新工藝產(chǎn)品乙酸乙酯合成項(xiàng)目開發(fā)

1、新工藝產(chǎn)品乙酸乙酯合成項(xiàng)目開發(fā)1.產(chǎn)品介紹乙酸乙酯（ethyl acetate分子式為CH3COOC2H5，無(wú)色易揮發(fā)液體， 有水果香味，熔點(diǎn)-83.6 C,沸點(diǎn)77.06 C,相對(duì)密度0.993。微溶于水, 易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑；與水或乙醇都能生成二元共沸混合物： 與水的共沸混合物的沸點(diǎn)704C，與乙醇的共沸混合物的沸點(diǎn)718C, 與水和乙醇還可以形成三元共沸混合物，沸點(diǎn)70.2C。在酸或堿的催化下，易水解成乙酸和乙醇。此外，還可發(fā)生自縮合等反應(yīng)。乙酸乙 酯產(chǎn)品執(zhí)行GB 3728-07工業(yè)乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)。具體如下：外觀：透明 液體，無(wú)懸浮雜質(zhì)。表1.工業(yè)乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目項(xiàng)項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)優(yōu)等品

2、_冬口 等口口合格品乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/ %>99.799.599.0乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/ %<0.100.200.5水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/ %<0.050.10酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以CH3COOH計(jì)）/% <0.0040.005色度/ Hazer單位（鉑鉆色號(hào)）<10密度(憶0) / (g/cm3)0.8970.902蒸發(fā)殘?jiān)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)/ %< 10.0010.005氣味a符合特征氣味，無(wú)異味；無(wú)殘留氣味乙酸乙酯具有優(yōu)良的溶解性、揮發(fā)速度和粘度，是一種快干、低 毒的工業(yè)溶劑，被廣泛用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹 脂、乙酸纖維樹醋和合成橡膠等工業(yè)生產(chǎn)中，還可用作粘合

3、劑、油漆的稀釋劑、紡織工業(yè)清洗劑和天然香料的萃取劑，也是制藥工業(yè)和有 機(jī)合成的重要原料，因此乙酸乙酯成為在酯類化合物中應(yīng)用最廣的化 合物之一。作為高檔溶劑，乙酸乙酯在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用在持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)， 建筑、汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展，也會(huì)帶動(dòng)對(duì)乙酸乙酯類溶劑的需求。 2工業(yè)乙酸乙酯的生產(chǎn)方法目前世界上工業(yè)乙酸乙酯主要制備方法有乙酸酯化法、乙醛縮合 法、乙烯加成法和乙醇脫氫法等。傳統(tǒng)的乙酸酯化法工藝在國(guó)外被逐 步淘汰，而大規(guī)模生產(chǎn)裝置主要是乙醛縮合法和乙醇脫氫法，在乙醛原料較豐富的地區(qū)萬(wàn)噸級(jí)以上的乙醛縮合法裝置得到了廣泛的應(yīng)用。 乙醇脫氫法是近年開發(fā)的新工藝，在乙醇豐富且低成本的地區(qū)得到了 推廣。最新的乙

4、酸乙酯生產(chǎn)方法是乙烯加成法，1998年在印度尼西亞邁拉庫(kù)地區(qū)采用日本昭和電工專利技術(shù)建成了50 kt/a生產(chǎn)裝置。（1）乙酸酯化法乙酸酯化法是傳統(tǒng)的乙酸乙酯生產(chǎn)方法，在催化劑硫酸存在下，由乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)而得。CH3CH2OH+CH3COOH = CH3COOCH2CH3+H2O乙醇乙酸乙酸乙酯水反應(yīng)除去生成水，可得到高收率。該法生產(chǎn)乙酸乙酯的主要缺點(diǎn) 是成本高、設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，在國(guó)際上是屬于被淘汰的工藝路線。(2) 乙醛縮合法在催化劑乙醇鋁的存在下，兩個(gè)分子的乙醛自動(dòng)氧化和縮合， 重 排形成一分子的乙酸乙酯。2CH3CH® CH3COOCH2CH3乙醛乙酸乙酯該方法20世紀(jì)70

