1 生产工艺
醋酸乙烯生产工艺路线主要有石油乙烯法、天然气乙炔法和电石乙炔法3 种。其中石油乙烯法由于工艺性、经济性好而占据主导地位,世界上采用该方法生产醋酸乙烯的生产能力占总生产能力的70% 以上;天然气乙炔法和电石乙炔法在经济上不如石油乙烯法,但在电石和天然气资源比较丰富的地区,乙炔法仍具有相当的竞争力,仍被采用。
1.1 石油乙烯法
该方法采用乙烯和醋酸一步氧化合成醋酸乙烯。乙烯、氧气和醋酸蒸汽在贵金属Pd-Au、Pd-Pt及Pd-Cd 负载型催化剂及醋酸钾催化剂作用下,在100~200℃、0.6~0.8 MPa 条件下,在固定床反应器中反应,载体主要为硅胶和氧化铝,用冷凝和洗涤方法回收醋酸乙烯,再蒸馏提纯。
在BP 公司Leap 流化床技术中,催化剂可连续除去和加入,延长了运转周期,还可节省投资费用30%。Praxair 公司推出的专利,使用99.95% 纯度的氧气,以降低反应器中惰性物质的用量,并可提高产率高达5%。
由于乙烯原料清洁干净,因此此法生产的醋酸乙烯杂质较少。
1.2 电石乙炔法
该方法通过电石与水反应生成乙炔,然后乙炔和醋酸在一定条件下,通过醋酸锌活性炭催化剂而生成醋酸乙烯。整个生产过程包括乙炔的生成和净化,以及醋酸乙烯的合成和精制。
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1.3 天然气乙炔法
该方法的乙炔原料来自于天然气。因天然气本身的乙炔含量很少,所以必须经过天然气的氧化裂解而生成乙炔。整个生产过程包括天然气脱硫、氧化裂解、乙炔提浓、净化,以及醋酸乙烯的合成和精制。
由表1 可见:与电石乙炔法相比,石油乙烯法具有许多优点,如产品杂质少,质量好;蒸汽消耗低;工艺流程较短,设备较少;装置大型化。
电石乙炔法工艺技术成熟,原料资源丰富易得,但综合能耗高,环境污染较为严重,湿法电石废渣处理难度大是电石乙炔法的主要缺陷和不足。湿法电石废渣制水泥取得成功,解决了电石废渣的使用问题和蒸汽凝结水回收利用,进一步降低了能耗。
我国能源结构的特点是“贫油、少气、煤炭资源相对丰富”,只有在原油价格较低,或在天然气富集的地区,石油乙烯法和天然气乙炔法生产醋酸乙烯才有成本优势。在目前石油价格高位的环境下,采用电石乙炔法工艺路线生产醋酸乙烯,具有成本优势。
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