年产0万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程设计资料讲解.docx
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年产0万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程设计资料讲解
诚信声明
本人声明：
我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：
日期：
年月日
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
学院：
专业：
工业分析与检验班级：
学生：
指导教师：
1．设计（论文）的主要任务及目标
（1）醋酸的性质
（2）乙酸的性质
（3）物料衡算
2．设计（论文）的基本要求和内容
（1）概述
（2）工艺条件
（3）性质
3．主要参考文献
[1]李东风,李炳奇.有机化工工艺学[M].华中科技大学出版社,2007.8
[2]现代化工.2010（30）2:
78
[3]佟项军．乙醛氧化法合成醋酸[M]．吉林：
吉林化工出版社，1990.
4．进度安排
设计（论文）各阶段名称
起止日期
1
2
3
4
5
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
摘要
本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。
特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。
醋酸是一种用途广泛的基本有机产品,也是化工、医药、纺织、轻工、食品等行业不可缺少的重要原料。
随着醋酸衍生产品的不断发展,以醋酸为基础的工业不仅直接关系到化学工业的发展，而且与国民经济的各个行业息息相关，醋酸生产与消费正引起世界各国的普遍重视，为了满足经济发展对醋酸的需求，开展了此年产10万吨醋酸项目。
本设计采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。
首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流程，然后对整个工艺过程进行物料和能量衡算。
关键词：
醋酸;工艺;综述
前言
醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。
醋酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维。
在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
但我国目前醋酸的产量还不能满足需求。
在醋酸的生产工艺中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，且这种趋势还在不断增长。
该法虽然有许多优点，但需特别指出的是在该工艺中精制工段还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。
为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题。
鉴于这种情况，设计一套甲醇低压羰基化合成醋酸（10万t/a）工艺装置，以促进醋酸基础研究，有利于平衡我国对醋酸的供需矛盾。
第1章参考文献
第1节概述
醋酸是一种有机化合物，又叫乙酸别名：
醋酸、冰醋酸。
分子式：
C2H4O2（常简写为HAc）或CH3COOH。
是典型的脂肪酸。
被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。
纯的无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性液体，凝固点为16.7°C（62°F），凝固后为无色晶体。
尽管根据乙酸在水溶液中的离解能力它是一个弱酸，但是乙酸是具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
