新工艺产品乙酸乙酯合成项目开发

1、新工艺产品乙酸乙酯合成项目开发1.产品介绍乙酸乙酯（ethyl acetate）分子式为CHCOOCH,无色易挥发液体，有水果香味，熔点-83.6 C,沸点77.06 C,相对密度0.993。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有 机溶剂；与水或乙醇都能生成二元共沸混合物：与水的共沸混合物的沸点70.4 C,与乙醇的共沸混合物的沸点71.8 C,与水和乙醇还可以形成三元共沸混合物，沸点 70.2 C。在酸或碱的催化下，易水解成乙酸和乙醇。此外，还可发生自缩合等反应。 乙酸乙酯产品执行GB 3728-07工业乙酸乙酯标准。具体如下：外观：透明液体，无 悬浮杂质。表1.工业乙酸乙酯标准项目指标优等品一等品

2、合格品乙酸乙酯的质量分数/ %99.799.599.0乙醇的质量分数/ %0.100.200.5水的质量分数/%0.050.10酸的质量分数（以CH3COOH /% 0.0040.005色度/ Hazen单位（铂钻色号）10密度(P 20) / (g/cm3)0.897 0.902蒸发残渣的质量分数/ %0.001 110.005气味a符合特征气味，无异味；无残留气味乙酸乙酯具有优良的溶解性、挥发速度和粘度，是一种快干、低毒的工业溶剂， 被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树醋和合成橡胶 等工业生产中，还可用作粘合剂、油漆的稀释剂、纺织工业清洗剂和天然香料的萃 取剂，也是

3、制药工业和有机合成的重要原料，因此乙酸乙酯成为在酯类化合物中应 用最广的化合物之一。作为高档溶剂，乙酸乙酯在国内外的应用在持续稳定增长， 建筑、汽车等行业的迅速发展，也会带动对乙酸乙酯类溶剂的需求。2工业乙酸乙酯的生产方法目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成 法和乙醇脱氢法等。传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰，而大规模生产装置 主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法，在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合 法装置得到了广泛的应用。乙醇脱氢法是近年开发的新工艺，在乙醇丰富且低成本 的地区得到了推广。最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法，1998年在印度尼西亚迈拉库地区

4、采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt/a生产装置。（1）乙酸酯化法乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，在催化剂硫酸存在下，由乙酸和乙醇 发生酯化反应而得。CH3CH2OH+CH3COOH3COOCH2CH3+H2O乙醇乙酸乙酸乙酯水反应除去生成水，可得到高收率。该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设 备腐蚀性强，在国际上是属于被淘汰的工艺路线。（2）乙醛缩合法在催化剂乙醇铝的存在下，两个分子的乙醛自动氧化和缩合，重排形成一分子 的乙酸乙酯。2CH3CHOCH3COOCH2CH3乙醛乙酸乙酯该方法20世纪70年代在欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置，在生产 成本和环境保护等方面都有着明显

5、的优势。（3）乙醇脱氢法采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯，经高低压蒸馏除去共沸物，得到 纯度为99.8%以上乙酸乙酯。2C2H5O+HCH3COOCH2CH3+H2乙醇乙酸乙酯氢（4）乙烯加成法 在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下，乙 烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。CH2CH2+CH3COOCHI3COOCH2CH3乙烯 乙酸乙酸乙酯94%。该反应乙酸的单程转化率为66%以乙烯计乙酸乙酯的选择性为Rhone-Poulenc、昭和电工和BP等跨国公司都开发了该生产工艺。表2.乙酸乙酯生产方法比较表优点工艺技术比较 成熟、可靠，产 品生产成本相 对

