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1、 ´´´´´公司年产40万吨醋酸工程 4-23 年产40万吨醋酸工程 可行性研究报告 目 录 1 项目建设的目的和意义 2 市场初步预测分析 3 产品方案及生产规模 4 工艺技术初步方案 5 原材料、燃料和动力供应 6 建厂条件 7 公用工程及辅助设施初步方案 8 环境保护 9 工厂组织和
2、劳动定员估算 10 项目实施初步规划 11 投资估算和资金筹措 12 经济效益和社会效益的初步评价 13 结论与建议 1．项目建设的目的和意义 1.1项目提出的背景 1.2 项目建设的意义 l 醋酸是一种重要的有机化工原料，是制造醋酸乙烯、醋酐、氯乙酸、醋酸酯和对苯二甲酸等的主要原料，广泛用于化工、合成纤维、医药、食品、纺织、电子等领域。全球醋酸的需求将以年均4.4%的速率增长，亚洲地区醋酸的需求量年均增长速率为8%以上。我国醋酸主要用于生产醋酸乙烯、对苯二甲酸、醋酸酐、醋酸酯、氯乙酸等化工产品。*****公司利用海洋石油有限公司向*****增供的**亿标准立方米/年天然气
3、为原料，采用有竞争力的技术建设40万吨/年醋酸项目，是对资源的合理利用，有助于提升国内醋酸行业的整体竞争力。 l 该项目的建设有利于促进**省化工产品的结构调整和经济的增长。 l 建设醋酸项目是*****集团根据企业实际进行产品结构优化调整的重要步骤，本项目的建设可增强该企业抵御风险能力，促进企业的长远发展，对提高企业的经济效益以及生存和发展具有积极的意义。 1.3 项目建设的有利条件 l 原燃料来源可靠 *****公司原料天然气来自渤海202油气田，储量丰富，品质好，原料供应得天独厚。中国海洋石油有限公司承诺每年增加提供**亿立方米天然气，稳定供应15年以上。 该公司现有一套
4、年产**万吨甲醇装置，可为本工程提供部分所需甲醇。 l 公用工程、辅助生产设施及生活福利设施完备 *****公司水、电公用工程能力充足，可以满足本项目的需求。 l 交通通讯条件好 *****公司交通便利，企业毗邻京沈高速铁路、沈山铁路，距葫芦岛港10公里、锦州港40公里、距锦州机场40公里。该公司所处的地理位置具有公路、铁路、海运、航空等多种便利运输方式，原材料、产品运输和人员来往十分方便，有利于吸引技术和投资。*****公司自有铁路专用线联结在沈山、魏塔两条铁路线上。有自备内燃机车和封闭装车站台，有自己的汽车运输车队。 *****公司电话通讯与葫芦岛市电信局并网，并采用虚拟网技术，
5、通讯质量大大提高，故障率大大降低。厂内通讯网与葫芦岛市通讯网联为一体，国内、国际长途通讯畅通、方便快捷。同时厂内设调度交换机，便于生产调度管理。 该公司有完整的计算机网络管理体系，有服务器5台，工作台100台，整个网络为光纤主干，100M交换，对外通讯租用2M宽带光缆，企业管理各方面有效地整合为MIS系统，企业管理、生产控制、国际互联网三位一体，可完全满足企业管理、生产管理和工程信息交流的需要。 2．市场初步预测分析 2.1 销售预测 2.1.1 产品用途 醋酸是一种重要的有机化工原料之一，是制造醋酸乙烯、醋酸酐、氯乙酸、醋酸酯类和对苯二甲酸等的主要原料，广泛用于化工、合成纤维、
6、医药、食品、纺织、电子等领域,如下图所示： à聚醋酸乙烯乳液(PVAc)－à粘合剂、涂料、造纸、织物上浆剂 à聚乙烯醇(PVA)－à维纶纤维、胶粘剂、涂料、纸张上浆、聚乙烯缩丁醛 à醋酸乙烯 à乙烯－醋酸乙烯共聚物(EVA)－à包装薄膜、热熔胶、电线电缆 （VAM） à氯乙烯－醋酸乙烯共聚物 à丙烯腈－醋酸乙烯共聚物 à醋酸纤维素
7、 à医药及中间体：乙酰丙酮、乙酰螺旋霉素、氯霉素、呋喃唑酮、乙酰水杨酸、 à醋酸酐à 维生素E、咖啡因、茶碱、氨茶碱、氢化可德松 à染料中间体：对硝基苯胺、对乙酰氨基苯甲醚 à染料中间体：乙酰乙酰苯胺、邻氯乙酰乙酰苯胺、邻甲氧乙酰乙酰苯胺 à乙酰乙酸酯类 à农药：久效磷、拌种灵、蝇毒磷 醋酸à à双乙烯酮à à喹乙醇