5、年代在歐美、日本等地已形成了大規(guī)模的生產(chǎn) 裝置，在生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)等方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)。(3) 乙醇脫氫法采用銅基催化劑使乙醇脫氫生成粗乙酸乙酯， 經(jīng)高低壓蒸餾除去 共沸物，得到純度為99.8%以上乙酸乙酯。2C2H5OH> CH3COOCH2CH3+H2乙醇乙酸乙酯氫(4) 乙烯加成法在以附載在二氧化硅等載體上的雜多酸金屬鹽或雜多酸為催化 劑的存在下，乙烯氣相水合后與氣化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。CH2CH2+CH3COOH = CH3COOCH2CH3乙烯 乙酸乙酸乙酯該反應(yīng)乙酸的單程轉(zhuǎn)化率為66%,以乙烯計(jì)乙酸乙酯的選擇性為94%。Rhone-Poulenc、昭和電工和BP等跨

6、國(guó)公司都開發(fā)了該生產(chǎn) 工藝。分表2.乙酸乙酯生產(chǎn)方法比較表分類酯化法乙醛縮合法乙烯直接加成 法乙醇脫氫法優(yōu)點(diǎn)工藝技術(shù)比較 成熟、可靠，產(chǎn) 品生產(chǎn)成本相 對(duì)較低原料消耗少，工 藝過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì) 設(shè)備腐蝕性小、 能耗低、三廢” 排放量少產(chǎn)品收率和選 擇性均較咼產(chǎn)品收率高，對(duì) 設(shè)備腐蝕性小， 成本相對(duì)較低， 不產(chǎn)含酸廢水， 有利于大規(guī)模 生產(chǎn)缺點(diǎn)維修費(fèi)用較咼總能力上看仍 不如酯化法建設(shè)投資較高相對(duì)不夠完善3.市場(chǎng)產(chǎn)能情況目前，全世界乙酸乙酯的生產(chǎn)能力約為 220.0萬(wàn)噸/年，消費(fèi)量約 為200.0萬(wàn)噸/年，主要的生產(chǎn)廠家有：BP （英國(guó)）公司（生產(chǎn)能力為22.0萬(wàn)噸/年）、Celanese （美國(guó)）

7、公司（生產(chǎn)能力為11.9萬(wàn)噸/年）、Aliachem （捷克）公司（生產(chǎn)能 力為1.2萬(wàn)噸/年）、Dwory （波蘭）公司（生產(chǎn)能力0.7萬(wàn)噸/年）、 Eastman （美國(guó)）公司（生產(chǎn)能力為 5.9萬(wàn)噸/年）、EVM （匈牙利） 公司（生產(chǎn)能力為0.1萬(wàn)噸/年）、西班牙Erkimia公司（生產(chǎn)能力為 6.0萬(wàn)噸/年）、韓國(guó)In ternation Ester公司（生產(chǎn)能力為7.5萬(wàn)噸/年）、 韓國(guó)乙醇產(chǎn)業(yè)公司（生產(chǎn)能力為 7.5萬(wàn)噸/年）、印度Laxmi Organic 公司（生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)噸/年）、Lonza （瑞士）公司（生產(chǎn)能力為 0.6萬(wàn)噸/年）、印度尼西亞 PT Inb Aci

8、datama化學(xué)工業(yè)公司（生產(chǎn)能 力為0.75萬(wàn)噸/年）、南非Sasol公司（生產(chǎn)能力為5.0萬(wàn)噸/年）、 日本昭和電工公司（生產(chǎn)能力為15.0萬(wàn)噸/年）、印度尼西亞Showa Esterindo公司（生產(chǎn)能力為 5.5萬(wàn)噸/年）、Solutia （比利時(shí)）公司（生產(chǎn)能力為1.2萬(wàn)噸/年）、Solutia （美國(guó)）公司（生產(chǎn)能力為2.5萬(wàn) 噸/年）、瑞典Svensk Etanolkemi公司（生產(chǎn)能力為3.5萬(wàn)噸/年）以 及Un ion Carbide （瑞典）公司（生產(chǎn)能力為 3.0萬(wàn)噸/年）等。美國(guó)乙酸乙酯主要用于溶劑，其消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：60%用作油漆和涂 料溶劑，16%用作油墨溶劑、15%用