乙酸是一种简单的羧酸，是一个重要的化学试剂。
乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维和织物。
在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢剂。
食品工业方面，在食品添加剂列表E260中，乙酸是规定的一种酸度调节剂
早在公元前三千年，人类已经能够用酒经过各种醋酸菌氧化发酵制醋。
十九世纪后期，人们发现从木材干馏制木炭的副产馏出液中可以回收醋酸[1]，成为醋酸的另一重要来源。
但这两种方法原料来源有限，都需要脱除大量水分和许多杂质，浓缩提纯费用甚高，因此，随着20世纪有机化学工业的发展，诞生了化学合成醋酸的工业.乙醛易氧化生成醋酸，收率甚高，成为最早的合成醋酸的有效方法。
1911年，德国建成了第一套乙醛氧化合成醋酸的工业装置并迅速推广到其它国家早期的乙醛来自粮食、糖蜜发酵生成的乙醇的氧化[2]，1928年德国以电石乙炔进行水合反应生成乙醛，是改用矿物原料生成醋酸的开始。
二次大战后石油化工兴起发展了烃直接氧化生产醋酸的新路线，但氧化产物组分复杂，分离费用昂贵。
因此1957～1959年德国Wacher-chemie和Hoechst两公司联合开发了乙烯直接氧化制乙醛法后，乙烯—乙醛—醋酸路线迅速发展为主要的醋酸生产方法。
70年代石油价格上升，以廉价易得、原料资源不受限制的甲醇为原料的羰基化路线开始与乙烯路线竞争。
甲醇羰基化制醋酸虽开始研究于20年代，60年代已有BASF公司的高压法工业装置，但直到1971年美国Monsanto公司的甲醇低压羰基化制醋酸工厂投产成功，证明经济上有压倒优势，现已取代乙烯路线而占领先地位。
1989年世界醋酸总生产能力为480kt，一套甲醇低压羰基化装置的生产能力总计2000kt/a以上，除个别厂外，都已建成投产。
中国工业生产合成醋酸同样从发酵法、乙醇—乙醛氧化法及电石乙炔—乙醛氧化路线开始，60年代末全国已形成60kt/a的生产能力。
70年代开始发展乙烯路线，引进了每套年产约7万吨大型装置。
轻油氧化制醋酸，天然气制甲醇，低压羰基化制醋酸的工艺路线正积极研究。
可以肯定这些将会使我国的醋酸生产出现一个飞跃。
第2章醋酸的性质
第1节醋酸的物理性质
乙酸又名醋酸（aceticacid）、冰醋酸（glacialaceticacid），分子式为C
H
O
（常简写为HAc）或CH
COOH，分子量为60.05。
醋酸是一种有机化合物，是典型的脂肪酸。
被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。
纯无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性液体，凝固后为无色晶体。
尽管根据醋酸在水溶液中的离解能力弱，是一个弱酸，但醋酸是具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
醋酸是一种简单的羧酸，是一个重要的化学试剂。
其具体物理性质见表1-1[1]。
表1-1醋酸的物理性质
熔点
16.6℃
相对密度
1.0492
沸点
117.9
爆炸极限
上限
4.0V%
下限
17.0V%
折射率（20℃）
1.3718
溶解度
能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳等
闪点
39℃
蒸汽压（20℃）
1.50kpa
比热容（20℃）
2.01kJ/（kg·℃）
黏度（20℃）
1.22cp
蒸发潜热
kJ/kg
60℃
880
表面张力（20℃）
29.58dyn/cm
80℃
812
0.0994dyn/（cm·℃）
第2节醋酸的化学性质
2.1醋酸
羧酸中，例如乙酸，的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子（质子）而释放出来，导致羧酸的酸性。
乙酸在水溶液中是一元弱酸，酸度系数为4.8，pKa=4.75（25℃），浓度为1mol/L的醋酸溶液（类似于家用醋的浓度）的pH为2.4，也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。
乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2+H2O
2CH3COOH+Cu（OH）2→（CH3COO）2Cu+2H2O
CH3COOH+C6H5ONa→C6H5OH（苯酚）+CH3COONa
2.2二聚物
乙酸的晶体结构显，分子间通过氢键结合为二聚体（亦称二缔结物），二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。
二聚体有较高的稳定性，现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态，甚至气态以二聚体形式存在。
当乙酸与水溶和的时候，二聚体间的氢键会很快的断裂。
其它的羧酸也有类似的二聚现象。
（乙酸的二聚体,虚线表示氢键）
2.3溶剂
液态乙酸是一个亲水（极性）质子化溶剂，与乙醇和水类似。
因为介电常数为6.2，它不仅能溶解极性化合物，比如无机盐和糖，也能够溶解非极性化合物，比如油类或一些元素的分子，比如硫和碘。
它也能与许多极性或非极性溶剂混合，比如水，氯仿，己烷。
乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。
2.4化学反应
对于许多金属，乙酸是有腐蚀性的，例如铁、镁和锌，反应生成氢气和金属乙酸盐。
因为铝在空气中表明会形成氧化铝保护层，所以铝制容器能用来运输乙酸。
金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子：
小苏打与醋的反应。
除了醋酸铬，几乎所有的醋酸盐能溶于水。
Mg（s）+2CH3COOH（aq）→（CH3COO）2Mg（aq）+H2（g）
NaHCO3（s）+CH3COOH（aq）→CH3COONa（aq）+CO2（g）+H2O（l）
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应，特别注意的是，可以还原生成乙醇，通过亲核取代机理生成乙酰氯，也可以双分子脱水生成酸酐。
同样，乙酸也可以成酯或氨基化合物。
440℃的高温下，乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
2.5鉴别
乙酸可以通过其气味进行鉴别。
若加入氯化铁，生成产物为深红色并且会在酸化后消失，通过此颜色反应也能鉴别乙酸。
乙酸与三氧化砷反应生成氧化二甲砷，通过产物的恶臭可以鉴别乙酸。
第3节乙酸的化学性质
醋酸中羰基碳原子与氧原子相连，因此O与C=O之间存在р-π共轭效应，导致O－H键极性增大，而呈现酸性；C－O键为极性键，故
－OH可被其它基团取代而发生取代反应；由于羧基的吸电子作用，导致烃基上α-H原子可被其它原子或原子团取代而生成取代酸。
醋酸可参与的反应：
①.酸性和成盐反应
醋酸在水溶液中能离解出氢离子而显酸性，具有酸的一般性质。
醋酸能与强碱、碳酸盐、金属氧化物反应，生成盐和水。
②.生成羧酸衍生物
醋酸羧基中的羟基可以被卤素（-X）、酰氧基（-O-CO-R）、烃氧基（-O-R’）、氨基（-NH2）取代，分别得到酰卤、酸酐、酯、酰胺。
③.脱羧反应
在特定条件下，醋酸分子脱去-COOH，放出CO2，成为脱羧反应。
④.还原反应
在强还原剂氢化铝锂（LiAlH4）可将其还原成伯醇。
⑤.α-氢的卤代反应
在P、S、I
或光照的催化下可被Cl
或Br
逐步取代。
第3章乙酸的工业用途及生产工艺现状
第1节乙酸的工业用途
乙酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。
乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纤维和丝织物。
在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
工业上合成乙酸的原料最初是粮食，然后转向矿石、木材、石油、煤炭和天然气。
现在主要工艺方法采用的原料是石油和煤炭。