8、 à医药：氨替比林、安乃近 à脱氢醋酸 à羧甲基纤维素钠(CMC) à甘氨酸 à氯乙酸 à à氯乙酸酯类 à农药：乐果、氧化乐果、草甘膦、2,4-滴丁酯，二甲四氯 à医药：巴比妥、咖啡因、布洛芬、盐酸肾上腺素、茶碱 à染料：靛兰 à乙烯酮－à山梨酸 à醋酸乙酯－à医药
9、涂料、油墨等溶剂 à醋酸丁酯－à溶剂和萃取剂 à醋酸异丙酯à药物提取剂、涂料、溶剂 à医药：三氮唑核苷、黄连素、维生素B1硝酸盐、维生素B1盐酸盐、环丙沙星、诺氯沙星，磺胺嘧 啶，磺胺邻二甲氧嘧啶、磺胺甲恶唑、甲苄氨嘧啶、吡哌酸、保泰松、平痛新、对乙酰氨基 酚、芬布芬、克咳敏、氢化可的松、吲哚美辛 à精对苯二甲酸（PTA）à聚对苯二甲酸乙二醇酯（DMT） 2.1.2 国外醋酸的生产和消费概况 2.1.2.1生产能力及产量 国外醋酸的生产方法主要有
10、甲醇羰基合成法，约占总生产能力的60％，乙醛氧化法工艺约占总生产能力的25％，其它还有丁烷液相氧化法和乙烯直接氧化法，约占总生产能力的15％。 1998年达到全球醋酸的生产能力约为700万t/a，预计到2002年达到900万t/a。世界最大的五大生产商分别为Celanese、BPAmoco、Daicel、Acetex和Millennlun1公司，其所拥有的生产能力已超过世界总生产能力的80％，且还有进一步加强的趋势。全球醋酸生产能力分布（1998年）见表2-1。 表2-1 全球醋酸生产能力分布 北美 282.8 40.2% 西欧 151 21.5% 亚洲 216.5
11、 30.8% 东欧 45.7 6.5% 南美及其它 7.1 1.0% 合计 703.1 100% 美国是世界上最大的醋酸生产国，1998年醋酸生产能力为250万t/a，占世界总生产能力的35%，四大醋酸生产商分别是Celanese、East-man、Millennium和Sterling公司，Celanese公司是美国最大的醋酸生产商，该公司在Texas州的Clear Lake装置也是世界上最大的生产装置，生产方法是甲醇羰化法，目前的生产能力为100万t/a。该公司的另一套生产装置也在Texas州的Pampa地区，生产能力为25万t/a。 1998年末，西欧地区的
12、醋酸生产能力为151万t/a，占世界总生产能力的21.5％。BP化学公司是该地区的最大生产商，1998年底，该公司在Hull地区的装置生产能力已达到67.5万t/a。预计2002年西欧地区的醋酸生产能力将增长到172万t/a。 日本有三大醋酸生产商，1998年的醋酸生产能力达到70万t/a。协同醋酸（Kyodo Sakusan）是日本最大的生产商， 1998年的生产能力达到42万t/a。韩国三星／BP装置生产能力为35万t/a。 2.1.2.2需求状况及预测 1997年全球的醋酸需求为570万t，2002年前，醋酸需求的年均增长率将达到3.5%，预计2002年的消费需求为680万t
13、醋酸主要消费在醋酸乙烯、PTA溶剂、醋酸纤维素和醋酸酯等领域。醋酸乙烯是最大的消费领域，约占总消费量的48%。PTA溶剂方面的需求增长最快，年均增长率为4.9%。1997-2002年全球的醋酸消费情况见表2-2。 表2-2 1997～2002年全球醋酸消费情况，万吨 应用 醋酸乙烯 PTA溶剂 醋酸酯 醋酸酐 其它 总计 1997 273.6 96.4 63.9 75.8 62.9 572.6 1998 282.8 97.0 67.7 76.8 66.1 590.4 1999 292.5 101.8 71.0 77.8 69.0
