乙酸乙酯合成提纯综合生产实训装置操作规程完整

内部资料

注意保密

化工综合技能操作实训装置UTM系列

产品操作规程

乙酸乙酯合成提纯综合生产实训装置

(UTM-HG)

浙江中控科教仪器设备有限公司

二。一O年四月

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化工综合技能操作实训装置UTM系列

产品操作规程

乙酸乙酯合成提纯综合生产实训装置

(UTM-HG)

编制：张增良、刘慧、雷继红、王英

校对：

审核：

批准：

浙江中控科教仪器设备有限公司

二。一O年四月

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前百

中控集团创建于1993年，多年来以工业自动化国家工程研究中心、工业控

制技术国家重点实验室和浙江大学先进控制研究所等的科研积累为技术支撑，充

分利用浙江大学多学科的综合优势，以自身雄厚的科研实力、广泛的科技交流和

超前的科技产业意识，及时了解和把握自动化技术的发展趋势，始终站在自动化

技术的最前沿，保证了在国内工业自动化领域的绝对综合优势地位。

浙江中控科教仪器设备有限公司是中控集团下属子公司。以专业自动化技术

优势、长期从事化工行业控制系统优势、丰富的教学经验优势，进入教学仪器行

业。致力于教学仪器的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务。拥有专业的

实验室设备培训基地、先进的实验室建设理念和系统化的解决方案，把现场运行

的稳定可靠的工业化产品带入高校实验室，使高校实验室在人才培养过程中与社

会无缝连接，并凭借多年积累的雄厚技术底蕴长期从软硬件上持续支持高校实验

室建设，使高校实验室真正站在科技的最前沿。

化工专业技能操作实训装置UTS系列产品是以化工原理八大单元为基础背

景,结合高校实训课程教学大纲要求而成功开发的。该系列产品在设计中在尽力

贴近工厂装置的原则下：（1）重点考虑装置的安全性、科学性、环保性、实用性、

资源的可循环利用；（2）选用多种形式的设备、仪表、阀门、管件等，以拓展教

学范围，丰富教学内容；（3）配置不同控制系统（常规控制与DCS控制）。可满

足化工工艺类、化工机械类和过程控制类专业学生认识实习、实训操作的要求。

体现工厂情景化、操作实际化、控制网络化（DCS）、故障模拟真实化等。

本手册将分单元分别介绍该系列的功能、特点及其使用方法。

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声明

1.本手册版权属于浙江中控科教仪器设备有限公司，未经明确的书面许可，

不得将本手册内容复制、修改或提供给第三方。

2.操作此设备前，请仔细阅读本手册。在充分理解、掌握操作要点的基础上,

再对此设备进行操作和维护,否则，错误的操作会导致设备的损坏或人身伤害。

3.严禁对本设备进行擅自改造，由此原因所造成装置的性能改变或损坏，本

公司恕不负责！

4.本手册中如有难于理解的地方或有错误、遗漏等问题，敬请联系我们的技

术支持，欢迎拨打电话

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安全事项

使用之前，请仔细阅读本手册，以便正确使用。

危险

＞若不采取适当的预防措施，将造成严重的人身伤害、伤亡或重大的损失。

＞为了防止触电或者产生错误动作和故障，在确认安装完成之前，请不要接通

电源。

＞接通电源后，请不要触摸端子，否则会有触电危险。

＞装置在接通电源的状态中，不要把水溅到控制柜的仪表以及端子排上，否则

会有漏电、触电或火灾的危险。

＞切断电源并挂上禁止通电警示牌后，才可以进行设备单元的拆卸或检修，否

则会有触电危险。

注意

＞化工类实验应在良好的通风环境下进行。

＞实验物料请勿直接排入生活地沟。

＞使用装置前,首先检查本装置的外部供电系统，本装置供电电压为380VAC,

频率50Hzo

＞请勿将运转设备长时间闭阀运行。

＞外部供电意外停电时请切断装置总电源，以防重新通电时运转设备突然启动

而产生危险。

＞如遇到意外情况，请立即切断电源。

＞每次停车后请及时切断总电源，并将装置内的物料排放干净。

＞注意定期对运转设备进行保养，尤其是长时间未使用的情况下，以保证装置

的正常使用。

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目录

第1章装置说明...................................................................1

1.1工业背景.................................................................1

1.2实训功能.................................................................1

1.3流程简介（附工艺流程示意图）..............................................2

1.4装置布置示意图..........................................................4

1.5设备一览表..............................................................8

第2章生产技术指标..............................................................10

2.1各项工艺操作指标.......................................................10

2.2主要控制回路...........................................................11

第3章装置联调及试车............................................................12

3.1控制面板示意图.........................................................12

3.2控制面板对照表.........................................................14

3.3装置联调................................................................16

第4章实训操作..................................................................19

4.1开车前准备..............................................................19

4.2开车....................................................................19

4.3停车操作...............................................................23

4.4正常操作注意事项.......................................................24

4.5设备维护及检修.........................................................25

第5章安全生产技术.............................................................26

5.1异常现象及处理.........................................................26

5.2工业卫生和劳动保护.....................................................26

5.3工业卫生和劳动保护.....................................................27

5.4化工生产41条禁令......................................................29

5.5消防知识...............................................................30

附录............................................................................34

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一、生产实训操作报表......................................................34