第2节乙酸的生产工艺现状
2.1概述
现已工业化的醋酸生产工艺有:
乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和轻油（丁烷或石脑油）氧化法、甲醇羰基化法。
其中，甲醇羰基化法应用最广，占全球总产能的60%以上，而且这种趋势还在不断增长。
甲醇羰基化法的典型代表是孟山都（Monsanto）/BP工艺。
在此之前德国的BASF法工业化了高压法工艺。
甲醇羰基化法生产醋酸技术的改进工艺包括:
Celanese低水含量工艺、BP公司的CATIVA工艺、UOP/Chiyoda公司开发出的UOP/ChiyodaAcetic工艺。
（1）.乙烯氧化法
乙烯氧化法分两步反应完成，乙烯在催化剂的作用下，在温度为100~150℃、压力为0.3MPa的条件下反应生成乙醛；乙醛在醋酸锰催化剂的作用下，与纯氧、富氧或空气在液相条件下氧化成醋酸。
该工艺简单，收率较高，原料来源广，是60年代最主要的生产方法[2]。
本法涉及的主反应：
2CH2CH2+O22CH3CHO
2CH3CHO+O22CH3COOH
（2）.乙烯直接氧化法
乙烯直接氧化工艺是由昭和电工公司开发的一步法气相工艺（ShowaDenko工艺）并于1997年实现了工业化。
该工艺由于所需的投资费用相对缩减（不需生产一氧化碳所需的基础设施），因此对于生产能力较小的醋酸装置，颇具经济性[3]。
该工艺是在负载型钯催化剂作用下，乙烯和氧气的混合物于160~210℃下高选择性的制备醋酸。
在已报道的反应条件下，醋酸、乙醛和二氧化碳的单程选择性分别为85.5%，8.9%，5.2%[4]。
因为反应过程中生成大量的水，故醋酸提纯是一个能耗很高的过程。
为解决这一问题，昭和电工公司开发了一种萃取与蒸馏相结合的节能工艺，使水从醋酸中有效地分离出来。
昭和电工公司称，因为该工艺仅产生少量的废水，是一种环境友好的工艺。
本法涉及的反应：
主反应：
CH2CH2+O22CH3COOH
副反应：
CH2CH2+O2CO2+H2O
2CH2CH2+O22CH3CHO
（3）.乙烷氧化法
乙烷气相催化氧化工艺（SABIC工艺）是由SABIC公司开发的。
按照SABIC公司的专利，乙烷与纯氧或空气在150~450℃、0.1~5.0MPa下发生氧化反应生成醋酸，副产物有CO、CO2和乙烯[5]。
该工艺使用的催化剂由Mo，V，Nb，Pd氧化物的混合物焙烧制得，催化剂有助于减少副反应。
当以乙烷、氧气为原料时，醋酸的选择性为71%，乙烷和氧气的单程转化率分别为13.6%和100%。
当以乙烷、空气为原料时，醋酸的选择性略低，为67%，但乙烷的单程转化率较高，为49.6%，氧气转化率近100%[6]。
由于乙烷的生产成本低，因此SABIC工艺在经济性方面可与甲醇羰化合成工艺相竞争。
本法涉及的反应：
主反应：
CH3CH3+O2CH3COOH+H2O
副反应：
CH3CH3+O2CO2+H2O
CH3CH3+O2CH2CH2+H2O
2.2甲醇羰基化法
本法涉及的反应：
CH3OH+COCH3COOH
（1）.BASF高压工艺
甲醇羰基化反应是由德国BASF公司最早发现，1960年德国BASF公司建成了第一套甲醇羰基化制醋酸中试装置，催化剂为碘化钴（CoI2），BASF合成工艺法反应温度约250℃，压力高，为6.89MPa，以甲醇和CO计，醋酸选择性分别为90%和70%，通过五塔蒸馏可得纯度为99.8%的醋酸产品[7]。
（2）孟山都（Monsanto）/BP工艺
①.概述
70年代中期，孟山都（Monsanto）开发出高活性的铑系催化剂用于甲醇羰基化，由于它选择性高、副反应少、操作条件不苛刻，故把该工艺视为从C1原料制C2化学品进程中的一个里程碑。
孟山都（Monsanto）/BP工艺用添加有碘化物的铑基金属均相催化剂，反应在较低温度180℃和压力3.5MPa下进行，有很高的选择性（以甲醇计大于99%，以CO计大于70%）。
1986年，孟山都（Monsanto）将甲醇制醋酸技术出售给BP公司，经BP进一步开发改进形成了目前生产能力占主导地位的孟山都（Monsanto）/BP工艺。
②.工艺流程
甲醇低压羰基化法合成醋酸工艺主要包括CO造气和醋酸生产两部分。