14、 612.1 2000 303.4 108.8 72.4 78.8 71.8 635.2 2001 313.4 114.7 76.8 79.8 73.9 658.6 2002 318.8 122.6 80.2 80.8 76.2 678.6 增长率% 3.1 4.9 4.6 1.3 3.9 3.5 1997年美国国内的醋酸消费量超过160万t,美国醋酸的消费市场较为发达且非常成熟，醋酸乙烯约占国内醋酸需求的60％，广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚酯、粘结剂和涂料等。预计2002年美国的醋酸需求将达到187万t，1997～
15、2002年的年均增长率为2.8％。 西欧地区的醋酸消费结构与美国不尽相同，用于生产醋酸乙烯的醋酸消费量只占醋酸总消费量的35％， 1997年该地区的总需求量为140万t，估计1997～2002年醋酸的年均增长率为2．3％。 1998年日本国内的醋酸需求为51.1万t,预计1997～2002年的年均增长率为1.7％。据估计，1997～2002年东南亚地区的醋酸需求将以年均5.3％的速度增长，2002年将达到172万t，成为世界上醋酸消费增长最快的地区。 美国和日本是传统的醋酸出口国，而西欧和东南亚地区是传统的醋酸进口地区，但随着扩能改造及几套大型醋酸生产装置的
16、建成投产，世界醋酸的供需状况将发生全方位的变化。1997～2002年世界醋酸供需预测见表2-3。 表2-3 1997～2002年世界醋酸供需预测 万t 国家/地区 1997 1998 1999 2000 2001 2002 美国 供应 210.5 213.0 223.5 226.8 220.0 217.9 需求 163.3 166.6 170.5 174.6 182.5 187.1 进出口 -47.2 -46．4 -53.0 -52.2 -37.5 -30.8 拉美 供应
17、 21.2 23.9 24.1 17.2 17.6 17.7 需求 43.1 44.5 45.8 45.7 47.7 49.7 进出口 +21.9 +20.6 -21.7 +29.5 +30.1 +32 西欧 供应 130.8 136.5 137.5 142.8 143.6 146 需求 140.7 141.9 145.8 152.2 155.1 158.0 进出口 +9.9 +5.4 +8.3 +9.4 +11.5 +11.2 日本 供应 61.1 62
18、3 64.3 65.9 67.0 67.0 需求 51.1 51.5 52.3 53.8 54.6 55.6 进出口 -10.0 -10.8 -12.0 -12.1 -12.4 -11.4 东南亚 供应 106.1 105.4 114.2 133.2 160.4 180.9 需求 133.1 139.3 145.5 155.0 163.9 172.4 进出口 +27.0 +33.9 +31.3 +21.8 +3.5 -8.5 世界其它地区 供应 64.1 7
19、3.2 62.6 66.5 67.6 66.0 需求 84.4 91.1 98.0 99.6 102．5 105.5 进出口 +20.3 +17.9 +25.4 +33.1 +34.9 +39.5 全世界 供应 572.6 580.4 612.1 635.2 658.6 678.6 需求 572.6 590.4 612.1 635.2 658.6 678.6 开工率,% 85 83 85 81 78 79 2.1.3国内醋酸的生产和消费概况 2.1.3.1生产概况
20、 1953年，我国上海试剂一厂以乙醇——乙醛氧化法建成工业装置，开始进行醋酸生产。1958年，吉林化学工业公司2万吨/年乙炔——乙醛氧化法醋酸装置投入生产，此后，先后建成了一批以乙醇为原料的小型醋酸装置。1977年，上海石化总厂引进乙烯制乙醛装置，国内自行设计配套的3.5万吨/年醋酸装置开始运行，开辟了国内醋酸生产原料新来源。80年代，吉林、大庆、扬子三套7万吨/年乙烯——乙醛氧化法醋酸装置相继建成，大大提高了我国醋酸生产能力。1993年，上海吴泾化工厂引进10万吨/年Monsanto低压甲醇羰基合成法技术和主要设备签约，1996年8月建成投产，标志着我国醋酸生产技术进入了一个新阶段。四川维尼