6、较低缺点原料消耗少，工产品收率和选产品收率高，对艺过程简单，对择性均较高设备腐蚀性小，设备腐蚀性小、成本相对较低，能耗低、三废”不产含酸废水，排放量少有利于大规模生产 维修费用较高 总能力上看仍建设投资较高相对不够完善不如酯化法3. 市场产能情况目前，全世界乙酸乙酯的生产能力约为 220.0万吨/年，消费量约为200.0万吨 /年，主要的生产厂家有：5.9 公司 万吨 公司BP （英国）公司（生产能力为22.0万吨/年）、Celanese （美国）公司（生产 能力为11.9万吨/年）、Aliachem （捷克）公司（生产能力为1.2万吨/年）、Dwory（波兰）公司（生产能力 0.7万吨/年）

7、、Eastman （美国）公司（生产能力为 万吨/年）、EVM（匈牙利）公司（生产能力为 0.1万吨/年）、西班牙Erkimia（生产能力为6.0万吨/年）、韩国In ternation Ester 公司（生产能力为7.5/年）、韩国乙醇产业公司（生产能力为 7.5万吨/年）、印度Laxmi Organic（生产能力为3.0万吨/年）、Lonza （瑞士）公司（生产能力为0.6万吨/年）、印 度尼西亚PTInb Acidatama化学工业公司（生产能力为 0.75万吨/年）、南非Sasol 公司（生产能力为5.0万吨/年）、日本昭和电工公司（生产能力为15.0万吨/年）、 印度尼西亚Showa

8、 Esterindo公司（生产能力为5.5万吨/年）、Solutia （比利时）公司（生产能力为1.2万吨/年）、Solutia （美国）公司（生产能力为 2.5万吨/ 年）、瑞典Svensk Etanolkemi公司（生产能力为3.5万吨/年）以及Union Carbide （瑞典）公司（生产能力为3.0万吨/年）等。美国乙酸乙酯主要用于溶剂，其消费结构为：60%0作油漆和涂料溶剂，16%用作油墨溶剂、15%用作工艺溶剂，9%用于其他领域；日本乙酸乙酯的消费结构为：40%用乍涂料溶剂，30%用作油墨溶剂，15%作粘合剂，15%于医药和 农药领域。在溶剂用途方面代替甲基异丁基酮是推动世界乙酸乙

9、酯消费量日益增加 的主要动力之一。欧洲没有计划新建生产能力，但预计今后几年需求量将以年均3%的速度增长。BP公司占51%殳份的扬子江乙酰公司正在中国重庆建设一套8.0万吨/年的乙酸乙酯/乙酸丁酯装置，预计2002年上半年开工。Bahrain工业公司海湾组织 宣称计划首先在中东地区建设一套2.0万吨/年乙酸乙酯生产装置。印度LaximiOrganics公司正在考虑在 Maharashtra建第二套生产能力为 2.0万吨/年的生产装 置。日本昭和电工公司也准备将其在印度尼西亚的生产能力扩大50%另外可能将其于2001年8月份关闭的在日本大分县的一套 15万吨/年乙酸生产装置转向生产乙酸 乙酯。20

10、06年我国醋酸乙酯总产能已达到 90万t/a，厂家主要集中在华南和华东地区， 各主要生产厂家及其产能情况。表3.我国醋酸乙酯主要生产厂家及产能江苏索普集团.酯化法20山东金沂蒙集团12酯化法广东江门谦信化工发展公司10酯化法建德顺冠10酯化法上海吴泾化工有限公司10酯化法扬子江乙酰化工有限公司10酯化法江西南昌赣江溶剂厂8酯化法广东顺德4.5酯化法天津冠达3.0酯化法其它2.54. 消费及市场预测：随着我国化学工业、医药工业及汽车工业的迅速发展，我国乙酸乙酯消费量将 加速增长。据预测，到 2005年乙酸乙酯的年需求增长率为 6.5%, 2005-2010年将 以每年5.2%的速度增长。在欧美市

11、场中的消费结构中，欧美国家乙酸乙酯消耗的最大领域在涂料行业， 乙酸乙酯的消耗在该行业中占50%以上。而我国的乙酸乙酯在涂料行业中的消耗仅占 24%这主要是因为国产涂料在汽车和电子工业的应用发展不快，随着我国汽车工业 和电子工业迅速发展，必将会带动国内乙酸乙酯消费的增加。表4为2005年和2010年我国乙酸乙酯的市场需求预测情况。表4 2005和2010年乙酸乙酯需求预测行业2005 年2010 年消耗量/kt增长率,%消耗量/kt增长率,%制药32.56.043.56.0油墨30.013.636.64.1制药25.25.032.05.0粘合剂26.95.034.35.0其他10.36.513.

