醋酸仲丁酯工艺及市场分析
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目录
一、醋酸仲丁酯的性能和用途 (1)
1.醋酸仲丁酯的性能 (1)
2.醋酸仲丁酯的用途 (2)
二、醋酸仲丁酯的生产方法简介 (3)
1.醇酯化法 (4)
2.正丁烯加成法 (4)
三、醋酸仲丁酯目前的市场情况 (6)
四、醋酸仲丁酯未来市场前景 (9)
醋酸仲丁酯工艺及市场分析
一、醋酸仲丁酯的性能和用途
1.醋酸仲丁酯的性能
乙酸仲丁酯是乙酸丁酯的四种同分异构体之一,为无色、易燃、带有水果香味的液体,与其他同分异构体的性能相似,对多种合成树脂及天然树脂具有优良的溶解能力。
其沸点较常用的乙酸正丁酯和乙酸异丁酯低,蒸发速度较快。
分子式 C6H12O2;结构简式:CH3COOCH(CH3)CH2CH3
产品理化性质
序号项目数据
序
号
项目数据
1 外观
无色
液体
8 密度(20℃),867.4
2 相对分子
量
116.
2
9 闪点,℃
19(开
口)
31(闭
口)
3 沸点(常
压)
112.
3
1
蒸发热,36.3
4 熔点,℃
-98.
9
1
1
粘度(21℃)
23.33*1
0-3
5 蒸汽
(25℃),kPa 3.2
1
2
爆炸上限15.0
爆炸下限 1.7
6
折射率
(20℃)
1.38
94
1
3
比热容(20℃) 1.92
7 大鼠经口
LD50,mg.kg-1
1340
1
4
车间空气中卫生标
准
950
醋酸仲丁酯与相关溶剂性质的比较
溶剂名称
缩
写
分
子量
沸
点℃
闪
点
密
度
挥
发性
毒
性
醋酸仲丁酯
S
BAC
1
16.2
11
2.3
19/
31
8
72.0
18
1
1
3400
醋酸正丁酯
N
BAC
1
16.2
12
6.1
27
(闭)
8
80.7
10
1
0768
醋酸异丁酯
I
BAC
1
16.2
11
8.3
18/
31
8
74.5
15
4
1
5400
醋酸异戊酯
A
AC
1
30.2
14
2.0
25/
27
8
71.9
39
甲基异丁基酮
M
IBK
1
00.1
11
5.8
24.
7
96
16
8
2
080
甲苯
T
OL
9
2.1
11
0.6
7.2
8
67
20
6
36
二甲苯
X
YL
1
06.2
14
1
25
8
66
77
5
000
环己酮
C
YC
9
8.2
15
5.7
44
9
48
30
1
535
2.醋酸仲丁酯的用途
(1)用作涂料溶剂:乙酸仲丁酯的溶解性能与乙酸正丁酯、乙酸异丁酯相似,在涂料配方中可以替代乙酸正丁酯和乙酸异丁酯。
广泛用作硝基漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆、聚酯漆、氨基漆、环氧漆等涂料的溶剂。
(2)用作合成树脂制造过程的溶剂。
(3)用作固化剂制造过程的溶剂。
(4)用作油墨溶剂:可以完全替代乙酸正丁酯用作印刷油墨中的挥发性溶剂。
(5)用作胶粘剂制造过程的溶剂。
(6)用作稀释剂:乙酸仲丁酯是天那水、香蕉水等稀释剂中成本低毒性低的理想组分。
(7)用作清洗剂:乙酸仲丁酯可用于配臵洗网水、洗模水、洗板。
(8)用作医药工业:乙酸仲丁酯可用作抗生素(如青霉素、红霉素、乙酰螺旋霉素、洁霉素)、激素、维生素生产过程中的萃取剂;由于其挥发速度适中,具有良好的皮肤渗透性,也可用作药物吸收促进组分。
