醋酸乙酯的生产技术及国内外市场分析
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公司目前正在继续筛选该工艺的 催化剂, 改进目标是提高转化率、 延长催化剂寿命和降低生产成 本。同时也正向可获得低价乙醇 来源的北非、南非和东南亚地区 推广该工艺技术。
二、世界醋酸乙酯的市场分析 近年来, 随着世界环保法规 的日益严格, 世界乙酸乙酯的生 产能力不断增加。2001 年全球醋 酸 乙 酯 的 生 产 能 力 只 有 125.0 万 吨 / 年 , 2006 年 生 产 能 力 增 加 到 222.0 万 吨 / 年 , 2001~2006 年 生 产能力的年均增长率高 达 12.2%, 各 地 区 产 能 分布见图 1。其中英国 BP 化 学 公 司 是 目 前 世 界上最大的乙酸乙酯生 产厂家, 生产能力为 22.0 万 吨 / 年 , 约 占 世 界总生产能力的 9.91%; 其次是中国江苏 索普集团公司, 生产能 力 为 20.0 万 吨 / 年 , 约 占 9.01%。从 生 产 工 艺 来看, 其中采用乙酸酯 化法的生产能力约占总 生 产 能 力 的 67.5% , 采 用乙烯法的约占 11.0%, 采用乙醛法的约 占 17.8%, 采 用 乙 醇 脱 氢法的约 占 2.5%, 另 外 有 约 1.2% 采 用 聚 乙 烯 醇副产法等进行生产。 2006 年 国 外 醋 酸 乙 酯 的主要生产厂家情况见 表 1。 目前, 世界醋酸乙
2006 年我国醋酸乙酯出口到 30 多个国家和地区, 其中 对亚洲 国家的出口量约占总出口量的 93%, 其中对韩国的出口量为 3.23 万吨, 约占总出口量的 29.6%, 其 次是中国台湾, 出口量为 1.89 万 吨 , 约 占 总 出 口 量 的 17.2%; 再 次 是日本, 出口量为 1.66 万吨, 约占 总出口量的 15.1%。我国醋酸乙酯 出口主要集中在江苏、山东和广 东 3 省, 2006 年出口量 分别为 6.1 万吨、2.1 万吨和 1.53 万吨, 合 计 出 口 量 占 出 口 总 量 的 88.78%, 其 他省份出口量仅为 1.21 万吨。主 要出口企业有江苏索普、山东金 沂蒙、广东江门谦信化工发展公 司等大型醋酸乙酯生产企业。 2003 年以前, 我国醋酸乙酯的进 口价格变化不大, 基本上维持在 520~550 美 元 / 吨 , 2004 年 以 后 进 口 价 格 开 始 上 涨 , 2004 年 价 格 为 653.2 美元 / 吨, 2006 年上涨到 841.4 美 元 / 吨 , 比 2005 年 上 涨 7.60%。出 口 价 格 近 几 年 也 不 断 上 涨 。2003 年 出 口 价 格 为 573.8 美 元 / 吨 , 2004 年 上 涨 到 757.3 美 元 / 吨 , 2006 年 进 一 步 上 涨 到 798.6 美元 / 吨。近年来我国醋酸 乙 酯 的 进 出 口 情 况 以 及 2006 年 的出口情况分别见表 3 和表 4。
前国内大型醋酸乙酯企业均采用 酯化法技术, 主要生产厂家情况 见表 2。
目前, 国内一些大型甲醇羰 基合成醋酸企业或者具有乙醇装 置的企业正在配套建设或拟建乙 酸乙酯生产装置, 主要有山东海 化 股 份 有 限 公 司 拟 采 用 Davy 公 司 技 术 , 新 建 10.0 万 吨 / 年 生 产 装置( 近期已经建成投产), 吉林 燃 料 乙 醇 有 限 公 司 拟 建 5.0 万 吨 / 年生产装置, 吉安生物化工公 司 拟 建 10.0 万 吨 / 年 生 产 装 置 , 广 西 新 火 石 化 公 司 拟 建 30.0 万 吨 / 年装置, 第一期 10.0 万吨 / 年 已 经 于 2007 年 4 月 13 日 开 工 。 上海吴泾化工有限公司拟将现有 生 产 能 力 扩 建 到 15 万 吨 / 年 , 长 春 天 裕 生 物 工 程 公 司 将 建 5.0 万 吨 / 年生产装置, 预计到 2010 年, 我国乙酸乙酯的总生产能力将超 过 120.0 万吨 / 年。
