙烯-乙烯醇（EVOH）、氯醋共聚物（VC/VAc）和聚丙烯腈变性体等衍生物。该类产品广泛应用于纺织﹑化工﹑建筑﹑造纸﹑卷烟﹑家具﹑包装﹑装潢﹑装饰﹑化妆﹑洗涤﹑医药﹑印刷﹑电气﹑橡胶﹑皮革﹑化纤﹑电子﹑精细化工﹑粘接等众多领域。主要用做乳化剂﹑粘结剂﹑稳定剂﹑整理剂深层材料﹑化学浆料﹑塑料材料﹑薄膜制品﹑防护涂层﹑纤维材料等。在纤维领域，醋酸乙烯主要用于维尼纶合成和醋酸乙烯一丙烯腈类纤维。上述用途中以共聚物最有发展前景。
2. 研究内容与预期目标
首先本设计要求自行选择最适宜的醋酸乙烯生产方法.此次设计我将采用电石乙炔气相法生产工艺路线。然后对年产5万吨的醋酸乙烯生产工艺过程进行详细设计，主要内容包括确定整个生产过程的工艺流程，根据年产量对该工艺进行物料衡算和热量衡算。然后根据计算，确定所需设备的类型、设备结构及尺寸，接着确定工厂布置方法、三废处理方法等，最后编制设计说明书，绘制工艺流程图、设备图、车间布置图等图纸。具体设计条件如下：生产能力：年产5万吨醋酸乙烯，年工作日为330天。
工作制度：日工作时间为24小时，每日3班轮流替换，每班8小时连续生产。
生产方法：采用电石乙炔气相法生产工艺路线，用醋酸锌活性炭催化剂，先 由电石制乙炔气体，然后乙炔气体与醋酸蒸汽在170～200℃常压下通过醋酸锌活性炭催化剂的作用合成醋酸乙烯。
3. 研究方法与步骤
这次设计拟采用电石乙炔气相法技术,即Wacker流程。电石经电磁振动加料器连续加入乙炔发生器，电石与水发生化学反应生成的乙炔从发生器顶部逸出进入乙炔净化装置中净化，再进入反应器中与醋酸蒸汽反应合成醋酸乙烯，反应器出料混合物转移至分离工段进行初步分离再进入精馏工段中进行精馏，制得相关纯度的醋酸乙烯目的生成物。主要的反应方程式 ，按各个反应的选择性来说，床式反应器内主要发生这三个主要反应。
合成乙炔: CaC2 2H2O→Ca(OH)2 C2H2↑
主反应: C2H2 CH3COOH→CH3COOH=CH2
副反应：CH3COOCHCH2 H2O→CH3CHO CH3COOH
4. 参考文献
[1] 娄爱娟，化工设计[M]. 上海：华东理工大学出版社，2002
[2] 陈敏恒，化工原理(第三版)[M]. 北京：化学工业出版社，2006
[3] 周大军，化工工艺制图[M]. 北京：化学工业出版社，2005
5. 工作计划
1. 2022-2-26～2022-3-11 查阅文献，熟悉相关的专业知识及技能，完成文献翻译工作。并与指导教师进行学习和探讨，确定设计的初步方案，完成开题报告；
2. 2022-3-12～2022-5-08 查找资料，完成工艺流程的设计，进行系统的物料衡算及热量衡算，对主体及附属设备进行设计，确定设备类型及尺寸等；
3. 2022-5-09～2022-6-03 完成工艺流程图、设备图、布置图等的绘制，完成设计说明书；提交设计说明书查重；
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