造气工段主要包括造气、预硫、压缩、脱硫脱碳工序，醋酸生产又可分为反应工序和精制工序。
反应工序包括：
预处理、合成、转化等工段；精制工序包括：
蒸发、脱轻、脱水、提馏、脱烷、成品等工段。
简单工艺流程见图1-1[8]。
图1-1甲醇低压羰基化合成醋酸简单工艺流程
③.流程说明
反应工序：
反应在搅拌式反应器中进行。
事先加入催化液。
甲醇加热到185℃从反应器底部喷入，CO用压缩机加压至2.74MPa后从反应器底部喷入。
反应后的物料从塔侧进入闪蒸罐，含有催化剂的溶液从闪蒸罐底流回反应器。
含有醋酸、水、碘甲烷和碘化氢的蒸汽从闪蒸罐顶部出来进入精制工序。
反应器顶部排放出来的CO2，H2，CO和碘甲烷作为松弛气进入冷却器，凝液重新返回反应器，不凝性气体送吸收工序。
反应温度130~180℃，以175℃为最佳。
温度过高，副产物甲烷和二氧化碳增多。
精制工序：
由闪蒸罐来的气流进入轻组分塔，塔顶蒸出物经冷凝，凝液碘甲烷返回反应器，不凝性尾气送往吸收工序；碘化氢、水和醋酸等高沸物和少量铑催化剂从轻组分塔塔底排除再返回闪蒸罐；含水醋酸由轻组分塔侧线出料进入脱水塔上部。
脱水塔塔顶馏出的水尚含有碘甲烷、轻质烃和少量醋酸，仍返回吸收工序；脱水塔底主要是含有重组分的醋酸，送往重组分塔。
重组分塔塔顶馏出轻质烃；含有丙酸和重质烃的物料从塔底送入废酸汽提塔；塔侧线馏出成品醋酸。
重组分塔塔底物料进入废酸汽提塔，从重组分中蒸出的醋酸返回重组分塔底部，汽提塔底排出的废料，内含丙酸和重质烃，需做进一步处理[9]。
在吸收工序中，用甲醇吸收所有工艺排放气中的碘甲烷，吸收富液泵送回反应器，经过吸收后的气体排放至火炬焚烧放空。
（3）. Celanese低水含量工艺
Celanese低水含量工艺是在孟山都（Monsanto）/BP工艺基础上进行了催化剂方面的改进。
在孟山都（Monsanto）/BP工艺中，为使催化剂具有足够高的活性且维持足够的稳定性，反应体系中需有大量的水存在。
这使后续的醋酸分馏水成为能耗最大的步骤，同时也成为装置产能扩大的瓶颈。
Celanese低水含量工艺应运而生。
80年代初期，Hoechse公司即现今的Celanese化学公司在Texas的Clearlake开发成功了Celanese低水含量工艺[10]。
该工艺在铑系催化剂中添加高浓度的无机碘化物（主要是碘化锂）以增强催化剂体系的稳定性，加入碘化锂与碘化甲烷助剂后，允许反应器中的水含量大大降低而同时又可稳定保持具有较高的反应速度，从而使新工艺的分离成本得以大大降低。
Celanese低水含量工艺比传统的孟山都（Monsanto）/BP工艺产能增加，单位产品的公用工程消耗和投资成本降低；缺点是高浓度的碘盐导致设备腐蚀增加，产品中残留碘盐量升高。
产品中碘盐含量过高可能会影响醋酸下游产品。
（4）.CATIVA工艺
1986年，BP化学公司从孟山都（Monsanto）购买了基于铑系催化剂的甲醇化法制醋酸技术，该公司一直在寻求对这项技术进行改进。
到1996年成功开发出基于甲醇羰基化的CATIVA醋酸新工艺。
CATIVA工艺以金属铱作主催化剂，并加入一部分铼、钌和锇等作助催化剂[11]。
新型铱催化剂在适当压力和温度下，反应速度和目的产品选择性均较高。
BP化学的CATIVA工艺与传统孟山都（Monsanto）/BP工艺相比，CATIVA的优势在于：
铱催化体系的活性高于铑催化体系；副产物少；可在低含水量（≤8%）的情况下操作。
这些技术若用于现有装置改造，可在较低投资情况下增加装置产能，而且由于含水量低也带来了蒸汽消耗下降和CO转化率的改善。
（5）.UOP/ChiyodaAcetica工艺
由于催化剂固定在固体载体上具有一些潜在的优势，通过大量的试验要将均相铑系羰基化催化剂体系改为用多相催化剂系统。
所以Chiyoda公司开发出的具有热稳定性的聚合物载体聚乙烯吡啶和聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）交联共聚物。
以此为基础，该公司开发出了Acetica醋酸生产新工艺。
此工艺由Chiyoda和UOP联合开发而成，它采用多相负载催化剂和鼓泡塔反应器进行甲醇羰基化。