9、作工藝溶劑，9%用于其他領(lǐng)域； 日本乙酸乙酯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：40%用作涂料溶劑，30%用作油墨溶劑， 15%用作粘合劑，15%用于醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域。在溶劑用途方面代替甲 基異丁基酮是推動(dòng)世界乙酸乙酯消費(fèi)量日益增加的主要?jiǎng)恿χ弧W洲沒(méi)有計(jì)劃新建生產(chǎn)能力，但預(yù)計(jì)今后幾年需求量將以年均3%的速度增長(zhǎng)。BP公司占51%股份的揚(yáng)子江乙酰公司正在中國(guó)重慶建設(shè)一 套8.0萬(wàn)噸/年的乙酸乙酯/乙酸丁酯裝置，預(yù)計(jì)2002年上半年開工。 Bahrain工業(yè)公司海灣組織宣稱計(jì)劃首先在中東地區(qū)建設(shè)一套2.0萬(wàn)噸/年乙酸乙酯生產(chǎn)裝置。印度Laximi Organics公司正在考慮在Maharashtra建第二套生產(chǎn)能力為

10、 2.0萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)裝置。日本昭和 電工公司也準(zhǔn)備將其在印度尼西亞的生產(chǎn)能力擴(kuò)大50%，另外可能將其于2001年8月份關(guān)閉的在日本大分縣的一套 15萬(wàn)噸/年乙酸生產(chǎn) 裝置轉(zhuǎn)向生產(chǎn)乙酸乙酯。2006年我國(guó)醋酸乙酯總產(chǎn)能已達(dá)到90萬(wàn)t/a，廠家主要集中在華 南和華東地區(qū)，各主要生產(chǎn)廠家及其產(chǎn)能情況。表3.我國(guó)醋酸乙酯主要生產(chǎn)廠家及產(chǎn)能企業(yè)名稱生產(chǎn)能力/（萬(wàn)t a-1）生產(chǎn)工藝江蘇索普集團(tuán)20酯化法山東金沂蒙集團(tuán)12酯化法廣東江門謙信化工發(fā)展公司10酯化法建德順冠.10酯化法上海吳涇化工有限公司10酯化法揚(yáng)子江乙?；び邢薰?0酯化法江西南昌贛江溶劑廠8酯化法廣東順德4.5酯化法天津冠達(dá)3.0酯

11、化法其它2.54消費(fèi)及市場(chǎng)預(yù)測(cè)：隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及汽車工業(yè)的迅速發(fā)展， 我國(guó)乙酸 乙酯消費(fèi)量將加速增長(zhǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，到 2005年乙酸乙酯的年需求增長(zhǎng) 率為6.5%, 2005-2010年將以每年5.2%的速度增長(zhǎng)。在歐美市場(chǎng)中的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，歐美國(guó)家乙酸乙酯消耗的最大領(lǐng)域 在涂料行業(yè)，乙酸乙酯的消耗在該行業(yè)中占50%以上。而我國(guó)的乙酸 乙酯在涂料行業(yè)中的消耗僅占24%。這主要是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)涂料在汽車和 電子工業(yè)的應(yīng)用發(fā)展不快，隨著我國(guó)汽車工業(yè)和電子工業(yè)迅速發(fā)展， 必將會(huì)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)乙酸乙酯消費(fèi)的增加。表4為2005年和2010年我國(guó)乙酸乙酯的市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)情況 表4 2005和2010年乙酸乙酯需

12、求預(yù)測(cè)行業(yè)2005 年2010 年消耗量/kt增長(zhǎng)率,%消耗量/kt增長(zhǎng)率,%制藥32.56.043.56.0油墨30.013.636.64.1制藥25.25.032.05.0粘合劑26.95.034.35.0其他10.36.513.76.5總計(jì)124.9146.4我國(guó)對(duì)乙酸乙酯需求的增長(zhǎng)率很高，要滿足市場(chǎng)需求不能僅靠進(jìn) 口。雖然國(guó)內(nèi)乙酸乙酯的生產(chǎn)廠家比較多 ，但大多數(shù)采用傳統(tǒng)的酯化 法，產(chǎn)量小,生產(chǎn)工藝落后，使生產(chǎn)成本較高，產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。目 前，受國(guó)際市場(chǎng)的沖擊，許多廠已處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)，國(guó)內(nèi)乙酸 乙酯市場(chǎng)產(chǎn)品缺口很大。5. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比對(duì)于同為80 kt/a級(jí)的工業(yè)乙酸乙酯