21、纶厂(15万t/a)和镇江化工厂(10万t/a)以甲醇为原料的碳基合成法装置也已先后建成投产，目前我国的醋酸生产能力约100万t/a。 我国主要醋酸生产企业见表2－4。 表2－4 我国醋酸生产企业及生产情况 生产公司 工艺路线 能力(万吨/年) 北京有机化工厂 石家庄栾城医药化工厂 上海吴泾醋酸公司 四川维尼纶厂 镇江化工厂 台安县化工一厂 锦州市有机化工厂 吉化集团公司 中国石化大庆石油化工总厂 上海试剂总厂 上海石油化工股份有限公司 徐州溶剂厂 江苏化工农药集团公司 南通醋酸化工厂 场子石化公司 杭州龙山化工总厂 安徽蚌
22、埠聚星酿造化工（集团）公司 永康市溶剂厂 山东临沐县化肥厂 开封化学试剂总厂 河南省新乡有机化工厂 湖南省维尼龙厂 广州溶剂厂 广东省江门市溶剂厂 京海市华石醋酸厂 南宁第二化工厂 广西省南宁化工集团公司 乙醇法 乙醇法 甲醇法 甲醇法 甲醇法 乙醇法 乙醇法 乙烯法 乙烯法 乙醇法 乙烯法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 1.5 3.0 10 15 10 0.4 0.8 7.0 7.0 2.5 4.5
23、 1.5 0.8 1.5 7.0 0.5 1.0 0.4 3.0 0.6 0.3 0.5 0.3 0.7 0.4 1.3 0.3 重庆化学试剂总厂 贵州有机化工总厂 云南嵩明有机化工厂 云南省溶剂厂 云南元江糖厂 云南维尼纶厂 云南省玉溪市镇中溶剂厂 新疆博龙实业总公司 广西索山市第二化工厂 黑江县冰醋酸厂 山东新华制药厂 湘潭市合成化工厂 山东省淄博中联化学集团公司 江苏省常熟华港制帛药有限公司 河南省南阳酒精总厂 辽河油田股份化工有限公司 淄博仲兴化工有限公司 四川省内江糖厂 广西金光实业总公司帛糖化工厂 天津市福利醋酸
24、化工总厂 淄博市啤酒厂 中山市国营中山糖厂 隆安县糖厂 广东省遂溪建国糖厂 锡山市石糖化工助剂厂 广西省斗门县乾务糖厂 乙醇法 乙醇法 甲醇法 乙醇法 乙醇法 乙烯法 乙烯法 乙醇法 乙烯法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 乙醇法 0.4 1.8 0.5 0.1 0.3 0.8 0.5 0.4 0.3 0.3 1.2 0.2 0.8 0.3 1.0 1.0 0.8 0.5 0.5 1.0 1.0
25、 0.6 0.5 0.3 0.4 0.4 合计 97.7 2.1.3.2产量 我国醋酸的生产量详见表2－5。 表2－5 我国醋酸生产量 年份 产量（万吨） 比上年增长 （％） 年份 产量（万吨） 比上年增长 （％） 1985 18.68 5.03 1995 47.20 13.7 1986 20.82 11.44 1996 49.12 4.7 1987 23.44 12.58 1997 51.04 3.9 1988 28.16 20.13 1998 61.62 20.7 198
26、9 29.07 3.24 1999 73.53 19.3 1990 35.85 23.33 2000 83.51 13.6 1991 39.73 10.8 1992 44.37 11.8 1993 41.07 -7.4 1994 41.52 1.1 2.1.3.3消费和市场预测 近几年我国冰醋酸消费构成情况大致是：醋酸乙烯和聚乙烯醇等消费约占冰醋酸总消费量的20%左右，对苯二甲酸占18%，醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙腈等占15%，染料占14%，醋酸酐占8%，医药占10%，其它占15%。从
