醋酸甲酯生产醋酸工艺路线探索论文_席亮

醋酸甲酯生产醋酸工艺路线探索论文_席亮

席亮

中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司 宁夏 回族自治区 750411

摘要:醋酸是重要的化学中间体和化学反应用溶剂,最大用途是生产醋酸乙烯单体(VAM),VAM 可用以制造防护涂料、粘合剂和塑料。醋酸第二大也是增长最快的用途是制取精对苯二甲酸(PTA),其他用途是包括生产醋酐、醋酸丙酯/丁酯和醋酸乙酯。醋酸甲酯是一种化学物质,在国际工业市场中的运用日渐广泛。本文主要针对醋酸甲酯生产醋酸工艺进行分析,实现甲醇、醋酸、醋酸甲酯三种产品间销售结构的优化。

关键词:醋酸甲酯;醋酸;生产工艺

醋酸工业经过长期的发展,形成了石脑油液相氧化法、乙烯氧化法、乙烷气相氧化法、甲醇羰基合成法、粮食(乙醇)发酵法几种传统典型的生产工艺。

当前全球主要的醋酸生产工艺为甲醇羰基化工艺,约占据全球醋酸产能的74%左右。BP和塞拉尼斯是全球两大甲醇羰基化制醋酸技术的专利商。乙醛氧化法主要存在于发展中国家,约占全球醋酸产能的9%左右;丁烷氧化法约占7%,该工艺是塞拉尼斯开发的技术,主要存在于美国等丁烷资源比较丰富的少数地区。早在20世纪70年代初期在美国建有大型以正丁烷为原料的醋酸生产装置。1978年总产能达60万吨/年,该工艺的醋酸产能约占美国总产能的40%。随着石油涨价,丁烷氧化法与甲醇羰基化法相比,已不具有竞争性,因此美国很多使用该技术的装置已被关停,2002年采用丁烷氧化法的醋酸生产厂只有塞纳尼斯,总产能只有27万吨/年,仅占美国总产能的10%左右。

醋酸下游新的应用领域拓展方面,应属塞拉尼斯首先开发成功的醋酸加氢制乙醇技术最具应用替力。2011年1月,美国塞拉尼斯公司宣布利用铂/锡催化剂从醋酸直接而有选择性加氢生产乙醇技术开发成功,并申请了专利。随后,塞拉尼斯公司计划在美国得克萨斯州生产基地、中国南京和珠海建设初始设计规模均为40万吨/年的乙醇装置。

2010年是国内醋酸进、出口逆转之年,市场完全实现了自给自足,且有大量出口。目前我国醋酸消费结构中,化学工业约占醋酸总消费量的90%,主要消费在醋酸乙烯/聚乙烯醇、醋酸酯、对苯二甲酸、醋酐/醋酸纤维素、医药、氯乙酸几个方面。

本文重点针对醋酸甲酯生产醋酸工艺进行详细的分析。

1、醋酸甲酯生产作用

醋酸甲酯是一种化学功工业制剂,是国际市场中相对成熟的产品。醋酸甲酯能够有效代替丁酮、丙酮、醋酸乙酯以及环戊烷等物质。相对来说,醋酸甲酯比丙酮更加具有闪点,在实际的应用中,不仅能够有效的与油漆、涂料进行配合使用,切实的增强了油漆与涂料的使用效率,而且可以在制造鞋材中,代替环戊烷等物质,使得鞋材更加具有韧性耐用。醋酸甲酯作为一种较为环保的材料,能够切实的发挥出自身的环保与节能功效,代替乙酯和丁酮、丙酮。美国最先将醋酸甲酯运用到社会生产中【1】。由于甲酯不属于有机污染物,所以保障了醋酸甲酯的环保性。在当前生态环保已经成为当前社会发展的必然要求。积极的将醋酸甲酯融入到工业生产中,能够很大程度上满足涂料、油墨、树脂以胶黏剂的生态环保标准。此外,醋酸甲酯更是多种合成化工产品的中间体,促进醋酸甲酯的生产、保障醋酸甲酯的生产质量,能够切实促进社会工业的发展、保障工业制品的质量,实现环保节能的新要求。