13、生產(chǎn)裝置，分析其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì) 技術(shù)指標(biāo)，對(duì)比如表5。表5乙酸乙酯各工藝路線技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)照工藝路線乙醛縮合法乙烯加成法酯化法原料單耗/t 乙烯-0.355-乙醛1.02-乙酸-0.7180.692乙醇-0.533其他0.0050.010.005公用工程單耗電/KWh t-126.014176.36715.432冷卻水/ t t-1150.198166.88766.755純水t t-1008.3441蒸汽(1.4 MPa)/ 11-0.444.2蒸汽(0.4 MPa)/ 11-1.100冷凍/MJ t-11161.000綜合能耗/ MJ t-16 89215 61614 652由表5可看出，在三種方

14、法中，乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯的蒸汽消耗 明顯低于另兩種方法，綜合總能源消耗乙醛法要遠(yuǎn)低于乙烯法和乙酯 法。由于乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯在國(guó)外，特別是日本，已處于成熟階段， 而我國(guó)在20世紀(jì)90年代中間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上剛實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化，所以技術(shù)指標(biāo)和國(guó)外先進(jìn)水平還有差距。6. 投資和成本對(duì)比（1）投資對(duì)比對(duì)于同為國(guó)際上80 kt/a的工業(yè)乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，在同樣投資 環(huán)境下，分析其工程投資情況，對(duì)比如表 6。表6不同工藝制備乙酸乙酯總投資對(duì)比萬(wàn)美元工藝路線乙醛縮合法乙烯加成法酯化法總投資2 8305 2503 780生產(chǎn)設(shè)施1 4203 0001 910輔助設(shè)施8501 2001 110其他工程5701 0

15、50760在同規(guī)模的乙酸乙酯三種生產(chǎn)方法中， 乙醛法的投資最低，而乙烯法的投資相對(duì)最高。乙醛法的總投資額為酯化法的75%,僅為乙烯 法的54%。(2) 成本對(duì)比不同工藝制備乙酸乙酯單位成本對(duì)比計(jì)算見(jiàn)表 7。表7不同工藝制備乙酸乙酯單位成本對(duì)比項(xiàng)目單價(jià)/元 t-1乙醛縮合法乙烯加成法酯化法單耗/t t-1單位成本/元 t-1單耗/t t-1單位成本/ 元 t-1單耗/t t -1單位成本/元 t-1原料4 295.454 631.995 392.42乙烯4 212000.3531 486.8400乙醛4 1101.024 191.860000乙酸4 159000.717 72 985.150.6

16、922 878.26乙醇4 7170.00523.59000.5332 514.16其他80.00160.000公用工程253.69572.58459.26蒸汽1001.5150.004.0400.004.2420.00電0.6026.0115.61176.37105.8215.439.26冷凍 鹽水1.002828.000000卻冷水0.40150.260.08166.8966.767530.00可變 成本 合計(jì)4 549.135 204.575 851.68直接 成本 合計(jì)132.80265.60174.30分配 成本 合計(jì)116.20224.10149.40注：?jiǎn)蝺r(jià)不含稅 公用工程價(jià)格參

17、考上海地區(qū)平均價(jià)格計(jì)入； 原料中乙醇、乙酸和乙醛價(jià)格用1999-2001年9月國(guó)內(nèi)市場(chǎng)平 均價(jià)； 原料中的乙烯價(jià)格用1999-2001年9月平均進(jìn)口到岸價(jià)加手續(xù) 費(fèi)計(jì)入； 電一欄中：?jiǎn)蝺r(jià)的單位為“kW- h1”，單位成本的單位為元(kW )-1 ”。由上表看出，無(wú)論是原料成本、公用工程成本和總成本乙醛法生 產(chǎn)乙酸乙酯都最低，而酯化法最咼；乙烯法總投資最大，且其他費(fèi)用 也偏高，其折舊和固定成本最高。三種方法對(duì)比，乙醛法的單位成本 為酯化法的78%，為乙烯法的82%。7. 經(jīng)濟(jì)效益估算由于三種生產(chǎn)乙酸乙酯方法的生產(chǎn)成本、 生產(chǎn)裝置投資有明顯不 同，所以其生產(chǎn)裝置投資的經(jīng)濟(jì)效益也有明顯差異， 在當(dāng)前

18、國(guó)內(nèi)原料 價(jià)格體系下，乙醛法生產(chǎn)無(wú)疑具有明顯優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)表 &表8不同工藝制備乙酸乙酯經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比元/t項(xiàng)目乙醛縮合法乙烯加成法酯化法備注單位生產(chǎn)成本二5 047.136 167.376 499.08單位銷售費(fèi)用25.2461.6764.99單位總成本5 072.376 229.046 564.07不含稅其中單位折舊249.00473.10323.70單位銷售價(jià)格5 669.235 669.235 669.23不含稅單位銷售利潤(rùn)596.86-559.81-894.84單位所得稅196.96稅率33%單位稅后利潤(rùn)399.90年總利潤(rùn)/萬(wàn)元3 199.19總投資/萬(wàn)元12 000.00投資利潤(rùn)

