[其他]乙炔沸騰床路線合成醋酸乙烯變壓工藝

無效

• 申請號: 85107659
• 申請日: 1985-10-15
• 公開（公告）號: CN1003044B
• 公開（公告）日: 1989-01-11
• 發明（設計）人: ∴有光;張勁峰
• 申請（專利權）人: 沈有光
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心
• 代理人: 李新林

本發明用于化學工程中乙炔沸騰床法合成醋酸乙烯裝置提高催化劑收率及裝置生產能力。原合成醋酸乙烯反應動力學方程為日本滿谷式：K=Sv·M/1+MlogM/M-a我們推導了如下合成醋酸乙烯反應動力學方程KVP/QC=a/M+(1/M+100-C/C)lnM/M-a據此式計算后提出對沸騰床反應器實施變壓操作工藝，可在與原裝置同樣安全的前提下提高反應速度及催化劑收率。

本發明屬化學工程技術領域。現有乙炔沸騰床合成醋酸乙烯系以乙炔和醋酸為原料，以醋酸鋅（吸附在活性炭上）為催化劑，反應在沸騰床合成反應器內進行。其化學反應式如下：

CH≡CH+CH₃COOH170～210℃/Zn(OCOCH₃)₂

原合成工藝由日本引進。新乙炔壓力P101/LT固定不變，控制在表壓750m/m水柱。此時乙炔鼓風機入口處壓力P111/L約為表壓0.6M水柱，合成反應器出口壓力P113/L約為表壓2M水柱，合成反應器內平均壓強約為4M水柱。由于合成反應器底部裝有分配板，它隨運轉時間加長會逐步堵塞，造成阻力降逐步增大（嚴重堵塞時阻力降達2M水柱）。因此反應器入口壓力P112/L和乙炔鼓風機出口壓力P114/L是變化的，全系統壓力最高處在乙炔鼓風機出口處壓力P114/L，其值在分配板嚴重堵塞時接近表壓10M水柱，而分配板清掃后由于阻力降較小，表壓僅約8M水柱，分配板一般半年清掃一次。

原工藝考慮到乙炔是易燃易爆氣體，因而有安全壓力要求，因此全系統壓力最高處（即P114/L）最高壓力不超過表壓1kg/cm²（即10M水柱）。

原乙炔法合成醋酸乙烯化學反應動力學方程為日本滿谷昭夫推導，該式為：

K＝Sv·M/1+MlogM/M-α

式中：K為反應速度常數;Sv為空間速度;

M為克分子比（乙炔比醋酸）;α為醋酸轉化率。

此式未包括壓力參數，原工藝未考慮合成反應器平均壓強對反應速度的影響。

我們據該反應機理推導了如下化學反應動力學方程并引入壓力參數：

=α/M+（1/M+100-c/c)lnM/M-α

式中：k¹為與反應溫度有關的常數：V為催化劑內存量;

P為合成反應器平均壓強;

Q為乙炔鼓風機風量G101/LT指示值;

C為乙炔純度;

M為乙炔與醋酸克分子比;

α為醋酸轉化率。

據此式參照現工業生產數據計算了反應器平均壓強對α值的影響，從而計算了壓力對催化劑收率的影響，結果是：

合成反應器平均壓強每提高1M水柱，催化劑收率約提高7%。因此，在保證全系統壓力最高處（P114/L）壓力仍為表壓1kg/cm²（即絕對壓力20.3M水柱）的前提下，提高反應器內平均壓強可加速反應，提高催化劑收率而且安全程度與原裝置工藝一樣。

提高合成反應器內平均壓強的方法是：提高新乙炔壓力P101/LT設定值，即可使全系統各部壓力（包括P111/L，P115/L，P114/L P112/L及粗乙炔入TQ101塔壓力P120/L，反應器出口處壓力P113/L）均上升同樣數值，從而達到使反應壓力提高的目的。