二、C3000操作说明.........................................................37

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第1章装置说明

1.1工业背景

乙酸乙酯是醋酸的一种重要下游产品，具有优异的溶解性、快干性，在工业

中主要用作生产涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革以及人造纤维等的溶剂，作

为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等，用途十分广泛，发展前景看好。

乙酸乙酯综合生产实训装置是石油化工企业酯类产品制备的重要装置之一，其

工艺主要有三类：即国内常用的乙酸乙酯直接酯化法，欧美常用的乙醛缩合法以及

乙醇一步法（仅有少量报道）。本装置选用乙酸乙酯直接酯化法，其反应原理为：

CH.COOH+C2H5OH™>CH3COOC2H5+H2O

本装置以乙酸乙酯直接酯化法工艺为基础，以乙醇、乙酸为原料，磷锯酸为催

化剂，由乙酸乙酯反应和产品分离二部分组成的生产过程实训操作。反应工段以反

应釜、中和釜双釜系统为主体，配套有原料罐、反应釜蒸储柱、反应釜冷凝器、轻

相罐、重相罐等设备；产品分离工段以萃取精储（筛板塔）分离乙酸乙酯和萃取剂

分离提纯（填料塔）为主体，配套有冷凝器、产品罐、残液灌等设备，使学生了解

釜式反应器的工艺、萃取精储的原理，掌握各单元操作的原理、熟悉工厂操作步骤,

具备一定的实践动手经验、强化理论与实践的结合、提高其综合能力。

1.2实训功能

1.2.1反应釜岗位技能：原料配料及加料操作；反应控制操作；搅拌器操作；反

应回流操作；物料出料操作等。

L2.2中和釜岗位技能：后处理（中和）液配料及加料操作；搅拌器操作；物料

中和操作；物料出料操作等。

1.2.3精储岗位技能：筛板精，离塔操作；填料精偏塔操作；普通精储操作；萃取

精储操作；反应精储操作；回流操作；产品采出操作；常压精储操作；减

压精储操作等。

1.2.4换热岗位技能：列管换热器操作；板式换热器操作；夹套式换热器操作；

蛇管式换热器操作；（物料）汽-水换热体系操作；空气-水换热体系操作；

油-水换热体系操作；（物料）液-水换热体系操作等。

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1.2.5流体输送岗位技能：离心泵的开停车及流量调节操作；压力缓冲罐调节操

作；真空泵及真空度调节操作等。

1.2.6现场工控岗位技能：泵的变频及手阀调节；换热器温度测控；反应温度测

控；电动阀开度调节和手闸阀调节；塔釜液位高低报警，液位调节控制；

加热系统与物流的联调操作；物料配送及取样检测操作等。

1.2.7化工仪表岗位技能：流量计、液位计、变频器、差压变送器、热电阻、过

程控制器、声光报警器、调压模块及各类就地弹簧指针表等的使用；单回

路、串级控制和比值控制等控制方案的实施等。

L2.8就地及远程控制岗位技能：现场控制台仪表与微机通讯，实时数据采集及

过程监控；总控室控制台DCS与现场控制台通讯，各操作工段切换、远程

监控、流程组态的上传下载等。

1.3流程简介（附工艺流程示意图）

原料乙酸和乙醇按比例分别加入乙酸原料罐V103、乙醇原料罐V104后，分

别由泵P103、P104送入反应釜R101内，再加入催化剂，搅拌混合均匀后，加热

进行液相酯化反应,生成的气相物料，先经蒸储柱E101粗分，再进入冷凝器E102

冷凝，然后进入冷凝液罐V105回流至反应釜，反应一定时间后，将反应产物粗乙

酸乙酯出料到中和釜R102。中和釜R102内加入碱性中和液，将粗乙酸乙酯碱处

理至中性后，进入轻相罐V108待精制。

萃取剂乙二醇加入萃取液罐V113后，由泵P106将乙二醇打入筛板精储塔

T101,与原料液混合后起萃取作用。残液中的乙二醇随塔釜残液进入残液罐

V110,用泵P107打入填料精，离塔T102,经精憎分离后，乙二醇作为填料精,离塔

的残液排至残液罐VI14,用泵P106将乙二醇送至筛板精储塔T101循环使用。

将轻相罐V108内的粗乙酸乙酯用泵P105打入筛板精网塔T101,与萃取剂

混合并进行精镭分离，从筛板精储塔T101塔顶出来的精乙酸乙酯进入冷凝器

E103冷凝后，到冷凝液罐V111,一部分回流至筛板精帽塔，一部分作为成品到

产品罐V112；粗酯中的水份、乙醇与萃取剂一起，经塔釜进入筛板精储塔残液

罐V110。

将筛板精储塔残液罐V110回收液，用泵P107打入填料精偏塔T102,塔顶

出来的乙醇或水进入冷凝器E104冷凝后，到冷凝液罐V115,一部分回流至填料

精储塔，一部分到产品罐V116可收集补充原料乙醇或排放；从塔釜出来的残液

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乙二醇，用泵P106将乙二醇送至筛板精储塔T101循环使用或排放。