19、率，%26.66靜態(tài)投資回收期/a3.48注：裝置生產(chǎn)能力80 kt/a,年產(chǎn)量按100%負(fù)荷計(jì)算。 乙酸乙酯的銷售價(jià)格按1997-2001年10月國(guó)內(nèi)市場(chǎng)掛牌平均 價(jià)。 由于乙烯法和乙酸酯化法均按市場(chǎng)價(jià)計(jì)算原料成本，故計(jì)算為虧損，實(shí)際生產(chǎn)中一般采用初始原料，成本相應(yīng)降低。而乙醛法如用初始原料乙烯計(jì)算成本，則其成本更低利潤(rùn)更高。綜合以上分析，其中，酯化法比較成熟、可靠，生產(chǎn)成本相對(duì)較 低 ，但是由于催化劑與乙酸形成的混酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，因此維修 費(fèi)用較高，需使用特殊材質(zhì)，如鈦合金等。乙醛縮合法具有原料消耗 少，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備腐蝕性小、能耗低、 “三廢 ”排放量少 的 優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是：乙醛的

20、價(jià)格較高，催化劑難制備、易水解，反應(yīng)過(guò)程 需冷卻等。其生產(chǎn)能力不如酯化法，因此很難大規(guī)模生產(chǎn)。利用乙烯 直接加成法產(chǎn)品收率和選擇性均較高 ，但是投資較高。乙醇一步法 是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新工藝， 使用該工藝產(chǎn)品收率高， 對(duì)設(shè)備腐蝕性 小，成本相對(duì)較低，不產(chǎn)含酸廢水，且有利于大規(guī)模生產(chǎn) ，但新工 藝相對(duì)不夠完善。8. 產(chǎn)品價(jià)格分析目前，隨著國(guó)際油價(jià)的連續(xù)攀升， 因此導(dǎo)致最近國(guó)內(nèi)的醋酸乙酯 的市場(chǎng)在原料價(jià)格繼續(xù)出現(xiàn)上漲的影響下 （目前的市場(chǎng)在原料乙醇的 價(jià)格和醋酸的市場(chǎng)價(jià)格都出現(xiàn)了大幅度上漲） ，導(dǎo)致醋酸乙酯的市場(chǎng) 價(jià)格在國(guó)內(nèi)也繼續(xù)出現(xiàn)了一定幅度的上漲。 目前華東地區(qū)的市場(chǎng)價(jià)格 已經(jīng)在前期的基礎(chǔ)上價(jià)

21、格上漲到 8000-9000 元/噸左右；華南地區(qū)的市 場(chǎng)價(jià)格也出現(xiàn)了大幅的上漲過(guò)程，目前市場(chǎng)價(jià)格水平已經(jīng)在 9000 元/ 噸左右，市場(chǎng)上漲速度較快，由于主要受乙醇價(jià)格大幅上漲的影響， 因此對(duì)醋酸乙酯也產(chǎn)生了一定的影響； 華北地區(qū)的醋酸乙酯在廠家上 漲價(jià)格的影響之下，目前價(jià)格也保持在 8000 元/噸的水平，山東述化 的出廠價(jià)為 8000 元/噸的水平。因此在原料市場(chǎng)價(jià)格的影響之下，醋 酸乙酯的市場(chǎng)價(jià)格出現(xiàn)了較大的上漲， 預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家價(jià)格可能 在原料的影響下，價(jià)格也會(huì)繼續(xù)調(diào)漲。9. 市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)無(wú)論從國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)看， 醋酸乙酯都存在一定的 市場(chǎng)潛力。 醋酸乙酯的生產(chǎn)不僅要形成一定的規(guī)模，還應(yīng)在技術(shù)上下一番功夫， 這樣才能在 市場(chǎng)竟?fàn)幹辛⒂诓粩≈亍?我國(guó)可采用先進(jìn)工藝適當(dāng)新建 一些 醋酸乙酯生產(chǎn)裝置，彌補(bǔ) 國(guó)內(nèi)