国内外醋酸乙烯的生产工艺比较

1、2.1 乙炔法乙炔法在20 世纪60 年代以前是醋酸乙烯的主要生产方法。20 世纪70 年代以来，随着全球石油化工的发展，乙烯价廉易得，乙烯法由此占据了醋酸乙烯生产的主导地位。 2.1.1 电石乙炔法的Wacker 技术1956 年，日本可乐丽公司成功开发出流化床催化工艺之后，乙炔气相法的生产技术日臻完善。催化剂随着操作时间而老化，反应温度也由此而逐步升高，故每3 个月需要更换一次催化剂。以醋酸计的单程转化率为80%，以乙炔和醋酸计的醋酸乙烯选择性分别为97%与95%。电石乙炔法由于污染大、成本高，在国外已属逐步淘汰的技术。 2.1.2 天然气乙炔法的Borden 技术该技术以天然气部分氧化制

2、取乙炔，并用副产的合成气生产醋酸，然后二者合成醋酸乙烯。Borden 技术在天然气资源丰富的国家和地区很有竞争力。另外，Borden 技术的反应产物分离方法不同于Wacker 技术的低温冷却法，而是采用以醋酸为吸收剂回收反应产物的流程，由此提高了乙炔的净化和回收率，并使装置的操作费用比Wacker 技术降低30%左右。2.2 乙烯法乙烯法也有液相法和气相法两种，液相法因催化剂系统（PdCI2）对设备的腐蚀性太大，目前已基本被淘汰。乙烯气相法生产醋酸乙烯的工艺原理是在钯基催化剂的作用下，乙烯与醋酸在反应器中合成醋酸乙烯。表1 各种乙烯气相法工艺比较Bayer 技术采用Pd- Au/SiO2作催化

3、剂，醋酸钾作助催化剂，乙烯、醋酸与O2混合物以一定的进料进入列管式固定床反应器进行氧乙酰化反应合成醋酸乙烯。该技术的工艺过程由原料混合与氧乙酰化反应、反应气分离及醋酸乙烯精制等单元组成。该法的乙烯氧乙酰化反应起始温度较低，约1400C。随着反应时间的推移，催化剂活性逐渐下降，因此需提高温度以维持活性，最终反应温度为1800C。催化剂使用寿命1 年左右；产品时空收率为6.72t VAc/m3.d，单台反应器设计规模为57.5 万t/a，只需一台循环气压缩机。USI 技术与Bayer 技术无论是工艺原理，还是操作过程都非常相似，只是其工艺条件较为温和，但产品的时空收率较低，仅为Bayer 技术的6

4、0%，单台反应器生产能力小，不宜进行大规模生产，Bayer 技术的时空收率较高，易于实现大规模的生产，经济优越性更为明显，故目前已有的以乙烯为原料路线的醋酸乙烯装置绝大多数采用Bayer 技术。Leap 技术作为一种新兴的乙烯气相法工艺，无论是工艺原理，还是操作过程，都与传统的乙烯气相法的醋酸乙烯工业化生产技术（Bayer 技术与USI 技术）非常相似。但是，BP 公司开发的Leap 技术，采用流化床反应器，改善了反应过程的传热，从而提高了醋酸乙烯的产率，单台反应器生产能力与传统的乙烯气相法相比提高了一倍。催化剂寿命也延长一倍以上。此外，由于采用流化床反应器，可以减少或除去反应器所需的大量冷却

5、管/ 盘管，也便于采用较小的反应器，还可以除去固定床工艺所需的液体蒸馏塔及气体预热交换器等，使装置投资减少30%。因此Leap 技术是目前世界上最先进的乙烯器相法的醋酸乙烯工业化生产技术。2.3 Halcon 法20 世纪80 年代，美国的Halcon 公司开发了以煤为原料制取VAc 工艺，工艺过程大致如下：首先以煤为原料制合成气，合成气羰基合成甲醇，甲醇与合成气羰基合成醋酸，醋酸与甲醇酯化得到醋酸甲酯。醋酸甲酯通过羰基化反应生成亚乙基二乙酸酯(EDA)，再经热裂解生成VAc 和醋酸。该法不用乙烯和醋酸作原料，实现了以煤为单一原料生产VAC。醋酸甲酯氢甲酰化反应最为关键，所使用的均相催化剂系统

6、由RhCl3- - 皮考啉- CH3I 构成。反应温度1800C，压力5.1Mpa，醋酸甲酯单程转化率44%，亚乙基二醋酸酯选择性88.5%。亚乙基二醋酸酯分解生成醋酸乙烯的反应在液相中进行，采用苯磺酸作催化剂，乙基二醋酸酯转化率70%，醋酸乙烯选择性87%。Halcon 法生产成本较高，故至今尚未实现工业化生产。但是为今后C1 化学、醋酸、VAc 及下游产品构成一体化的联合装置发展提供了很好的参考。附录资料：不需要的可以自行删除钢筋闪光对焊工艺标准交底1 范围本工艺标准适用于工业与民用建筑热轧钢筋的连续闪光焊，预热闪光焊、闪光预热闪光焊。2 施工准备2.1材料及主要机具：2.1.1钢筋：钢筋

