第一篇:乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真练习总结(共)
乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真(冷态开车)练习总结
一、反应机理
乙醛首先与氧气氧化生成过氧醋酸,过氧醋酸很不稳定,在催化剂醋酸锰下发生分解反应,与另一分子乙醛氧化,生成二分子醋酸。整个反应为放热反应。
CH3CHO+O2→CH3COOOH CH3COOOH+CH3CHO→2CH3COOH
总反应方程式为:
CH3CHO + 1/2O2 → CH3COOH + 292.0KJ/mol 过氧醋酸很不稳定,积累到一定程度就会分解引起爆炸。因此该反应必须在催化剂的存在下才能进行。另外,此反应为放热反应,主反应对温度敏感,高温时副反应增多,不利于产品收率,且高温不利于安全操作,故温度控制为本反应的控制重点和难点,尤其是第一氧化塔T101的塔温控制。
二、工艺流程简述
本反应系统采用双塔串联氧化流程,主要装置有第一氧化塔T101、第二氧化塔T102、尾气洗涤塔T103、氧化液中间贮罐V102、洗涤液储罐V103、碱液贮罐V105。其中T101是外冷式反应塔,T102是内冷式反应塔。
乙醛在催化剂下和氧气首先在第一氧化塔T101中反应(催化剂溶液直接加入T101内),然后到第二氧化塔T102中,通过向T102中加氧气,进一步进行氧化反应(不再加催化剂)。第一氧化塔T101的反应热由外冷却器E102A/B移走,第二氧化塔T102的反应热由内冷却器移除,反应系统生成的粗醋酸送往蒸馏回收系统,制取醋酸成品。
两台氧化塔的尾气分别冷却器(E101)冷却,凝液主要是醋酸,带少量乙醛,回到塔顶,尾气最后经过尾气洗涤塔(T103)吸收残余乙醛和醋酸后放空,洗涤塔采用下部为新鲜工艺水,上部为碱液,分别用泵(P103、P104)循环。
三、操作过程要点
1、酸洗:
(1)向T101注酸时可使用“快速灌装”按钮,节省操作时间。
(2)等T102推算结束后再关T102塔底阀V32、V33,再进行下一步操作,防止退酸未结束就进酸。
2、建立循环:
(1)向T101注酸时,T101液位LIC101达到20%时,在确定阀V32、V44开启的情况下,开启LIC101开度为10%向T102注酸,此时T101液位会阶跃式快速上升至规定值(30%),动态评分20分可得满分。维持30%液位,T101、T102的LIC101、LIC102的开度为52.6%、52.0%。
(2)建立循环最后阶段,T102向精馏系统出料,模拟2分钟,注意把握时间。
3、配制氧化液:
(1)进醛时FICSQ102可全开,使AIAS103快速达到7.5%,使醛含量动态评分及时快速评分。
(2)氧化液循环量动态评分50分的评分起始条件是T101液位大于28%,循环量大于1000kg/h。若只满足条件之一,则过程不评分。若同时满足则开始评分。若循环量700000kg/h,LIC101大于28%同时满足,则满分。
(3)T101塔底温度TI103A。为使TI103A的温度快速达到规定的73℃,加快动态评分。可利用建立循环时的等待时间,采取在小循环量(一般FIC104开度小于1)或不循环的情况下全开蒸汽加热,3~4分钟后开大循环量,E201出口温度TI104A会显著升高,超过84℃时快速开启冷却水,则TI104温度显示将不变,TI103A温度也会快速上升。
4、第一氧化塔投氧:
(1)投氧前记得开连锁。
(2)T101、T102的塔顶压力PIC109、PIC112的评分起始条件是PIC109为0.19MPa(手动开度为10.5%)、PIC112为0.1MPa(手动开度为35.0%)时,T101出料中醛的含量AIAS103大于7.0%。因此,可以利用建立循环时的等待时间先将PIC109、PIC112的压力调整到规定值后再进醛,AIAS103大于7.0%时则可得满分。
(3)T101、T102的液位LIC101、LIC102的评分起始条件是LIC101、LIC102均为35%时T101的投氧量FI108大于0。可先将LIC101、LIC102稳定在35%时进氧,则动态评分为满分。投氧、进醛和催化剂后要注意开启LIC101和LIC102(开度为40%),维持两液位在规定值。
(4)关于加快T101尾气中氧气的含量AIAS101A、B、C的动态评分,可在确保T101塔顶压力(超压可开启另一个压力调节器)和塔底温度(超温可开大冷却水量和循环量)不超标的情况下尽量加快投氧,进而加快评分。
5、第二氧化塔投氧:
(1)T102的塔温度TI106A、B、C、D、E、F的评分起始条件是T102的进氧量FICSQ106大于0。可先通过蒸汽加热和冷却水将TI106A、B、C、D、E、F温度调整至规定值后再投氧。
(2)为加快T102尾气中氧气的含量AIAS105的动态评分,可一次投氧到规定值,超压可开启另一个压力调节器。
6、吸收塔投用:
(1)为节省操作时间,可在操作开始时就对T103、V103、V105进行备料。
(2)投工艺水和碱液时阀门开度开小(一般开度为1)有利于储罐液位平衡,既有利于评分。碱液开始投料时液位快速下降,应及时补充碱液,以免扣分。
体会:冷态开车考核时间为60分钟,时间相对比较紧张,因此要充分利用操作过程中的等
待时间,合理安排各步骤操作的先后顺序。熟记各阀门的开度,在准确时机开关阀门,避免多次调节,耽误时间和影响评分。思路清晰,眼疾手快,沉着应战。
第二篇:氧化还原反应学习总结
氧化还原反应学习总结
任丘二中 刘文芳
氧化还原反应属于抽象概念教学,是中学化学教学的重点和难点。氧化还原反应在中学阶段占有非常重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终。因此学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。该案例为我今后教学提供和给予了很大的借鉴和启示:
准确适度的教学要求是成功教好本课的关键。其中,必修一模块氧化还原反应教学只要求学生做到以下几点:(1)使学生了解化学反应有多种不同的分类方法,各分类方法由于分类标准不同而有不同的使用范围;(2)知道氧化还原反应,氧化反应,还原反应的概念;(3)能够根据反应中元素化合价是否升降来判断氧化还原反应和非氧化还原反应;(4)能够运用电子转移的观点判断,分析氧化还原反应,并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。如果过度地和过早地拔高对学生的要求,则不易于学生掌握该部分的内容。
此外,通过设置情境,运用启发式教学,不仅会激发学生的学习兴趣,而且会使学生在学习过程中辨疑解难,从而更深刻地认识氧化还原反应。