27、部门来看，化学工业是消费冰醋酸最多的行业，约占总消费量的70%以上。 轻纺工业是另一消费冰醋酸的大户，主要用于生产聚乙烯醇、对苯二甲酸、醋酸乙烯、针织印染等，前几年这些产品大多销势不旺。纺织工业经过深化改革，市场复苏，全行业实现了扭亏为盈，带动了以聚乙烯醇为原料的纺织浆料的生产，聚乙烯醇需求增加。国内经济的好转，拉动了房地产业投资增长，商品房销势好转，装修形成一般潮流，对粘合剂等需求增加，因此去年醋酸乙烯的销势看好。我国醋酸乙烯生产能力约55万吨／年，需冰醋酸约20多万吨／年。对苯二甲酸主要用于聚酯树脂生产，我国产不足需，进口数量较多。近几年我国已建成、拟建一批对苯二甲酸生产
28、装置，冰醋酸的需求会进一步增加。冰醋酸在医药工业主要用于生产退热冰、扑热息痛等。根据上述情况，2001年冰醋酸的需求会有一定的增加，社会需求量约90万吨左右。 表2－6 我国冰醋酸的消费量 （万吨） 年份 消费量 比上年增长（％） 年份 消费量 比上年增长（％） 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 18.15 20.70 25.35 25.68 27.37 35.03 38.99 47.80 6.86 14.04 22.48 1.27 6.62 27.98 11.30 22.60
29、1993 1994 1995 1996 1998 2001 41.54 44.62 53.35 60.63 65 90 -13.10 7.4 19.57 13.65 7.2 表2－7 我国醋酸消费构成 （万吨） 用途 1990 1995 1990～1995年均消费 消费量 比例（％） 消费量 比例（％） 增长率（％） VAM PVA PTA 醋酸酐 醋酸纤维素 醋酸酯类 氯乙酸 医药 染料／颜料 乙烯酮／双乙烯酮 纺织 其它 3.6 2.2 2.7 3.8 0 3.8
30、 2.5 2.4 1.1 1.1 2.2 9.6 10.3 6.3 7.7 10.9 0 10.9 7.1 6.9 3.1 3.1 6.2 2.7 7.5 2.9 6.1 4.0 2.0 7.3 6.0 3.4 2.5 2.2 2.3 10.3 13.3 4.8 11.4 7.1 3.7 13.0 10.7 6.0 4.4 3.9 4.1 18.3 15.8 4.2 17.7 9.6 — 13.9 19.1 7.2 17.8 14.9 0.9 1.4 使计 35.0 100 56
31、5 100 10.0 注：＊含醋酸纤维素用醋酐 2002～2010年，预计我国醋酸需求量每年增加约10万吨。 2.1.3.4进出口情况 随着我国经济持续高速增长，各相关行业对冰醋酸的需求不断增加，产量不能满足市场需要，因此每年都有不同数量的进口。近两年我国冰醋酸产量大幅增加，进口虽有减少，但数量仍较大。我国醋酸的进出口情况详见表2－9。 表2－9 我国醋酸进出口情况 年 份 进口量 出口量 数量（万吨） 数量（万吨） 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 199
32、4 1995 1996 1997 1998 1999 2000 0.34 2.22 0.15 0.09 0.09 3.74 1.10 3.83 6.33 12.14 9.59 13.54 10.58 10.36 0.46 0.30 2.63 1.29 0.82 0.30 0.63 0.73 0.18 0.10 0.016 0.022 2.2 价格预测 美国、西欧和日本是世界主要的醋酸生产国和消费国，这些国家的醋酸价格（1984～1997年）见表2－10。 近十年来，中国醋酸价格