12、76.5总计124.9146.4我国对乙酸乙酯需求的增长率很高，要满足市场需求不能仅靠进口。虽然国内乙 酸乙酯的生产厂家比较多，但大多数采用传统的酯化法，产量小，生产工艺落后，使生 产成本较高，产品的市场竞争力较弱。目前，受国际市场的冲击，许多厂已处于停产 或半停产状态，国内乙酸乙酯市场产品缺口很大。5. 技术经济指标对比对于同为80 kt/a 级的工业乙酸乙酯生产装置，分析其各项经济技术指标，对 比如表5。表5乙酸乙酯各工艺路线技术经济指标对照工艺路线乙醛缩合法乙烯加成法酯化法原料单耗/t t-1乙烯-0.355-乙醛1.02-乙酸-0.7180.692乙醇-0.533其他0.0050.01

13、0.005公用工程单耗电/KW- h t-126.014176.36715.432冷却水/ t t-1150.198166.88766.755纯水t t-1008.344蒸汽(1.4 MPa)/t t-10.444.2蒸汽(0.4 MPa)/t t-11.100冷冻/MJ t-11161.0 00综合能耗/ MJ-t-16 89215 61614 652由表5可看出，在三种方法中，乙醛法生产乙酸乙酯的蒸汽消耗明显低于另两 种方法，综合总能源消耗乙醛法要远低于乙烯法和乙酯法。由于乙醛法生产乙酸乙酯在国外，特别是日本，已处于成熟阶段，而我国在20世纪90年代中间试验的基础上刚实现万吨级工业化，所以

14、技术指标和国外先进水平 还有差距。6. 投资和成本对比（1）投资对比对于同为国际上80 kt/a 的工业乙酸乙酯生产装置，在同样投资环境下，分析 其工程投资情况，对比如表6。工艺路线乙醛缩合法乙烯加成法酯化法总投资2 8305 2503 780生产设施1 4203 0001 910辅助设施8501 2001 110其他工程5701 050760万美元表6不同工艺制备乙酸乙酯总投资对比在同规模的乙酸乙酯三种生产方法中，乙醛法的投资最低，而乙烯法的投资相 对最高。乙醛法的总投资额为酯化法的 75%仅为乙烯法的54%（2） 成本对比7。不同工艺制备乙酸乙酯单位成本对比计算见表表7不同工艺制备乙酸乙酯

15、单位成本对比项目单价/ -1元t乙醛缩合法乙烯加成法酯化法单耗/t t-1单位成本 / 元t t单耗/t t-1单位成本/元单耗/t t-1单位成本/元原料4 295.454 631.995 392.42乙烯4 212000.3531 486.8400乙醛4 1101.024 191.860000乙酸4 159000.717 72 985.150.6922 878.26乙醇4 7170.00523.59000.5332 514.16其他80.00160.000公用工程253.69572.58459.26蒸汽1001.5150.004.0400.004.2420.00电0.6026.0115.6

16、1176.37105.8215.439.26冷冻盐水1.002828.000000冷却水0.40150.260.08166.8966.767530.00可变 成本 合计4 549.135 204.575 851.68直接 成本 合计132.80265.60174.30分配 成本 合计116.20224.10149.40注：单价不含税 公用工程价格参考上海地区平均价格计入； 原料中乙醇、乙酸和乙醛价格用1999-2001年9月国内市场平均价； 原料中的乙烯价格用1999-2001年9月平均进口到岸价加手续费计入； 电一栏中：单价的单位为“ kWht-1” ,单位成本的单位为 “元-(kW h)