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L4装置布置示意图

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1.5设备一览表

工艺主要设备

项目名称规格型号数量

316L不锈钢，V=24L,

反应釜最高操作压力0.3MPa,最高操作温度180C,1

带搅拌、安全阀

中和釜316L不锈钢，V=30L,常温，常压，带搅拌1

冷却水泵不锈钢离心泵，H=20m,Q=4.8m3/h,N=0.55kW1

进料泵（乙酸、

齿轮泵，H=27m,Q=0.04m7h,N=0.09kW2

乙醇）

导热油泵齿轮泵，H=27m,Q=0.Im7h,N=0.09kW1

萃取剂泵计量泵,H=30m,Q=0.07m7h,N=0.04kW1

塔进料泵齿轮泵，H=27m,Q=0.04m7h,N=0.09kW2

塔回流泵齿轮泵，H=27m,Q=0.04m7h,N=0.09kW2

真空泵旋片式真空泵，Q=2L/s,N=0.37kW1

工艺

反应釜蒸储柱304不锈钢,套管式,S=0.5m2,1

设备

反应釜冷凝器304不锈钢，列管式，S=2m%1

系统

导热油储罐304不锈钢，蛇管式1

筛板塔顶

304不锈钢，列管式，1

冷凝器

填料塔顶

304不锈钢，板式，1

冷凝器

304不锈钢，塔釜容积V=7L,塔体内径d=78mm,24

筛板精储塔1

块筛板

304不锈钢，塔釜容积V=7L,塔体内径d=78mm,共

填料精储塔1

3m填料,不锈钢，（］）10X100网环填料，

冷却水箱304不锈钢，V=380L1

缓冲罐304不锈钢，V=15L1

原料罐304不锈钢，V=45L2

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反应釜冷凝罐304不锈钢，V=5L1

碱液罐304不锈钢，V=45L1

轻相罐304不锈钢，V=45L1

重相罐304不锈钢，V=45L1

塔冷凝罐304不锈钢，V=3L2

塔产品罐304不锈钢，V=35L2

萃取剂罐304不锈钢,V=105L1

筛板塔残液罐304不锈钢，V=45L1

填料塔残液罐304不锈钢，V=45L1

筛板塔预热器304不锈钢，V=0.5L1

管道、阀门、

不锈钢一批

法兰、管件

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第2章生产技术指标

在化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。有些工艺变量对产品的数

量和质量起着决定性的作用。有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量，然

而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。例如，精储塔的温度对精你效果

起很重要的作用。

为了满足实训操作需求，可以有两种方式，一是人工控制，二是自动控制。

使用自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。

先进的控制策略在化工生产过程的推广应用，能够有效提高生产过程的平稳

性和产品质量的合格率，对于降低生产成本、节能减排降耗、提升企业的经济效

益具有重要意义。

2.1各项工艺操作指标

温度控制：反应釜内温度：75-90C,

反应釜夹套温度：110T40C,

中和釜反应温度：常温

筛板塔预热器温度：70-85C,

（具体根据产品的浓度来调整）；

筛板塔塔顶温度：78-82℃,

（具体根据产品的浓度来调整）；

筛板塔塔釜温度：90-110℃,

（具体根据塔釜液的浓度来调整）；

填料塔塔顶温度：80-100℃,

（具体根据产品的浓度来调整）；

填料塔塔釜温度：120-150℃

（具体根据釜液的浓度来调整）；

流量控制：乙醇进料流量：〜30L/h；

乙酸进料流量：〜30L/h；

筛板塔进料流量：〜20L/h；

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填料塔进料流量：〜30L/h；

萃取剂进料流量：〜30L/h；

液位控制：乙酸原料罐液位：0-400mm,

乙酸原料罐液位：0-400mm,

筛板塔塔釜液位：0-350mm,报警：L低=100mm；

填料塔塔釜液位：0-350mni,报警：L低=100mm；

筛板塔及填料塔压力控制：-0.04-+0.02MPa；

2.2主要控制回路

2.2.1塔釜温度控制

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2.2.2预热器温度控制

2.2.3塔顶温度控制

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第3章装置联调及试车

3.1控制面板示意图

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