33、变化较大，1994年初价格仅4000多元／吨，而1995年6月价格上升到了9000元／吨，1996年10月价格下降到了5600元／吨。98年市价3300-3600元／吨，99年降至3000-3300元／吨。由于国际市场石油价格不断攀升，牵动冰醋酸市价上扬，2000年曾升至4600-4800元／吨，但后期又有回落，目前市场价在4400-4600元／吨。 我国醋酸各地售价相差较大， 1995～2001年期间一些省市价格见表2－11。 表2－10：美国、西欧和日本醋酸价格 时间 美国（美元／吨） 德国（马克／吨） 日本（日元／kg） 1984 1985 1986
34、1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995年Q1 1995年Q2 1995年Q3 1995年Q4 1996年Q1 1996年Q2 1996年Q3 1996年Q4 1997年Q1 506 528 551 617 617～683 661～683 727～771 727～771 683～815 727～815 727～815 727～815 727～815 790～881 727～793 727～815 793～881 793～881 793～881 793～881 1226 1
35、212 1163 1005 975 1100 1145 1135 1080 1025 950～1100 1250～1260 1280～1330 1210～1230 1090～1130 1030～1100 1120～1200 1030～1100 1090～1170 180～200 200～210 206～218 201～213 180～200 180～200 180～200 180～200 180～200 180～200 180～200 180～200 180～200 180～200 190 注：美国醋酸价格为
36、合同价 表2－11：中国醋酸价格变化 日 期 价格（元／吨） 平均价格（元／吨） 1986（1～6） 1986（7～12） 1987（1～6） 1987（7～12） 1988（1～6） 1988（7～12） 1989（1～6） 1989（7～12） 1990（1～6） 1990（7～12） 1991（1～6） 1991（7～12） 1992（1～6） 1992（7～12） 1993（1～3） 1993（3～6） 1993（7～9） 1993（10～12） 1994（1～2） 1994（3～4） 1994（5～6） 1994（7～8）
37、 1994（9～10） 1994（11～12） 1995（1～2） 1995（3～4） 1995（5～6） 1995（7～8） 1995（9～10） 1995（11～12） 1996（1～2） 1996（3～4） 1996（5～6） 1996（7～8） 1996（9～10） 1996（11～12） 1997（1～2） 1997（3～4） 1997（5～6） 1998 1999 2000 2000～2500 2500～3200 3300～4300 4100～4300 3700～4000 3600～3900 3500～4300 4300～48
38、00 3200～3900 3600～4100 3500～4400 4000～4500 3600～3800 3600～4100 3900～4800 3800～4800 3700～4800 3800～4800 3700～4800 3800～4800 3750～5000 4600～5600 5200～7000 6500～7600 7500～9300 8600～9800 8300～9500 8300～9400 7200～8900 6700～8000 6200～7500 6000～7200 5900～7000 5550～7200 5400～6200
