乙酸生产技术进展及市场分析

乙酸生产技术发展及市场分析

乙酸在常温常压下为无色透明液体，具有刺鼻气味，是种重要的大宗化学品。乙酸用途广泛，不仅可以用于食品加工，还可以作

为乙酸乙烯（VAM）、精对苯二甲酸（PTA）、乙酸酊和乙酸酯等重要化学品的原料。

I生产技术

目前合成乙酸的主要方法有甲醇狱基化法、乙烯直接氧化法、乙烷直接氧化法以及BP公司于2022年推出的合成气直接制乙酸“Sa

aBre”技术，具体如表1所示，其中甲醇镁基化法是主要的乙酸合成方法明

表1现有乙酸生产工艺及对应公司

公司名称工艺类型

甲醇展底化（估■催化剂）

BP甲醇炭基化（BPCaiiva工艺，Monsanlo/BP工艺）

合成气直接制乙酸（SaaBre工艺）

塞拉尼斯甲呼米基化（AOPlus工艺）

千代田甲酣涨基化（Acctica工艺）

利安镌巴塞尔甲醇谈基化（Glacid。工艺）

沙特基础工业公司乙烷汽接氧化法

昭和电工乙烯与接氧化法

瓦克化学生物乙酹制乙酸（ACEO1：艺）

伊士空煤基甲醇娠基化

1.1甲醇可基化法

2022年，甲醇埃基化法占世界乙酸产能的83%以上，且采用该工艺的生产装置仍在持续增长。过去10年中，基于此技术的产能年增

长率为3.7%。与其他工艺相比,该法的总成本较低，特别当生产规模较大时。甲醉琉基化法生产乙酸主要有高乐法和低压法两种技术，

即以一氧化碳和甲静为原料，在高压和给催化剂存在下合成乙酸（巴斯大公司）以及低压和错催化刖（2£山都公司）或者侬基催化刖（BE

公司］存在下合成乙酸。高压法收率为90%,而低压法收率可达99.5%,且高压法生产成本高，故已经逐渐被低压法取代，目前仅有匕斯

夫公司一套装置仍在运行。塞拉尼斯在此基础上开辟了AOPlus工艺，通过在催化剂中加入碘化锂，提高了催化剂卷定性。在玻基化速

率保痔不变的条件下可使反应器中含水质量分数降至4%~5%,从而提高了产能，降低了生产成本*1996年BP开辟的Cativa工艺采用锁

基催化剂取代Monsanio/BP工艺的隹基催化剂，降低了成本并提高了催化剂在低水浓度下的稳定性,口本「代田公司则于1997年提出了

Ace位a工艺并在1999年完成为了中试验证。2003年，采用该工艺的贵州水晶有机叱工公司36kVa的乙酸生产装置正式投产。利安德巴塞

尔的Glacid。匚艺也是一种改进的甲静线基化技术，采用特殊的低水催化剂体系，以金属锌为主催化剂，乙酸钉为共催化剂以及

碘甲院为助剂⑶。该工艺通过在反应器出U的闪蒸罐后增加分离塔，从而使得塔底液体物料流(可能包含催化剂)循环回叛培化反应器，

气体物料流(不包含催化剂)直接进入精储塔以获得精制乙酸，最大限度地减少了催化剂进入卜.游设饴。

1.2乙烯直接氧化法

乙烯直接氧化法制乙酸工艺最早由口本昭和电工开辟成功，并于1997年在口本大分投产了一套IOOkl/a乙酸生产装置。该装置采用

钿、杂多酸和硅鸽酸作为催化剂，在160~21OC的反应温度卜.乙酸的选择性可达7。％~94%,当使用传统的甲静段基化工艺时，由于催化

体系具有腐蚀性，故反应器必须使用价格较为品费的含银哈氏合金材料且还要额外投资一氧化碳生产装置，而该路线工艺简的，废水

排放少，特别是当装置规模较小(50~lOOkt/a)时投资成本远低于相同规模下采用甲醇黑基化工艺的生产装置，竞争优势明显。

1.3乙烷内接氧化法

20世纪80年代，联碳公司通过采用铝/轨-银催化体系，率先实现了乙烷选择性催化乳化直接制备乙酸，称为Ethoxenc工艺。该工艺的

主要特点是除「生成乙酸外，还会副产大量乙烯，但联碳公司的后续研究表明，通过往反应体系中添加水可以提高乙酸的选择性，抑制