(9)用作反应介质:乙酸仲丁酯是手型分子,可用作反应介质,如用于合成三烷基胺氧化物,N-二炳基乙二胺等。
(10)用作精细化工:乙酸仲丁酯可用作精细化工的萃取剂,如萃取分离乙醇-丙醇、丙烯酸等物质;也可用于醋酸回收等工艺过程作共沸剂;用于化妆品行业,如指甲油的制造过程。
(11)用作香料工业:乙酸仲丁酯有特殊的水果气味,可用作香精香料。
(13)其他用途:乙酸仲丁酯还可用于赛璐珞制品、橡胶、安全玻璃、铜版纸、漆皮、日光灯管等产品的制造过程。
此外,还可用作感光材料的快干剂。
二、醋酸仲丁酯的生产方法简介
醋酸仲丁酯的生产方法有两种:醇酯化法和烯烃一醋酸加成法。
前者包括仲丁醇和醋酸酯化反应及仲丁醇与醋酸酐反应,均已有工业生产装臵后者国外曾有过中试装臵,日本专利报道的单管反应器的年生产能力推算为127t/a。
1.醇酯化法
反应式:C4H10O+C2H4O2 →C6H12O2+H2O
仲丁醇与醋酸在酸性催化剂作用下脱水酯化即可合成醋酸仲丁酯。
合成方法与合成醋酸正丁酯和醋酸异丁酯同。
一套装臵通过改变醇的品种可分别生产对应的酯。
催化剂为强酸,可用的酸包括硫酸、对甲苯磺酸、磺酸型阳离子交换树脂等。
由于硫酸价廉,且活性较高,工业上较多采用。
醋酸仲丁酯与醋酸正丁酯相比,由于仲醇酯化的反应速度较慢,反应时间较长,产品收率稍低。
醇和醋酐酯化合成醋酸仲丁酯的过程与醇酸酯化过程相同。
由于采用了醋酐作反应原料,反应更易。
2.正丁烯加成法
反应式:C2H4O2+C4H8 → C6H12O2
烯烃法合成醋酸仲丁酯是在酸性催化剂作用下无水冰醋酸和正丁烯加成反应而直接合成。
合成所用催化剂可包括固体酸催化剂和液体酸催化剂,前者包括阳离子交换树脂、固体磷钼酸等;后者包括硫酸、对甲苯磺酸等。
烯烃—醋酸酯化为醋酸仲丁酯曾经是60年代德国Bayer公司开发醋酸工艺的一部分,酯化反应是在阳离子磺酸型交换树脂催化下于悬浮搅拌釜中进行,反应温度为1OO~200℃。
反应压力为1.5~2.5MPa,C4组分中正丁烯含量一般为80%,烯烃和醋酸的质量比约为1.3:1。
在这种情况下,酯化收率为5O%~8O%,日本
于1992年公开的酯化法也采用阳离子交换树脂,反应器为固定床管式反器。
其反比为(1~2):1.LHSV一0.1~10(醋酸),反应流出物大部分返回反应器入口.调控反应温度和反应速度,.流出物返回到反应器入口的比例为进料量的1~10倍,烯烃转化率>90 %。
生成仲丁酯的选择性可达89.5% ~96.6% 。
前苏联科学家对正丁烯与醋酸酯化的反应也进行过研究,他们采用了烯烃过量的办法.在烯:酸=3:1时,于0.4~0.7MPa,用KY—23阳离子交换树脂为催化剂.加入量为10% 。
搅拌反应,反应时间1~2h,醋酸的转化率可达79,0 %~99.3%。
烯烃,特别是C4、C5;烯烃直接酯化曾经特别引人注目.因为石油裂解气中含有大量的非饱和烃,其酯化产物可用作漆类的溶剂。
人们也试图用C4馏分合成醋酸仲丁酯,但由于组分中含有异丁烯,酯化反应产物中含工业应用价值不大的叔丁酯.需要除去异丁烯后才能合成醋酸仲丁酯.工艺路线较长.成本较高.经济性受到限制。
但随着MTBE装臵的建设和聚乙烯对1—丁烯的需求,剩余C4组分中的正丁烯浓度得以提高.用其生产醋酸仲丁酯比以往具有较好的经济性能。
采用正丁烯法台成醋酸仲丁酯与丁醇酯化法相比较,后处理相同。