一 、生 产 技 术 及 其 进 展 目前, 乙酸乙酯的工业生产 方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩 合法、乙醇脱氢法和醋酸 / 乙烯加 成法 4 种。传统的醋酸酯化法工
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艺在国外被逐步淘汰, 而大规模 生产装置主要采用乙醛缩合法、 乙醇脱氢法和醋酸 / 乙烯加成法, 其中新建装置多采用醋酸 / 乙烯 加成法。我国醋酸乙酯则主要采 用醋酸酯化法进行生产。
随着生产能力的不断增 加, 我国醋酸乙酯的产量也 不断增加。2001 年我国醋酸 乙 酯 的 产 量 只 有 17.9 万 吨 , 2006 年 进 一 步 增 加 到 63.0 万 吨 , 比 2005 年 增 长 约 22.19% , 2001~2006 年 产 量 的年均增长率高达 15.09%。
( 3) 采取加盐萃取精馏分离水和 乙酸乙酯, 分离效率高, 能耗低; ( 4) 乙 酸 、乙 醇 加 料 比 约 为 1∶1, 反应完全, 大幅度降低了乙醇的 消耗; ( 5) 采用非高分子固体酸催 化剂, 减少了副反应, 大大降低了 浓硫酸对设备的腐蚀, 延长了设 备的维修周期。
(二)乙醛缩合法 该技术在国外特别是在日本 已比较成熟, 黑龙江省科学院石 油化学研究分院开发了以乙醛为 原料, 在醇铝催化剂作用下, 经一 步缩合生产乙酸乙酯的工艺, 缩 合反应结束后反应液中残存的催 化剂加水分解破坏。上海石油化 工 公 司 2001 年 2 月 采 用 该 技 术 建成一套 2 万吨 / 年工业生产装 置。另外中石化南化公司研究院 也开发了乙醛缩合工艺, 并且具 备工业化的条件, 综合技术经济 指标已经达到国外同类技术水 平。该技术特别适合于对原有乙 醇法乙醛生产乙酸和乙酸乙酯的 这类厂家进行技术改造, 充分利 用这些厂的乙醛生产设备、制冷
(二)进出口情况 2005 年 以 前 , 我 国 是 醋 酸 乙 酯 的 净 进 口 国 , 从 2005 以后, 随着我国醋酸乙酯生 产能力和产量的大量增加, 由净进口国转变为净出口 国 , 2006 年 我 国 醋 酸 乙 酯 的 净 出 口 量 为 10.0 万 吨 , 约 占
总产量的 15.87%, 比 2005 年提高 了 近 13 个 百 分 点 , 市 场 供 大 于 求 的趋势日益显现。2007 年 ( 1~7 月) 进口量为 0.57 万吨, 同 比增长 9.61%, 出 口 量 为 7.27 万 吨 , 同 比 增长 57.7%。
(一)醋酸酯化法 广西化工研究院以酒精和冰 醋酸为原料, 采用固体酸催化剂, 通过连续催化精馏- 萃取的工艺 合成 EA。该工艺与传统酯化工艺 相 比 , 具 有 设 备 生 产 能 力 强 、能 耗 低等特点。清华大学科研人员综 合国内外现有的酯化工艺优缺 点, 在开发非高分子固体酸催化 剂 PMB-2 的基础上, 又开发了乙 酸乙酯新的绿色节能工艺流 程— ——非 高 分 子 固 体 酸 催 化 酯 化 - 加盐萃取精馏联合法。该工艺具 有以下特点: ( 1) 控制酯化塔产物 不含乙醇和乙酸, 减少了乙酯中 分离乙醇和乙酸的分离步骤, 降 低了设备投资; ( 2) 减少了一次相 变步骤, 降低了能耗, 据称, 与传 统的醋酸酯化法生产工艺相比, 该方法可减少 20%~25%的能耗;
51 《中国石油和化工经济分析》 2007/22
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领域。 三、我国醋酸乙酯的市场分析 (一)生产现状 我国乙酸乙酯的生产始于 20
世 纪 50 年 代 , 近 年 来 , 随 着 我 国 化学工业和医药工业的快速发 展, 乙酸乙酯的生产发展很快。生 产 能 力 已 经 从 2001 年 的 37.0 万 吨 / 年 增 加 到 2006 年 的 约 90.0 万吨 / 年。目前, 我国乙酸乙酯的 生 产 厂 家 有 20 多 家 , 生 产 企 业 主 要 集 中 在 华 南 和 华 东 地 区 。其 中 , 国内最大的醋酸乙酯生产企业江 苏 索 普 集 团 产 能 达 20.0 万 吨 / 年, 约占国内总生产能力的 22.2%, 与 醋 酸 产 品 实 现 了 上 下 游 一体化, 产品竞争力较强, 80%的 醋酸乙酯用于出口; 其次是山东 金沂蒙集团公司, 生产能力为 16.0 万吨 / 年, 约占国内总生 产能 力 的 13.3%, 主 要 原 料 醋 酸 、乙 醇 均能自给, 产品竞争力也较强。目