在PVA聚乙烯醇中总会含有高含量的醋酸甲酯,通过对醋酸甲酯的工业回收与利用,能够有效的在醋酸甲酯中,利用功效的工艺水解为促进甲醇与醋酸。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于醋酸甲酯在当前社会中的应用研究效率相对较高,使得在醋酸甲酯生产醋酸的过程中,针对各个环节的体系要求也相对较高。醋酸甲酯在工业原料中运用的内容非常广泛,积极的开展醋酸甲酯的生产已经成为醋酸甲酯生产工作的重点。

聚乙烯醇产品生产工艺中,回收一塔(T066201)馏出物料(主要组分为80%甲酯和20%甲醇),通过回收一塔馏出管线进入回收十塔(T066210),通过十塔釜泵(P066216/1、2)送回收五塔馏出槽(V066207),启动五塔馏出泵(P066208/1、2)给回收二塔加料,回收二塔塔顶加入一定量的二级脱盐水作为萃取剂,将甲酯和甲醇分离。二塔馏出含量约90%的甲酯通过二塔馏出泵直接送醋酸生产工序,二塔釜甲醇水通过二塔釜出泵(P066204)送回收三塔(T066203)精馏回收利用。

2、醋酸甲酯生产醋酸工艺

接收醋酸甲酯物料后,首先储存于原料缓冲罐中,然后通过醋酸甲酯加料泵加压后送至进反应釜甲醇管线,和甲醇混合后进入反应釜,与原料气CO在催化剂和助催化剂的作用下生产醋酸。

在醋酸甲酯生产醋酸工艺过程中,聚乙烯醇产品生产工艺现有回收装置5个塔及分解塔停用,3、4塔蒸汽用量会降低,每年可节约1.0MPa蒸汽80多万吨、节约电90多万度、节约二级脱盐水12多万吨;按聚乙烯醇产品10万吨/年计。

醋酸甲酯加入醋酸反应器合成醋酸,其中,醋酸甲酯分子的甲基相当于一分子的甲醇,会在反应器中与一氧化碳生成一分子的醋酸;醋酸甲酯分子的醋酸根,会在反应器中与水生成一分子的醋酸,这部分醋酸相当于在醋酸运行部装置和聚乙烯醇运行部装置间周而复始作大循环,这会有适当能耗增加,但增加有限。

对醋酸产品虽然能耗有适当增加,但是,带来的好处是甲醇、醋酸甲酯、醋酸三种产品间可以相互转换,可根据各产品市场价格高低而制定销售策略实现公司效益最大化。

总的说来,醋酸甲酯生产醋酸工艺,按满负荷测算,会为公司带约5000万元/年的成本节约,同时实现了甲醇、醋酸、醋酸甲酯三种产品间销售结构的优化,三种产品有条件实现销售利益最大化。

结束语

总而言之,醋酸甲酯已经成为我国社会中较为环保的工业原料,并且通过对醋酸甲酯中醋酸与甲醇的分离,能够切实的实现醋酸甲酯的循环利用。醋酸甲酯已经运用到了社会中的各个行业,并且具有显著的高效性。积极的研究醋酸甲酯生产醋酸的工艺,能够有效的促进甲醇、醋酸、醋酸甲酯三种产品间销售结构的优化。在传统醋酸甲酯水解醋酸的技术中,耗能较高。笔者通过实践证明,醋酸甲酯生产醋酸是可以实现的,并针对醋酸甲酯生产装置进行了及时的优化。可以在降低醋酸甲酯产生成本的同时,促进了我国醋酸甲酯产业的不断发展,为我国工业的发展带来了长久的动力支持。

【参考文献】

【1】张瑞明,骆彩萍.双效精馏分离甲醇和醋酸甲酯工艺模拟[J].化学工程,2016,44(2):74-78.

【2】许引,朱怀工,秦如浩.一种高纯度醋酸甲酯的生产工艺装置:,CN205821214U[P].2016.

【3】张华西,毛震波,安楚玉,等.一种醋酸甲酯的生产方法:,CN106748772A[P].2017.

【4】许引,朱怀工,秦如浩.一种高纯度醋酸甲酯的生产工艺装置和方法:,CN105968007A[P].2016.

论文作者:席亮

论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/29

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