以甲醇和CO为原料，使用添加有碘化甲烷助剂的聚乙烯吡啶树脂的负载铑系催化剂。
据称，多相催化剂可得到高的产率，改善铑系催化剂的性能，醋酸产率以甲醇计高于99%。
该工艺合成反应器可在低水含量（3%~8%）条件下操作[12]。
反应器内HI浓度低，腐蚀问题小，而且与传统工艺相比，新工艺副产物生成少，产品纯度高。
本工艺的另一大特点是反应器用鼓泡塔，消除了搅拌塔式反应器的密封问题，操作压力可增加到6.2MPa，为保持最佳的CO分压，可使用低纯度的CO。
低纯度的CO可降低原料费用和投资成本。
2.3乙醛氧化法
乙醛氧化法在孟山都法商业生产之前，大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。
尽管不能与甲基羰基化相比，此法仍然是第二种工业制乙酸的方法。
乙醛可以通过氧化丁烷或轻石脑油制得，也可以通过乙烯水合后生成。
当丁烷或轻石脑油在空气中加热，并有多种金属离子包括镁、钴、铬以及过氧根离子催化，会分解出乙酸。
化学方程式如下：
2C4H10+5O2→4CH3COOH+2H2O
此反应可以在能使丁烷保持液态的最高温度和压力下进行，一般的反应条件是150℃和55 atm。
副产物包括丁酮，乙酸乙酯，甲酸和丙酸。
因为部分副产物也有经济价值，所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成，不过分离乙酸和副产物使得反应的成本增加。
在类似条件下，使用上述催化剂，乙醛能被空气中的氧气氧化生成乙酸
2CH3CHO+O2→2CH3COOH
使用新式催化剂，此反应能获得95%以上的乙酸产率。
主要的副产物为乙酸乙酯，甲酸和甲醛。
因为副产物的沸点都比乙酸低，所以很容易通过蒸馏除去。
2.4乙醇氧化法
由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得[5]。
C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O
工艺陈旧,生产规模小，原料和动力消耗高，应严格控制，杜绝新建小规模生产装置。
2.5乙烯氧化法
由乙烯在催化剂（所用催化剂为氯化钯：
PdCl2、氯化铜：
CuCl2和乙酸锰：
（CH3COO）2Mn）存在的条件下，与氧气发生反应生成。
此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛，再通过乙醛氧化法制得[6]。
乙烯法醋酸虽然比乙炔法和酒精法先进,但与低压甲醇羰基合成法相比，原料和动力消耗高,技术经济上缺乏竞争性，不宜再用该技术新建装置。
原有装置可借鉴乙烯直接氧化法进行改造。
2.6丁烷氧化法
丁烷氧化法又称为直接氧化法，这是用丁烷为主要原料，通过空气氧化而制得乙酸的一种方法，也是主要的乙酸合成方法[7]。
2CH3CH2CH2CH3+5O2=4CH3COOH+2H2O
综合文献分析，本设计采用乙醛氧化法生产醋酸工艺。
因为乙醛氧化法生产工艺工业化最早，技术成熟，转化率和选择性高；反应条件缓和，反应选择性高（可达99％），几乎无副产物生成；产品收率高、纯度高。
第3节工艺流程设计
3.1反应原理
主反应：
乙醛液相催化自氧化合成醋酸是一强放热反应，其主反应为：
乙醛氧化时先生成过氧醋酸，再与乙醛合成AMP[8]分解即为醋酸：
副反应：
CH3CHO+02→CH3COOOH（过氧醋酸）
CH3COOH→CH30H+CO2
CH30H+02→HCOOH+H20
CH3COOH+CH30H→CH3COOCH3+H20
3CH3CHO+02→CH3CH（0COCH3）2+H20
主要副产物：
甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等。
工业生产中都采用乙醛液相氧化法。
氧化剂：
采用氧气作氧化剂的较多。
用氧气做氧化剂的要求：
（1）充分保证氧气和乙醛在液相中反应，避免在气相中进行；
（2）在塔顶应引入氮气以稀释尾气，使尾气组成不达到爆炸范围。
3.2反应机理
乙醛氧化反应存在诱导期，
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