醋酸异丙酯doc
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醋酸异丙酯产品调查报告
一、产品简单用途
醋酸异丙酯,又名醋酸异丙酯,英文名Isopropyl acetate。分子量为102.1,沸点88.2°C,冰点-73.4°C,是一种应用广泛的羧酸酯类化合物,为无色透明液体、有水果香味、易燃易爆、易挥发。由于它既可以与水混溶,又可以与醇、酮、醚类等多数有机溶剂混溶,所以有“万能溶剂”之称。其主要用途归纳如下:
1.用作涂料溶剂:
醋酸异丙酯挥发速度介于醋酸乙酯与醋酸丁酯之间,气味芳香,溶解力强,是乙基纤维素、硝基纤维素、苯乙烯、丙乙烯酸树脂等多种合成树脂的有效溶剂。涂料、油漆行业过去大量使用苯类和酮类溶剂,近几年国家先后出台了许多标准和规定,对室内装饰装修材料、溶剂型木器涂料中有害物质加以限制,大多数油漆和涂料中要限制使用甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮等有毒有害溶剂,醋酸异丙酯以其低毒性、溶解性强、易挥发、残留物少等优异性能,成为油漆和涂料行业应用最广的有机溶剂。
2.用作醋酸回收脱水剂:
醋酸异丙酯能与水形成共沸物,与多种溶剂脱水的选择性系数相比较,醋酸异丙酯有较大的优势,在PTA、醋酸纤维、维尼纶等行业有广泛的应用。
在维尼纶的生产过程中产生大量的稀醋酸,则需要将其提纯制备高浓度的醋酸。目前最经济的方法通常是采用溶剂萃取和直接使用其溶剂的共沸精馏溶剂进行回收操作。在醋酸回收过程中使用的溶剂有乙酸乙酯、醋酸异丙酯、乙酸丁酯等,从性能上看各有优缺点。乙酸乙酯在水中的溶解度较大,热量消耗大。乙酸丁酯的沸点高于醋酸,损耗偏大。所以,目前国内大部分维尼纶厂家都使用醋酸异丙酯作为共沸溶剂,具有相对挥发度高、公费脱水能力大、共沸物中醋酸含量低、化学稳定性号等优点。
3.用于医药、农药工业:
醋酸异丙酯因溶解能力及挥发速度合适,在多种药品及农药的生产上有一定的应用。如:乙酰丙酮行业、甲维盐行业。
乙酰丙酮广泛应用于医药、饲料添加剂、催化剂、合成材料助剂、表面活性剂等生产,醋酸异丙酯在这其中起中间体的作用;甲维盐是一种半合成抗生素杀虫剂,它具有超高效、低毒、无残留、无公害等生物农药的特点,是一种的难得的绿色农药,醋酸异丙酯在其生产过程中不可缺少的溶剂,生产一公斤甲维盐产品大概需要消耗10公斤的醋酸异丙酯。
4.用于高档油墨:
醋酸异丙酯主要应用于高档的液体油墨,从价格优势看,主要取代目前凹版印刷油墨中使用的乙酸正丙酯。在高档油漆如手机漆、汽车漆中有特殊的用途,可以降低丁酮、乙酸正丙酯等高
价溶剂的使用量,并且保持新体系的溶剂能力和挥发速度与原体系基本一致,乙酸正丙酯的价格远高于醋酸异丙酯(大约相差
1000-2000元/吨)。
二、主要技术路线:
1、传统工艺:
传统生产醋酸异丙酯的方法是用硫酸为催化剂,酯酸和异丙醇直接反应,再经中和、脱水和精馏制得成品。其反应式为:
CH3COOH+(CH3)2CHOH→CH3COOCH(CH3)2+H2O
2、新工艺:
以醋酸、丙烯为原料,使用固体酸为催化剂一步法合成醋酸异丙酯,并采用管式固定床连续反应方式。该工艺这不仅大幅降低了成本,而且在工业上也可以实现连续化生产。反应方程式为:CH3 COOH + CH 3CH = CH2→ CH 3COOCH (CH3 )2
三、国内企业产能情况和经济规模:
1、国内企业的产能情况:
醋酸异丙酯属于精细化工产品,相对于醋酸乙酯、醋酸丁酯等传统的醋酸酯而言,经济规模较小,产品利润较低,其生产商大多为一些私营企业,产能较低,且主要分布在苏浙一代。以下为部分生产商的情况:
2、国内外市场经济规模:
据了解国内醋酸异丙酯的生产能力约为15万吨/年,部分出口至东亚地区(如日本醋酸异丙酯的需求量在3万吨/年)。目前,国内醋酸异丙酯的消费结构比例大致为:维尼纶:46%;医药、油墨:26%;甲维盐:16%;涂料(塑胶漆):12%。
虽然国内醋酸酯产品的产能和产量在不断增大,但是由于醋酸酯顺应了环保要求,所以其需求量的增长还是快于产能的增长。
2007-2010 年,醋酸乙酯、醋酸丁酯需求量每年均以 7.5%左右的速度递增。随着世界涂料工业已向亚洲地区集中,作为涂料的重要溶剂的醋酸酯产品在亚洲也快速发展,东亚地区(含中国)已经成为世界上醋酸酯最主要的生产和消费地区。而醋酸异丙酯的溶解性能优于乙酸乙酯,挥发性能优于乙酸丁酯,所以醋酸异丙酯如果以溶解性能较好且价格相当的醋酸异丙酯代替乙酸乙酯、乙酸丁酯,那么醋酸异丙酯一定有较好的市场前景。
四.工艺路线和生产规模的选择:
1、工艺路线的确定:
目前工业上常用传统的浓硫酸催化法,醋酸和异丙醇酯化合成醋酸异丙酯。由于在强酸条件下反应,对设备等的要求比较高。有段时间,出现了超强酸、固体酸、杂多酸、相转移等催化合成的新型催化剂,但是这些催化剂由于其自身的缺点,在醋酸异丙酯的合成生产领域没能形成规模化生产。近年来,随着设备材质的更新,抗腐蚀性能的提高,硫酸法直接催化合成醋酸异丙酯生产工艺的研究才又逐渐被重视起来。
硫酸法催化合成醋酸异丙酯,即为冰醋酸、异丙醇和浓硫酸以0.65:0.61:0.018的比例混合,在95~115℃反应温度下进行酯化反应,生成醋酸异丙酯和水,并通过共沸的形式及时除去,促使反
应不断地向生成产物的方向进行。蒸馏出来的醋酸异丙酯和水经冷凝后在分层器中分层,上层的油相进入精馏塔进行精制,精馏得到合格的产品。下层水相中的异丙醇通过富集后,经回收塔回收,继续参与酯化反应。回收过醇后的污水送公司污水处理厂处理。酯化釜和蒸馏釜定期清洗,清洗水进入污水处理厂处理。
2、生产规模的选择:
醋酸异丙酯属于精细化工产品,目前国内的一般生产厂家大多采用一套装置根据订单需要选择生产酯系列产品,而且多为万吨级规模。按目前的市场规模估计,选择年产量2万吨的经济规模较为理想。
五、主要原辅材料消耗及成本分析:
2012年醋酸异丙酯投资成本分析见下表。表中物耗数据是以生产一吨的醋酸异丙酯计算的,价格均按按2012年1月份的市场含税价格计算。