7、的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。2.1.2 主要机具：对焊机具及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。常用对焊机主要技术数据见表420。常用对焊机主要技术数据 表420焊机型号UN150UN175UN1100UN2150UN171501动夹具传动方式杠杆挤压弹簧(人力操纵)电动机凸轮气一液压额定容量KVA5075100150150负载持续率%2520202050电源电压V220/380220/380380380380次级电压调节范围V2.9

8、5.03.527.044.57.64.058.103.87.6次级电压调节级数6881616连续闪光焊钢筋最大直径10121216162020252025预热闪光焊钢筋最大直径mm20223236404040每小时最大焊接件数 5075203080120冷却水消耗量 L/h200200200200600压缩空气压力MPa0.550.6压缩空气消耗量M3/h1552.2 作业条件：2.2.1 焊工必须持有有效的考试合格证。2.2.2对焊机有配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。2.2.3 电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进

9、行焊接。2.2.4 作业场地应有安全防护设施，防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。2.2.5 熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。3 操作工艺3.1 工艺流程：检查设备选择焊接工艺及参数 试焊、作模拟试件 送试 确定焊接参数 焊接 质量检验3.1.1 连续闪光对焊工艺过程：闭合电路闪光/(两钢筋端面轻微接触) 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) 带电顶锻 无电顶锻3.1.2 预热闪光对焊工艺过程：闭合电路 断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) 带电顶锻 无电顶锻3.1.3 闪光-预热闪光对焊工艺过程：

10、闭合电路 一次闪光闪平端面/(两钢筋端面轻微徐徐接触) 断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) 二次连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触 带电顶锻 无电顶锻3.2 焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合表421的规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光一预热闪光焊。级钢筋焊接时，无论直径大小，均应采取预热闪光焊或闪光一预热闪光焊工艺。连续闪光焊钢筋上限直径 表421焊机容量(KVA)钢筋级别钢筋直径(mm)150级级级252220100级级级20181675级级级161

11、4123.3 焊接参数选择：闪光对焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。3.4 检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。3.5 试焊、做班前试件；在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。3.6 对焊焊接操作：3.6.1 连续闪光焊：通电后，应借助操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化量消失后，以

12、适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连续闪光焊接。3.6.2 预热闪光焊：通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。3.6.3 闪光一顶热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。3.6.4 保证焊接接头位置和操作要求：3.6.4.1焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。3.6.4.2 钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直或切除。3.6.4.3 钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除

13、干净。3.6.4.4 焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。3.6.4.5 接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。3.6.4.6 焊接后销冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。3.7 质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。4 质量标准4.1 保证项目：4.1.1 钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。4.1.2 钢筋的规格、焊接接头的位置、同一截面

14、内接头的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。检验方法：观察或尺量检查。4.1.3 对焊接头的力学性能检验必须合格。力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。 在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。检验方法：检查焊接试件试验报告单。4.2 基本项目：钢筋闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：4.2.1 接头部位不得有横向裂纹。4.2.2 与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤，级钢筋焊接时不得有烧伤。检验方法：观察检

15、查。4.3 允许偏差项目：4.3.1 接头处的弯折角不大于4度。4.3.2 接头处的轴线偏移，不大于0.1倍钢筋直径，同时不大于2mm。检验方法：目测或量测。5 成品保护焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。6 应注意的质量问题6.1 在钢筋对焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节，以确保焊接质量，若出现异常现象，应参照表422查找原因，及时消除。6.2 冷拉钢筋的焊接应在冷拉之前进行。冷拉过程中，若在接头部位发生断裂时，可在切除热影响区(离焊缝中心约0.7倍钢筋直径)后再焊再拉，但不得多于两次。同时，其冷拉工艺与要求应符合混凝土结构工程施工及验收规范(GB5020492)的规定。7 质量记录本工艺标准应具备以下质量记录：7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。7.2 钢筋机械性能复试报告。7.3 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告，国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。7.4 钢筋接头的拉伸试验报告、弯曲试验报告。钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施 表422项次异常现象和缺陷种类防止措施1烧化过程剧烈，并产生强烈的爆炸声降低变压器级数减慢烧化速度2闪光不稳定清除电极底部和表面的氧化物提高变压器级数加快烧化速度3接头中有氧化膜、未焊透或夹渣增加预热程度加快临近顶