年产10万吨醋酸乙烯生产车间工艺设计.

1 绪论

1.1 概述

1.1.1醋酸乙烯的理化性质

醋酸乙烯（Vinyl acetate，简称V Ac），全称为醋酸乙烯酯，分子式C4H6O2,结构式是CH3COOH=CH2,分子量86.09。在常温下醋酸乙烯是一种无色透明液体，易挥发、稍有毒性、带有特殊的气味，对人的眼睛和皮肤有刺激作用。它的蒸汽为湿麻醉剂，能刺激皮肤及呼吸器官。醋酸乙烯能与水部分互溶，与甲醇、乙醇等形成共沸物，能与苯、水形成三元恒沸物[1]。醋酸乙烯的熔点-92.3℃，沸点72.2℃，相对密度0.9317，折射率1.3953，闪点-1℃，爆炸极限2.6～13.4 (V%)，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水[2]。

醋酸乙烯是不饱和的羧酸酯，由于分子内存在不饱和双键及羧基，化学性质活泼，能够发生聚合反应、加成反应、水解反应、乙烯基转移反应、氧化反应等化学反应[2]。

1.1.2醋酸乙烯的主要用途

醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，在实际应用中，它通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成聚乙烯醇（PVA）、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（VAE）或共聚树酯（EVA）、聚醋酸乙烯（PVAc）、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物（EVC）、聚乙烯醇缩甲醛、乙烯-乙烯醇（EVOH）、氯醋共聚物（VC/VAc）和聚丙烯腈变性体等衍生物[3]。

1.2醋酸乙烯的生产现状

1.2.1醋酸乙烯的国外生产现状

加拿大人F.Klatte在1912年首次发现V Ac，后来这一发现发展成乙炔液相法技术。1921年德国Consortium fur Electrochemische Industrie公司开始工业化生产V Ac，即用乙炔气相法技术[4]，这拉开了VAc工业生产的序幕。V Ac工业历经近百年发展，技术已经非常成熟，尤其是第二次世界大战后各国对V Ac的需求大幅度上升促进了V Ac的生产得到快速的发展。世界V Ac的产地主要集中在北美、西欧和亚洲，这三个地区的产能和产量均占世界的80%以上。据ICIS统计，2008年全球V Ac生产

能力达681万吨/年，主要集中在亚洲、北美和西欧。按地区产能统计，亚太为336.4万吨/年，占49.4％；北美为206.3万吨/年，占30.3％；西欧为117.1万吨/年，占17.2％；其他地区仅占3.1％[5]。

2008年全球主要醋酸乙烯生产企业及产能见表1-1[6]。

表1-1 2008年国外主要醋酸乙烯生产企业及产能

生产企业生产地区生产能力（10kt/a）生产方法

塞拉尼斯法国和德国等地 172.0 乙烯气相法

莱昂德尔化学公司美国 38.0 乙烯气相法

陶氏化学公司美国 36.5 乙烯气相法

杜邦公司美国 33.5 乙烯气相法

沙特国家石油公司沙特 27.5 乙烯气相法

英力士公司英国 25.0 乙烯气相法

瓦克公司德国 20.0 乙烯气相法

日本合成化学工业公司日本 18.0 乙烯气相法

日本昭和电工日本 17.5 乙烯气相法

亚洲乙胜公司韩国 17.0 乙烯气相法

日本可乐丽公司日本 15.0 乙烯气相法

日本VAM&POVAL公司日本 12.0 乙烯气相法1.2.2醋酸乙烯的国内生产现状

我国自1964年从日本可乐丽公司引进2万吨/年电石乙炔法V Ac生产装置拉开醋酸乙烯的工业化序幕，但整体工艺落后，少数企业采用了先进技术。随着全球经济形势的变化，醋酸乙烯生产和消费的中心向中国转移，外资企业在我国投资建设项目明显增加，加上国内企业为抢占市场而扎堆建设，国内醋酸乙烯生产能由自2002年的88.1万吨/年升至2008年的146.1万吨/年，增长65.8％；产量由2002年的77.9万吨增加到2008年的120万吨，增长54％。2008年中国醋酸乙烯的总产能为146.1万吨/年，分别占亚太和全球产能的43.3％和21.5％[5]，目前还有几套万吨级的V Ac正在生产装置正在投建，如大庆石油化工集团有限公司和大连化工集团有限公司。另外，我国台湾地区也有两套乙烯气相法V Ac生产装置，台湾大连化工公司的产能已达到65.0万吨/年。

2008年我国醋酸乙烯主要生产企业情况见表1-2[6]。

表1-2 我国醋酸乙烯主要生产企业情况

生产企业生产能力( 10kt/a) 生产方法

塞拉尼斯（南京）化工有限公司30.0 乙烯气相法

四川维尼纶厂20.0 天然气乙炔法

北京有机化工厂13.0 乙烯气相法

安徽皖维股份有限公司12.0 电石乙炔法

上海石化股份有限公司12.0 乙烯气相法

江西化纤化工有限责任公司10.1 电石乙炔法

云南云维股份有限公司8.5 电石乙炔法

山西三维集团股份有限公司8.0 电石乙炔法

湖南省湘维有限公司8.0 电石乙炔法

广西维尼纶集团有限责任公司6.5 电石乙炔法

福建纺织化纤集团有限公司5.5 电石乙炔法

兰州维尼纶集团5.0 电石乙炔法

贵州水晶有机化工(集团)有限公司3.5 电石乙炔法

石家庄化工化纤有限公司2.5 电石乙炔法

牡丹江东北化工有限公司1.5 电石乙炔法

1.3醋酸乙烯的发展趋势

2009年全球醋酸乙烯产能可以充分满足市场需求，醋酸乙烯行业发展基本是健康的，供应增长和需求增加大致保持平衡。在本轮经济危机到来之前，业内预测醋酸乙烯行业在未来几年内的需求量将保持4％～5％的年增长率，到2012年需求总量将接近600万吨。目前，醋酸乙烯市场正经历重要变革，随着世界经济形势的不断变化，预计未来全球醋酸乙烯市场会出现如下特点，全球醋酸乙烯行业垄断情况加剧，醋酸乙烯生产全球化进程加速，醋酸乙烯价格下滑将促进下游产品消费，延长产业链[6]。

我国醋酸乙烯工业市场规模大，这即将促进拉动醋酸乙烯工业的发展。预计2010年国内醋酸乙烯产能将达到176.1万吨，2015年在279.1万吨左右。未来我国醋酸乙烯需求量将以年均7.3％左右的速度增长，进口量从1995年的1.2万吨一跃到