39、 5400～6300 6400～7550 5350～5800 5400～6000 3600～4900 3000～4300 3600～5000 2250 2850 3800 4150 3850 3750 3900 4550 3550 3850 3950 4100 4250 3700 3650 3850 4350 4300 4020 4130 4350 5100 6300 7030 8450 9340 8950 8870 8340 7190 6570 6450 6230 6170 5600 5680 6780
40、5530 5600 注：表中为市场价 从长期来看，受各种因素尤其是国际醋酸市场价格的影响，国内醋酸价格的随机性波动将仍然存在。为比较客观地预计本工程将来的财务状况，本工程财务评价醋酸价格暂按目前北方部分醋酸厂出厂价3800元/吨进行。 3．产品方案及生产规模 3.1 产品方案 本项目以天然气和二氧化碳为原料, 先制造气体一氧化碳和液体甲醇，然后采用低压羰基合成法制造工业冰醋酸，其规格见表3-1。 表3-1 冰醋酸规格 组分 指标 醋酸 ≥99.85%wt. 水 ≤0.15%wt. 甲酸 ≤0.05%wt. 乙醛 ≤300ppm 铁
41、 ≤1.0ppm 重金属 ≤0.5ppm 丙酸 ≤300ppm 甲基碘＋I ≤0.04ppm 氯化物 ≤1.0ppm 硫 ≤1.0ppm 色度 ≤10APHA 高锰酸盐时间 ≥2h 比重 1.05(20℃) 3.2 生产规模 本工程的生产规模为: 公称能力: 40万吨/年 设计能力: 300吨/天 年操作时间：8000小时 4．工艺技术初步方案 4.1国内外醋酸工艺技术概况 现代工业生产醋酸的方法主要有三种： ——乙醛氧化法 ——饱和烃液相氧化法 ——甲醇羰基合
42、成法 l 乙醛氧化法 乙醛生产使用的主要原料有乙炔、乙醇和乙烯，因而按原料又可将乙醛氧化法分为：乙炔——乙醛氧化法、乙醇——乙醛氧化法和乙烯——乙醛氧化法。 乙炔——乙醛氧化法生产醋酸，是先用乙炔水合法制取乙醛，而乙醇——乙醛氧化法或乙烯——乙醛氧化法是先将乙醇或乙烯氧化成为乙醛，制得的乙醛再氧化成为醋酸。 乙醇——乙醛氧化法在1930年开始工业化运行。1961年乙炔——乙醛氧化法开始工业化生产。 60年代，随着石油化学工业的大力发展，开始采用乙烯——乙醛氧化法生产醋酸，目前，在乙醛氧化法中，乙烯路线占主导地位，而乙炔路线基本淘汰。 l 饱和烃液相氧化法
43、 饱和烃液相氧化法主要有正丁烷和石脑油两种路线。原料正丁烷或石脑油液相氧化成醋酸、甲酸、丙酸等，氧化产物经多次分离精馏得产品醋酸，副产甲酸、丙酸等。 1952年，美国Celanese公司建成了第一套丁烷液相氧化法醋酸装置。1962年，英国蒸馏公司先以轻油为原料用氧化法生产醋酸，以后，法国和原苏联也陆续建成轻油液相氧化法醋酸生产装置。在美国，石脑油原料路线曾占主导地位。 饱和烃液相氧化法氧化产物组成复杂，相应的醋酸分离费用也较高，因此在醋酸生产中，饱和烃液相氧化法所占的比例正在逐渐减少。 l 甲醇羰基合成法 甲醇羰基合成法有两种技术： —
44、—BASF高压甲醇羰基合成法 ——Monsanto低压甲醇羰基合成法 BASF和Monsanto甲醇羰基合成法均采用甲醇和一氧化碳为原料，经反应、提纯等工序生产出冰醋酸。 1960年，德国BASF公司开发的高压甲醇羰基合成法第一套1.1万吨/年醋酸装置投入生产，随后美国Bordon公司5.2万吨/年醋酸装置和罗马尼亚Craiova公司6万吨/年醋酸装置分别在1966年和1983年开始运行。以后一直没有采用BASF工艺建厂的报导。 美国Monsanto公司于1967年开始进行低压甲醇羰基合成工艺研究，1970年第一套直接从5吨/年实验室规模放大到13.5