乙烯生.成。2(X)0年，沙特基础工业公司也开辟了乙烷气相催化氧化生产乙酸的工艺，并于2(X)5年在沙特延布地区投产了一套30k

在技术改进方面，江苏索普提出r一和降低蒸汽消耗量的甲醉低压援基合成乙酸的生产装置及生产工艺。该生产装置中的脱醛系统

可以去除反应产物中的乙醛杂质，减少了证入脱重塔的物料中丙酸的含量，提高了乙酸成品的品质：包含脱重塔回流罐、脱电塔回流泵

及脱淋罐的出料机构的设置则大大减少了股重塔的蒸汽用量，省去了内回流量，降低了生产能耗川。大赛璐公司通过在高镒酸还原性物

质（PRC类）和碘甲烷的浓缩区中添加萃取溶剂，优先萃取出PRC类，旦将萃取混合液以侧线切取流的形式抽出，实现了PRC类与碘甲

烷的高效分离，大幅降低了萃取溶剂的使用量⑸。塞拉尼斯公司则先将乙酸反应介质分离成液体再循环物流和包含乙酸的蒸汽产物流，

在第一蒸饰塔中将该蒸汽产物流分离成包含水和碘甲烷的顶部物流和包含乙酸的粗产物流，并在第二蒸储塔中再将该粗产物流分离成富

含含理化合物的底部物流和包含乙酸以及质量分数低丁1X10,的含锂化合物的蒸汽则第分，最后将该蒸汽侧仰1分的冷凝部份通入酸性阳离

子交换树脂，以此来提高乙酸浓度网。

在新催化剂开辟方面，中国科学院大连化学物理研究所开辟了一种有机胺吸阳的酸性份子筛催化剂，该催化剂不含锌或者钛等贵金属,

不需要添加含碘助剂，从而不会产生强腐粒性的氢碘酸等。与已有份子筛催化剂上甲醇炭密化制乙酸技术相比，采用该催化剂生产乙酸

的选择性大幅提高，达到95%以上，且催化剂稳定性高，反应1000h活性基本不变。此外，相对错或者钺等贵金膜催化剂，该份子筛催

化剂价格便宜，工业应用潜力非常大。产品乙酸中也不含碘化物，可以节约反应设备投资和产品深度纯化成本：且该反应为多相催化过

程，可以大幅度节约传化剂与产品分寓能耗山。江苏索普（集团）有限公司通过在钱碘体化剂体系中加入乙酸锂（由度量分数为99.9%

的碳酸锂和99.8%的乙酸反应制得），不仅使反应体系更加稳定，抑制了钱活性物生成沉淀而失去活性，而且使反应副产物二氧化碳、

氢气和丙酸大幅度减少。同时，通过向反应体系补加氢碘酸或者单质碘使得反应釜内总碘物质的呈浓度维持在2.8~3.5mol/L,反应釜中

水分质量分数会从14%降到4%。这不仅加快了反应速度，还降低了后续粗乙酸的脏水纯化压力。反应体系中活性链质量分数为0.08%~0.1%

.并在加入锂离子质量分数为0.8%~1.2%的乙酸锂后,乙酸的时空产率可高达25mW（Lh）⑶。

2.2生物发酵法

甘肃省科学院生物研究所将甘肃天祝南泥湾牧场耗牛瘤胄液中分离的厌氧真赭和反勺兽甲烷短杆菌的共培养物作为的剂对玉米秸秆

进行天猛发酵，在7d培养期内培养物降解I；米秸秆产生乙酸的量达到49.0mmol/L,发酵时间短且发酵工艺简便⑶。上海理工大学对城市

有机污泥进行厌氧发醉侦处理，再将预处理的城市有机污泥、去离子水和过氧化氢按一定比例加入反应器进行水热氧亿反应（反应压力

13MPa,反应温度300C）,反应1min后乙酸的增加率可达135%。该方法工艺流程简单，处理周期短，获得的乙酸产量高同。

2.3二氧化碳转化法

帏国科学技术院以••氧化碳和甲烷为原料，在反应压力为0.4MPu和反应温度为850c的反应条件下通过干气重整转化为合成气，并

将今成气于反应压力为4.9MPa和反应湖度为2S8C的反应条件下转化为甲醉,最后甲醉与部份一氧化碳通过髅基化反应牛成乙酸

南京工业大学自制了一种导电生物膜电极并将该电极用r生物电化学还原二氧化碳合成乙酸，经过40d的反应，所得的乙酸质量浓度为

6.8~7.4g/L,该生物膜电极制备工艺简单、催化效率高，可有效提高生物阴极的电子传递速率，从而强化了生物电化学还原二氧化碳产

乙酸的效率u4.