17、-1”。由上表看出，无论是原料成本、公用工程成本和总成本乙醛法生产乙酸乙酯都 最低，而酯化法最高；乙烯法总投资最大，且其他费用也偏高，其折旧和固定成本 最高。三种方法对比，乙醛法的单位成本为酯化法的 78%为乙烯法的82%。7. 经济效益估算项目乙醛缩合法乙烯加成法酯化法备注单位生产成本15 047.136 167.376 499.08o表8不同工艺制备乙酸乙酯经济效益对比由于三种生产乙酸乙酯方法的生产成本、生产装置投资有明显不同，所以其生 产装置投资的经济效益也有明显差异，在当前国内原料价格体系下，乙醛法生产无 疑具有明显优势，见表8 兀/t单位销售费用25.2461.6764.99单位总成

18、本5 072.376 229.046 564.07不含税其中单位折旧249.00473.10323.70单位销售价格5 669.235 669.235 669.23不含税单位销售利润596.86-559.81-894.84单位所得税196.96税率33%单位税后利润399.90年总利润/万元3 199.19总投资/万元12 000.00投资利润率，%26.66静态投资回收期/a3.48注：装置生产能力80 kt/a，年产量按100獗荷计算。 乙酸乙酯的销售价格按1997-2001年10月国内市场挂牌平均价。 由于乙烯法和乙酸酯化法均按市场价计算原料成本，故计算为亏损，实际生 产中一般采用初始原

19、料，成本相应降低。而乙醛法如用初始原料乙烯计算成本，则 其成本更低利润更高。综合以上分析，其中，酯化法比较成熟、可靠，生产成本相对较低，但是由于催化剂与乙酸形成的混酸对设备腐蚀严重，因此维修费用较高，需使用特殊材质， 如钛合金等。乙醛缩合法具有原料消耗少，工艺过程简单，对设备腐蚀性小、能耗 低、“三废”排放量少 的优点。缺点是：乙醛的价格较高，催化剂难制备、易水解， 反应过程需冷却等。其生产能力不如酯化法，因此很难大规模生产。利用乙烯直接 加成法产品收率和选择性均较高 ，但是投资较高。乙醇一步法是近年来发展起来的 新工艺，使用该工艺产品收率高，对设备腐蚀性小，成本相对较低，不产含酸废水， 且有

20、利于大规模生产，但新工艺相对不够完善。8. 产品价格分析目前，随着国际油价的连续攀升，因此导致最近国内的醋酸乙酯的市场在原料 价格继续出现上涨的影响下（目前的市场在原料乙醇的价格和醋酸的市场价格都出 现了大幅度上涨），导致醋酸乙酯的市场价格在国内也继续出现了一定幅度的上涨。 目前华东地区的市场价格已经在前期的基础上价格上涨到8000-9000元/吨左右；华南地区的市场价格也出现了大幅的上涨过程，目前市场价格水平已经在9000元/吨左右，市场上涨速度较快，由于主要受乙醇价格大幅上涨的影响，因此对醋酸乙酯 也产生了一定的影响；华北地区的醋酸乙酯在厂家上涨价格的影响之下，目前价格也保持在 8000 元/吨的水平，山东述化的出厂价为 8000元/ 吨的水平。因此在原料 市场价格的影响之下，醋酸乙酯的市场价格出现了较大的上涨，预计国内的生产厂 家价格可能在原料的影响下，价格也会继续调涨。9. 市场前景预测无论从国际还是国内市场看， 醋酸乙酯都存在一定的 市场潜力。 醋酸乙酯的生 产不仅要形成一定的规模，还应在技术上下一番功夫，这样才能在 市场竟争中立于 不败之地。我国可采用先进工艺适当新建一些 醋酸乙酯生