酯的生产与消费主要集中在西 欧 、美 国 和 亚 洲 地 区 , 其 中 亚 洲 地 区的生产和消费又主要集中在日 本 、中 国 及 东 南 亚 国 家 。国 外 醋 酸 乙酯的消费结构与我国有所不 同, 美国和欧洲国家醋酸乙酯最 大的应用领域是涂料, 其中美国 涂料方面的消费量约占总消费量 的 60%, 欧 洲 在 涂 料 行 业 的 消 费 量 约 占 总 消 费 量 50%。日 本 主 要 应 用 在 涂 料 、油 墨 方 面 , 分 别 约 占 总消费 量 的 40%和 30%。而 我 国 主要应用于涂料、粘合剂和制药
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醋酸乙酯的生产技术 及国内外市场分析
■ 李玉芳 伍小明
醋 酸 乙 酯 ( EA) 又 名 乙 酸 乙 酯 , 分 子 式 为 C4H8O2, 为 具 有水果香味的无色透明液体, 具 有优异的溶解性、挥发速度和快 干性, 在工业中主要用作生产涂 料 、粘 合 剂 、乙 基 纤 维 素 、氯 化 橡 胶 、乙 烯 树 脂 、乙 酸 纤 维 素 酯 、纤 维素 乙 酸 丁 酯 、人 造 革 、油 毡 着 色 剂以及人造纤维等的溶剂, 也可 作为粘合剂用于印刷油墨、人造 珍珠等的生产, 作为提取剂用于 医 药 、有 机 酸 产 品 等 的 生 产 , 此 外 还可 用 作 生 产 菠 萝 、香 蕉 、草 莓 等 水果香精和威士忌、奶油等香料 的原料, 在纺织工业中用作清洗 剂等。近年来, 随着世界经济持续 稳 定 增 长 , 建 筑 、汽 车 等 行 业 发 展 迅速, 环保法规日益严格, 采用高 档溶 剂 生 产 涂 料 、油 墨 、粘 合 剂 等 产品已成大势所趋, 从而带动醋 酸乙酯类溶剂需求的快速增长。
50 中国石油和化学工业协会 www.cpcia.cn
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设备和精馏设备。根据测算, 一套 0.5 万吨 / 年规模的生产装置只需 要 约 50 万 元 改 造 费 用 , 就 可 以 实 现乙醛法生产乙酸乙酯的工业化 生产。
(三)醋酸 / 乙烯加成法 乙烯加成法是一种直接由乙 烯和醋酸工业化生产醋酸乙酯的 新工艺。由于乙醛由乙烯生产, 因 此这一工艺路线更直接, 投资更 少 。Rhone-Poulenc、昭 和 电 工 和 BP/Amoco 等 跨 国 公 司 都 开 发 了 该项工艺。与传统的乙酸酯化法 或乙醛缩合法相比, 该方法产率 高 , 原料损 耗 降 低 了 35%, 能 耗 降 低 了 约 20%, 装 置 易 进 行 扩 能 改 造。1998 年印尼采用日本昭和电 工技术建成了 5 万吨 / 年生产装 置 , 2001 年 BP/Amoco 公 司 在 英 国 建 成 世 界 规 模 最 大 的 22 万 吨 / 年的装置。 新 近 , BP/Amoco 开 发 了 乙 烷 氧化生成乙烯和醋酸工艺, 在氧 化反应区内, 至少有两种选择性 不同的催化剂, 乙烷 ( 最好含乙 烯 ) 、含 氧 气 体 和 水 反 应 生 成 乙 烯 和 醋 酸 , 产 物 中 乙 烯 、醋 酸 的 摩 尔 比率可通过控制不同催化剂的比 率来确定。该工艺可与 BP/Amoco 的 醋 酸 / 乙 烯 加 成 制 备 EA 的 工 艺联合使用, 从而使原料成本得 以降低。 (四)乙醇脱氢法 乙 醇 脱 氢 法 是 Davy 公 司 于 2001 年 开 发 成 功 的 工 艺 技 术 , 适 用于乙醇丰富且价廉的地区, 于 2001 年 首 次 在 南 非 Sasol 的 1 套 5 万吨 / 年装置上工业应用。Davy