3国内外乙酸市场分析

3.1全球乙酸供需现状及发展前景

2022年世界乙酸息生产能力与产量分别为19569kt/a和14368kt。其中东北亚为世界最大的乙酸生产地区，产量为8895kt.占

世界软产量的62%,而中国占东北亚产量的76%：北美为世界第二大乙酸生产地区，产星:为3009kt,占世界总产量的21%。北美的乙酸

生产装置全部位于美国，且从2022起，该地b的;I,堪木维持在3000kt摆布。东南亚地区的乙酸生产始于21世纪初，2022年其产量为

987kt,占世界总产量的7%。西欧曾经是乙酸主要生产地区之一，约占全球乙酸产能的20%,然而，随着国内市场的下滑以及东北亚和中

东地区的新装置上马，西欧地区的乙酸生产装苴被逐渐关停.2022年，西欧地区仅占全球乙酸产量的5%。

2022年,全球乙酸消费量达14373kl,其中东北亚和美国是主要的两个消费地区,分别占全球总消费量的59%和16%,其次为西欧（

8%）,印度次大陆（6%）和东南亚（5%）。未来5年内，乙酸的消费次估计将以每年3.8%的速率增长,估计到2023年,中国市场乙酸消

费的僧房将占息消费增量的62%,而美国将成全球第二大乙酸需求增长国.