混合、反应和分离涉及到压力,相对于醇酯化法对设备要求较高,但由于可采用连续酯化反应,反应器较醇酯化法小很多,因此,醇酯化法和正丁烯法的投资规模相近。
对于3000~10000t/a规模的装臵,估计投资在1000—2000万元。
根据专利提供的数据,催化剂采用Am—berlyst15,使用寿命为6个月,原料中正丁烯含量≥60%,LHSV(以醋酸计)2.0,醋酸/t丁烯(1O0 %计)O.5,反应温度90~120℃.醋酸转化率95%。
醋酸丁酯中,工业应用较多的异构体为醋酸正丁酯。
目前全球范围内醋酸丁酯的总产量在4O万t/a以上。
70年代前.醋酸仲丁酯在国内外均有生产英国生产的“纯”醋酸仲丁酯含酯97%以上。
美国多生产低规格品种,纯度约90%,其余组分为仲丁醇。
三、醋酸仲丁酯目前的市场情况
2012年国内醋酸仲丁酯市场先扬后挫。
环顾前6个月,各有各的精彩。
前4个月,醋酸仲丁酯市场呈上涨走势,5月开始,国内醋酸仲丁酯市场货源紧张局面开始缓解,利空因素占据主导地位,市场进入了长达50多天的深跌行情,7月初,经过一轮深跌之后,在原油价格大幅反弹的大环境下,厂家借势炒涨,并且随着厂家出口订单数量增大,国内货源略显紧张,醋酸仲丁酯市场终于摆脱跌势。
(1)1月初醋酸仲丁酯市场开局即因主力工厂装臵检修场内货源偏紧且下游工厂接货情绪好转而出现小幅走高行情,华南地区上涨100元/吨。
春节前夕,下游工厂为维持生产备货积极性尚可,同时,华东地区液化气小幅上涨,成本提振作用加强,故商谈气氛较浓。
(2)2月初,全国持续的低温天气给液化气市场带来些许契机,同时芳构企业恢复开工,为市场再添利好,多方利好共同作用下,市场走势红火。
但此时,下游市场仍处于逐步恢复阶段,需求尚未全面
启动,原料市场走高难以直接推动醋酸仲丁酯市场回暖,只是对于市场人士心态起到一定支撑作用。
下游工厂开工情况欠佳,对原料采购力度有限,此番局面延续至3月底,原料液化气一路上扬,涨幅累计达1500元/吨,但醋酸仲丁酯市场受需求拖累,华东地区涨幅仅700元/吨,且市场买卖双方交投积极性仍较一般。
(3)进入4月以来,国内主要工厂装臵便频频“罢工”,潍坊亿兴于4月1日起进行为期15天的技术改造,南京百润装臵4月停车,湖南和惠州中创装臵均降负运行,湖南瑞源因更换催化剂而降负运行。
一时间,国内货源紧张,加之工厂仍有部分出口任务,此后国内频现贸易商高价难寻货源现象。
市场供需关系转变,成交重心顺势上扬,下游买涨不买跌心态下,买涨备货积极。
(4)而5月原料市场液化气和冰醋酸纷纷走高,成本提振作用加强;同时,国内货源紧缺现象延续,这无疑增加了市场人士对后市信心。
尽管终端需求起色不大,但中间商积极炒涨下,市场重心持续上移。
随着国内主要装臵恢复正常开工,市场货源紧张局面也得以改善。
(5)6月初,茂名石化实华产品进入华南市场,打破了华南地区只有惠州中创“一枝独秀”的局面;茂名石化实华也立即也低价冲击市场,导致华南市场价格率先走跌。
下游需求方面,醋酸仲丁酯下游工厂停车限产居多,因此对原材料多维持按需定进模式。
之后,随着茂名产品进入华东市场,而下游需求未有好转的情况下,当地供需
矛盾加剧,市场进入下行通道。
面对清淡行情,厂家多选择减小利润空间,低价抢占市场。
而贸易商面对市场重心步步下移的局面,对后市担忧情绪逐渐加剧,因此接货谨慎,厂家走货速度放缓。
据卓创数据统计,6月华东地区跌幅达30%,华南地区跌幅达21.4%,华北地区跌幅达17.3%。
