醋酸乙酯新的生产工艺重庆大学化工工艺设计

1、醋酸乙酯新的生产 工艺重庆大学化工 工艺设计工业乙酸乙酯的制备方法比较当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。一、全球需乙酸乙酯生产求量情况乙酸乙酯（EA谑一种活性溶剂，可获彳#的三种产品级别为85%88%、99%和99. 5% （尿烷级）。最大众化的99%级主要用于工业清漆和瓷 漆，例如，胶片、粘合剂和指甲油的生产。它还用作药

2、剂和食品生产中的 萃取溶剂，用作除草剂的载体溶剂。EAM用来降低有关木材制浆的污染，同时还提高了经济可行性。E砥溶剂用途方面替代甲基乙基酮是全球消耗量日益增加的推动力之一。欧洲没有计划新建生产能力，但估计进一步的需求增长速度是3%。BP占51%股份的扬子江乙酰公司正在中国重庆建一套80kt/a的乙酸乙酯/乙酸丁酯装置，预计上半年开工。Bahrain的工业公司海湾组织宣称计划首先在中东建一套 20kt/a的装置。印度的Laximi Organics正在考虑在 Maharashtra建第二套装置，生产能力为 20kt/a。日本昭和电工公司也在研 究在印度尼西亚扩大5O%的生产能力，并可能把在日本大

3、分县的一套文档仅供参考150ktkt/a的乙酸装置转向生产 EA。该装置8月已关闭。二、主要方法介绍(1)乙酸酯化法乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，在催化剂存在下，醋酸和乙 醇发生酯化反应而得醋酸乙酯，然后再经过精制得到最终产品醋酸乙酯。 这在现阶段在中国是最主要的生产方法之一。方程式：CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O近年来开发出了一种酯化法工艺方法称之为“切换法"，即在同一套装置内经过切换生产原料，能够根据市场需要生产醋酸乙酯或醋酸丁酯。这 种对常规酯化技术的改革具有降低生产成本的潜力。经过消除产品间的切 换时间而增加多用途酯化设备的运转时间，

4、从而降低投资成本和操作成 本。以前建设的酯化法醋酸乙酯装置或醋酸丁酯装置都能够投入少量资金 改造为切换法，此工艺当前国内比较成熟。研究人员在现有醋酸酯化法基础上还开发了 一种醋酸乙酯绿色节能新工艺一一非高分子固体酸催化酶化一一加盐萃取精储联合技术，简称"盐析法"。据报道，与传统酯化法相比可降低20%-25%的能耗，能有效降低乙醇用量，此技术已经在部分企业实现改造。生产装置由酯化塔、脱水塔、精制塔和回收塔组成。优点：技术成熟、投资少。酯化法适用于拥有大量低成本乙醇的地 区。缺点：成本高、设备腐蚀严重、废酸不易处理、排放时环境污染大、 副反应多及副产物处理困难等，在国际上是属于

5、被淘汰的工艺路线。(2)乙醛缩合法在催化剂乙醇铝(也称三乙氧基铝)的存在下，两个分子的乙醛自动氧化 和缩合，重排形成一分子的醋酸乙酯。采用该工艺时，如果反应过程中有 两种醛存在，则能够生产出混合酯类方程式：2CH3CHOCH3COOCH2CH3生产工艺包括四个操作程序，即：催化剂制备工序，缩合反应工序，催化剂脱除工序，产品精制工序。该工艺在常压低温下(020C)进行，反应条件温和，乙醛缩合法在国外已经比较成熟。优点：原料利用合理，成本低，无设备腐蚀，产品质量优越。可在常压低温下进行，转化率与收率高，工艺条件比较温和。同时在化学反应中 没有废物产生，可是铝基催化剂当前尚无法回收，乙醇铝水解后产生

6、的残 渣如果直接排放，将会污染环境。缺点：乙醛安定性差，给储运带来一定困难，建厂选址应尽量靠近原 料产地。工艺受原料乙醛的限制，一般应建在乙烯一乙醛联合装置内。(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，经高低压蒸储除去共沸物，回收未反应的乙醇，去除丁酮、乙醍、醋酸、水等杂质，可得到纯度为98.7%-99.9%的醋酸乙酯成品。方程式：2c2H5OHCH3COOCH2CH3+H2乙醇脱氢法是二十世纪九十年代后期发展起来的新技术，能够将乙醇经一步脱氢转化为乙酸乙酯，同时生成副产品氢气。文档仅供参考优点：纯度高、含水和各种重金属等杂质低，质量超过国家质量标准。同时由于避免使用醋酸和硫酸，

7、因此设备腐蚀小，且不会产生大量的含酸废水。中国是农业大国，粮食发酵法生产的乙醇产量很大，乙醇脱氢法有广泛的基础。缺点：转化率与选择率较低，杂质较多，故用于反应的精储塔较多， 常压塔、加压塔、真空塔、萃取精储塔等各式各样的塔都有，且连续性 强，操作难度大。(4)乙 烯 加 成 法应在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作用下进行，在水蒸气的参与下，乙烯经过酸催化剂很容易气相水合生产乙醇，然后与醋酸发生酯化反应生成醋酸乙酯；同时还可能会发生次级反应，如醋酸乙酯产物逆向水解为乙醇，或形成二乙基酯。方程式为：CH2CH2+CH3COOH CH3COOCH2CH3优点：由于乙醛是由乙烯生

8、产的，因此这一工艺路线更直接，投资更省，而且装置能够建在无乙醇的地区。乙烯法合成的醋酸乙酯产品质量高，纯度易于控制，且环境友好，因此是近年来研究的热点。醋酸和烯炫直接合成醋酸酯在国外得到了充分的研究。缺点：必须建设在乙烯装置附近。同时由于近期石油价钱不断上涨，乙烯加成法的成本比较高，乙烯产品也相对较贵！(5)乙酸/乙烯加成酯化法乙酸和乙烯酯化法是近年来研究的热点，该工艺相对于其它工艺而言，由于直接利用丰富的乙烯原料，原料利用合理，来源广泛，价格低文档仅供参考廉，因而降低了生产成本，加上一次投资费用低，环境友好，经济效益 高，已成为未来乙酸乙酯生产的发展方向。国外关于该工艺的研究与开发 已进入工

9、业化应用阶段。乙烯酯化法使用的催化剂品种主要有液体无机酸 和有机磺酸类、分子筛类和杂多酸类催化剂。三、技术经济指标对比将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2工艺躇线乙醛缩合法|乙烯加成法酯化法原料单耗A 乙烯0. 355乙醛1,02*0. 7180. 692乙醇一0. 533其他0. 0050. 010. 005公用工程单耗电/KW* h，/26, 0141TL 3671 工 432冷却水/ t，tT150.198166. 88766. 755纯水t 1T0。8. 344藜汽1.4 UPa)/ t * r10. 444. 2蒸汽kp曰)/ t* t-11. 10遑冷冻，t-i118L000综合能耗/ mj * J6 39215