45、万吨/年规模的醋酸装置在美国德克萨斯投产。 Monsanto低压甲醇羰基合成法在工艺技术和经济效益上都有明显的优点，因而该方法开发成功后，BASF高压羰基合成法技术实际上已失去工业意义。美国Monsanto低压甲醇羰基合成法技术已转让给英国BP Chemicals Limited。目前，BP公司在Monsanto技术的基础上又开发出高活性Cativa铱系催化剂，能大大提高合成反应速度。此外，塞拉尼斯公司也拥有其专有的低压甲醇羰基合成醋酸技术。 世界各国新建醋酸装置，几乎都采用低压甲醇羰基合成法技术，据不完全统计，目前全世界醋酸产量约700万吨/年，甲醇羰基合成法约占60%
46、 1953年，我国上海试剂一厂以乙醇——乙醛氧化法建成工业装置，开始进行醋酸生产。1958年，吉林化学工业公司2万吨/年乙炔——乙醛氧化法醋酸装置投入生产，此后，先后建成了一批以乙醇为原料的小型醋酸装置。1977年，上海石化总厂引进乙烯制乙醛装置，国内自行设计配套的3.5万吨/年醋酸装置开始运行，开辟了国内醋酸生产原料新来源。80年代，吉林、大庆、扬子三套7万吨/年乙烯——乙醛氧化法醋酸装置相继建成，大大提高了我国醋酸生产能力。1993年，上海吴泾化工厂引进10万吨/年Monsanto低压甲醇羰基合成法技术和主要设备签约，1996年8月建成投产，标志着我国醋酸生产技术进入了一个新阶
47、段。四川维尼纶厂和镇江化工厂以甲醇为原料的15万t/a碳基合成法装置也已先后建成投产，目前我国的醋酸生产能力约100万t/a。 4.2 醋酸工艺技术的比较和选择 在乙醛氧化法中，乙炔——乙醛氧化法存在着成本高、汞中毒污等严重缺点，基本上已淘汰。占乙醛氧化法主导地位的乙烯——乙醛氧化法，由于石脑油价格高涨引起乙烯价格上升，而该方法又无通过技术改进提高产品收率的余地，因而乙烯——乙醛氧化法的成本竞争能力日趋下降。乙醇——乙醛氧化法由于乙醇价格较高，成本较高，市场竞争能力也比较差。 在饱和烃液相氧化法中，石脑油液相氧化法的醋酸收率处于较低水平，且氧化产物组成复杂，为了回收副
48、产物，增大了设备的投资和能耗，况且对于回收的副产品是否能找到大的、价格也有利可图的市场，是决定石脑油液相氧化法经济性的重要因素。此外，原料石脑油或正丁烷价格的急剧上升，正逐渐劣化饱和烃液相氧化法的经济性，就连一直宣称能获得廉价石脑油的美国，也已逐渐由占主导地位的石脑油液相氧化法转为甲醇羰基合成法生产醋酸。 在甲醇羰基合成法中，BASF高压甲醇羰基合成法反应压力高达70MPa，原料消耗和能耗远高于低压甲醇羰基合成法，因而低压甲醇羰基合成法具有显著的技术、经济先进性： l 采用活性高、选择性好的催化剂，反应条件变得缓和，反应可在2.8MPa压力下进行，降低了设备投资，特别是BP公司开发
49、的高活性Cativa铱系催化剂，能大大提高合成反应速度；另一方面提高了原料的利用率，降低了能耗，从而提高了工艺的经济性。 l 所用的催化剂稳定，合适的工艺流程设置使昂贵的催化剂损失降到最低。 l 催化剂的选择性高，可使副产物的生成降至极少，因而减少了用于副产物回收的设备投资，且排放的废酸量很少。 l 采用先进的电子计算机集散控制系统，实现了操作条件的最佳化。 上述主要方法的工艺技术比较见表4-1，本项目醋酸装置推荐引进BP公司开发的使用铱系催化剂的低压甲醇羰基合成法工艺技术，软件引进深度为基础工程设计，硬件引进范围为主要设备、仪表和材料。 CWCEC
50、 *****公司年产40万吨醋酸工程 4-56 表4.2-1 主要醋酸生产工艺技术比较 序 醋酸生产 反应条件 醋酸收率 消耗定额 号 工艺技术 催化剂 温度 ℃ 压力 MPa(G) 原料 收率 % 原料 t 冷却水 t 电 kWh 蒸汽 t 醋酸生产副产品 1 乙烯-乙醛 制乙醛 钯铜氯化物 125 ～130 1.1 乙烯 95 0.53 400 160 3.9 无 氧化法 制醋酸 醋酸锰 66 0.7 乙醛 95
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