2.面对经济增速持续下行,宏观调控政策已进行了预调微调,“稳增长”的号角吹响。
许多经济学家认为,下半年中国经济有望逐步企稳回升,但回升的幅度不宜预期过高。
“稳增长”措施包含下调存款准备金率,结构性减税,扶持小微企业发展,鼓励民间投资准入,刺激节能产品消费等。
卓创认为,经济面企稳回升能够提升投资者信心,从而有效带动实体经济稳步发展。
不过,欧债危机与美债危机并非在短期内就能获得妥善解决。
因此,股市、大宗商品市场以及国际原油的走势仍需进一步观察。
(1)尽管7月液化气市场利空因素仍然较多,但市场已经持续走跌将近2个半月时间,随着低点显现,下游抄底心理逐步增强,预计7月液化气市场将呈现震荡格局,上涨阻力较大。
而冰醋酸7月初虽因国内主力工厂装臵停车或较长时间检修,下游接货较前期好转,价格出现窄幅反弹,但纵观冰醋酸下游行业走势多较低迷,涨势难以维系。
整体而言,7月原料市场难有较大起色,成本提振作用有限。
(2)7月本是化工产品的传统淡季,下游多数工厂停车减产居多,对醋酸仲丁酯采购多是有心无力。
下游涂料油漆工厂市场需求不旺,商家避嫌情绪犹在,场内开工率维持在4-5成附近。
卓创观点,
国内醋酸仲丁酯市场面临产能过剩局面,但随着工厂出口订单数量增大,供需矛盾有所缓解,市场止跌回稳。
此外,宏观面与微观面不确定性因素依然较多,市场主流价格欲重新回到4、5月份高位阻力较大。
四、醋酸仲丁酯未来市场前景
目前,市场上常用的溶剂有醋酸正丁酯、醋酸乙酯、甲苯和二甲苯等。
醋酸正丁酯应用较为广泛,但是价格太高;醋酸乙酯挥发速度太快,导致它在涂料中的使用受限;甲苯和二甲苯的毒性强,对人体和环境危害大。
对于醋酸仲丁酯来说,它的价格与上述溶剂相比具有竞争力,并且还具有溶解性能强、挥发速度适中、萃取收率高、毒性小,残留少等优点。
它在节省成本的同时,还可以提高产品品质,降低对人体的毒害,减少大气环境污染。
其与正丁酯相比,价格占很大的优势。
且醋酸仲丁酯的各项性能、指标与正丁酯基本相似,现在国内外大多数油漆、涂料生产厂家都不同比例地用起了醋酸仲丁酯替代丁酯。
最近几年,由于全球范围内对环境保护的要求日趋严格,人们趋向于减少甲苯、二甲苯、酮类等溶剂的用量,其发展方向是开发和利用树脂涂料和用醋酸酯类等含氧溶剂取代挥发性涂料配方中的芳烃和酮类,而由价格低廉的醋酸仲丁酯正可满足这一趋势。
目前醋酸仲丁酯的生产厂家
生产厂家产能(万吨产量(吨/价格(元/
/年)月)吨)
潍坊亿兴化工科技有限
公司
5 2000 8000 惠州中创化工有限公司10 8000 7000 湖南中创化工股份有限
公司
10 6000 7300 大庆油田飞马有限公司 6 4000 6900 上海亚科化工有限公司 3 2000 6450 南京白润化工有限公司 5 4500 6700 湖南瑞源石化股份有限
公司
5 4800 7500 茂名石化实华股份有限
公司
10 建设中建设中
总计:
54(目前
是:44)
3.13万吨
/月
醋酸仲丁酯具有辛烷值高、无毒、无腐蚀性,氧含量低等特点,是目前发现的可以替代 MTBE 作为汽油添加组分的新型化学品,被称为 21 世纪的绿色新能源,市场发展前景极其广阔。
据有关机构预测:我国醋酸仲丁酯潜在市场将超过 200 万吨/年,而目前其产量不到6万吨/年,远远不能满足市场需求。
根据目前的需求和出口的情况来看,我国醋酸仲丁酯的产量缺口日益加大,醋酸仲丁酯发展还有很大的空间,新建醋酸仲丁酯项目是目前化工企业的一个重要发展方向。
10。