在进出口方面，东北亚和北美为主要的乙酸出口地区，占全球贸易房的66%,旦美国是北美地区主要的乙酸出口国，主要出口地区

为西欧、南美以及墨西哥和加京大：东北业是世界第二大出口地区，占21%.印度次大陆则是世界上最大的乙酸进口地区，占全球贸易

量的30%,其中印度是主要的进口I乱西欧为世界第二大乙酸进口地区，占全球贸易量的20%：北美、东南亚和东北亚在全球进口量中

所占份额相似，约为10%-14%,

2022年世界主要国家与地区乙酸供应恃况见表2,

2022年世界主要国家与地区乙酸供褥情况

国家一地区产能/（kt•一）产豆kt进口而kl-：HIl.T：/kt~消戏量永1

d匕美498825

0429

美98219

国5594

加2

拿9

大32

墨

西3

哥217

美175

南

欧578

西99

中欧11580738661

独联体和波罗的海国家2121593248147

中东67447863138462

非洲2()1616

印度次大陆150438703877

东北亚1283488952969258438

中国大陆1053569001144406593

日本82566512032755

南韩57051055226423

中国台湾省9048205227665

其他22

东南亚1169987370590712

总计19S69I436X7X77?X7714vB

乙酸下游应用主要有VAM、PTA,乙俄乙酯、乙酸酢和筑乙酸等。2022年，全球约有4408kl乙酸用j•生产VAM,占乙酸消费总量的

31%.是最大的乙酸下游需求：其次，亚洲聚酯行业的持续发展，使PTA的产量也快速增加，从而带动乙酸下游消费雄：PTA对乙酸的

需求过达到3418kl.占全球乙酸消费后的24%：乙酸M的需求成为1878ki,占总消费后的13%：乙酸酯（乙酸乙酯和乙酸「胎）的需求

量为3140kt,占消型总量的22%,主要用于油墨、油漆和涂料的生产。氯乙酸和乙静需求量则分别占乙酸消费量的5%和3%。未来5年

内，VAM仍将是乙酸的主要下游需求，并以年均3.3%的速度增长。此外，全球汽车行业的进一步增长也将成为VAM需求增长的关偏动力。

PTA产成虽然将以年均4.3%的速率增长，但仍将是乙酸第二大下游需求，到2023年将占乙酸总消费后的24%,聚酯工业的进一步发展将

成为PTA生产的主要驱动力。

2022年世界主要国家与地区乙酸消费纤构见表3。

表32022年世界主要国家与地区乙酸消养结构kt

国家与地区乙酸乙烯PTA乙酸肝械乙酸乙酸乙酯乙酸正丁酯乙酸仲丁酯乙醉其他总计

北美105823866028891181022293

美国10581315712522109321948

加拿大2929

照西哥7889367970316

南美31246915871200

西欧32473247115204115861164

中欧2320410562

独联体和波罗的海国家471363198150

中东25053482401058461

非洲21416

印度次大陆292105612588152877

东北亚23752479816446131)44712261521728441

中国大陆139020426444291)463962261521706595

日本42029172178829755

南韩1C-72377010424

中国台湾省45817136665

其他22

东南亚354216604834712

总计4408341818786762()9181623415270214375

乙酸行业的产能较为集中,表4列出了世界主要的乙酸生产商,其中世界十大乙酸生产商产能占全球产能的65%。作为世界最大乙

酸生I.商，塞拉尼斯产能为33OOki/a,占全球总产能的17%,其在美国、新加坡和中国均拥有大型乙酸生产装置。BP为全球第二大乙酸

生产商，拥布T产能1842kt/a,占总产能的93%。居第三和第四位的分别是江苏索普（集团）TT限公司和上海华迨集团公司，其产能为1400

kt/a和1300kt/a.两家公司均位于中国，口在国外没有开展乙酸业务。伊士曼的乙徽产能为1095kt/a,其大部份匚厂位于美国，为世界第五

大乙骏生产商。再次是山东兖矿，其产能为1050kt/a。未来5年内,估计乙酸产能仍较为集中，塞拉尼斯将保持世界第一乙酸生产商的

地位，

表42022年世界主要乙酸生产商情况

排名生产商产能，（kla-）占总产能比例/%

1塞拉尼斯330016.9

/GBP18429.3

A江苏索普（集团）有限公司14007.2

4上海华谊集团公司13006.6

5伊上曼10955.6

6山东省兖矿集团有限公司10505.4

7中国石油化工股分有限公司9384.8

S台湾长春集团7583.9

9山东华鲁恒升化工股分有限公司6(M)3.1

10利安德巴塞尔工业公司5502.8

II可乐丽株式会社5(X)2.6

12河北忠信化工有限公司5(X)2.6

13沙特国际石化公司（Sipchem）4602.4

14河南龙宇煤化工有限公司4(X)2.0

15河南顺达化工科技有限公司4002.0

合计1507577.()

3.2我国乙酸供需现状及发展前景

2022-2022年我国乙酸产能利产量的年均增长率分别为6.4%和7.1%”2022年，我国乙酸产能和产量分别为10535kt/a和6900kl,是世

界上敢大的乙酸生产国，其中甲称鼓基化技术占全国产能的83%。2022年国内多家乙酸企业共实现扩能400ki/a,包括河南龙宇煤化工方

限公司100kt/a装置、山东省兖矿集团有限公司200kt/a装置和天津渤海化【而限近任公司lOOkt/a装置。此外，恒力行化（大连M限公司350

kt/a年乙酸装置及广西华谊能源化工有限公司700kt/a装置估计于2022-2022年投产。未来5年中国乙酸产能将以年均2.5%的较慢速度增

长，右计到2023年，我国乙酸总产能将达到l2Mt/a0进出口方面，自2022年以来，产量激增使得我国乙酸进

口量极其有限，2022年乙酸对外依存度仅为1.7%,并有约6%的乙酸产从出口到国外，主要出口国为印度、韩国、南非、越南及秘鲁等。

随着印度等地区经济的发展，对乙酸的需求量也将大幅提升，在“一带一路”的政策下，中国乙酸市场对于全球乙酸市场的影响力将不

断加深。

近年来我国的乙酸供需情况见表5

表5我国乙酸供需情况

年份产能/(ki・a"1)开工率产量/ki进U量：永1出口量永1消费量M

20225595623466289603461

20226769644333631984028

20228598605177166394563

202291085954)52605136

20228763675906131875693

20228916726441171836243

20229418676352443766004

20229758656372882236283

202210260656696953866458

2022105356569001144406593

过去10年中，由于下游衍生产品产能的扩大以及国内聚酣行业的发展，我国乙酸消费量以年均6.7%的速度增长。缶计•2022-2023年,

乙酸哨费量将以年均5%的速度增长，到2023年，我国乙酸需求量将达到8400kl,但乙酸消费结构不会发生太大变化，PTA和乙酸乙烯

仍将是主要的乙酸下游・尚求（详见表6）

表6我国乙酸消费结构kt

年份乙酸乙烯PTA乙酸酊氨乙酸乙酸乙酯乙酸正丁酯乙酸仲丁酯乙醇其他合计

228M75I5H

2()229726993759701296548

()21100853454/347973213⑹820

22”64563

0212031034308903464

202230303963373I975136

2234923172977876

()261243882286594

247249062