左圣達(dá)

摘 要：醋酸乙烯是有機(jī)化工原料中的一種，在化工生產(chǎn)過程中比較常用。本文對(duì)醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行介紹，并且對(duì)醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，旨在提高醋酸乙烯的生產(chǎn)水平。

關(guān)鍵詞：醋酸乙烯 生產(chǎn)技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TQ325 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082 （2017） 04-0210-01

引言

醋酸乙烯是無色透明、具有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體，是化工生產(chǎn)過程中是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于聚醋酸乙烯生產(chǎn)，經(jīng)醇解制得聚乙烯醇，同時(shí)還可以用于醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或共聚樹脂、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物等衍生物的生產(chǎn)，在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。對(duì)醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)具有廣闊的前景，隨著我國工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提升，對(duì)醋酸乙烯應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。

一、醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)

生產(chǎn)醋酸乙烯的技術(shù)有很多種，在工業(yè)發(fā)展過程中，醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)主要有乙炔液相法、乙烯液相法、乙醛醋酐合成法等，當(dāng)前，受到工藝以及原材料的影響，醋酸乙烯生產(chǎn)主要采取的方法有乙炔法和乙烯法兩種。其中乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯所需要的時(shí)間較短，而且生產(chǎn)過程環(huán)保達(dá)標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性高，因此在化工生產(chǎn)中占有主導(dǎo)地位。

1.乙烯法

利用乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯是將乙烯、醋酸、氧氣在催化劑以及醋酸鉀助催化劑的共同作用下，經(jīng)過反應(yīng)生成醋酸乙烯，其中醋酸乙烯的生產(chǎn)的溫度條件為100～200℃，壓強(qiáng)為0.6～0.8MPa。在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中，最初采用乙烯法進(jìn)行生產(chǎn)的是英國和日本，乙烯法中的催化劑中含有較多的氯離子，對(duì)裝置設(shè)備的腐蝕性較大，傳統(tǒng)的乙烯法生產(chǎn)裝置已經(jīng)被淘汰。在上世紀(jì)六十年代末期開發(fā)了乙烯氣相法，并且在日本建成第一套乙烯氣相法 Bayer 技術(shù)裝置。乙烯氣相法使用固定床作為反應(yīng)器，催化劑的使用壽命大約為1年左右。同時(shí)美國也加強(qiáng)對(duì)乙烯法的研究，產(chǎn)生了USI技術(shù)，該技術(shù)與日本的生產(chǎn)技術(shù)類似，但是工藝條件更加溫和，同時(shí)生產(chǎn)能力也相對(duì)較小，不適宜大規(guī)模的化工生產(chǎn)。隨著醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，還開發(fā)了Leap技術(shù)，這種技術(shù)與Bayer技術(shù)基本類似，但是采用流化床反應(yīng)器，因此使得醋酸乙烯生產(chǎn)裝置的投資相對(duì)減少，也提高了醋酸乙烯的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力，而且催化劑的使用壽命得到了延長。

2.乙炔法

乙炔法則是將乙炔、醋酸混合在一起，并且在醋酸鋅的催化作用下，在常壓以及溫度為160～205℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)生成醋酸乙烯的方法。第一套采用乙炔法進(jìn)行醋酸乙烯生產(chǎn)的裝置是德國研發(fā)的，該裝置的工作溫度一般在30～75℃之間，其中催化劑為硫酸汞，將過量的乙炔通入醋酸溶液中可以得到醋酸乙烯，但是這種裝置生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物較多，而且可以選擇的催化劑不多，催化劑對(duì)設(shè)備的腐蝕比較嚴(yán)重，因此當(dāng)前已經(jīng)淘汰。隨著醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的不斷深入研究，開發(fā)了乙炔氣相法，而且德國某公司于上世紀(jì)二十年代末期建立了第一個(gè)工業(yè)化乙炔氣相法合成裝置，采用固定床列管作為各種原料制劑的反應(yīng)器。上世紀(jì)六十年代日本對(duì)乙炔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改造，使用了流化床反應(yīng)器，使得乙炔氣相法不斷完善，而且將乙炔固定床工藝轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰补に嚒８鶕?jù)原料不同，采用乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯的方法主要有電石乙炔法和天然氣乙炔法兩種，電石乙炔法的成本較高、污染比較嚴(yán)重，當(dāng)前也逐漸被淘汰。通過研究發(fā)現(xiàn)可以利用天然氣氧化制取乙炔，并且用生產(chǎn)乙炔過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氣合成醋酸乙烯，是一種經(jīng)濟(jì)、清潔的生產(chǎn)方法，這種技術(shù)在天然氣資源豐富的國家比較適用，具有較強(qiáng)的競爭力。我國的天然氣資源相對(duì)缺乏，因此我國化工生產(chǎn)中醋酸乙烯乙炔法還是主要采用電石乙炔法。

3.乙炔法和乙烯法比較

乙烯法和乙炔法各有優(yōu)劣，通過整體比較發(fā)現(xiàn)，通過兩種方法生產(chǎn)，產(chǎn)品中的醋酸乙烯氣體的含量都可以達(dá)到99.5%以上，但是乙炔法中的副產(chǎn)物相對(duì)較多，尤其是醛類物質(zhì)，其含量比乙烯法產(chǎn)生的要高很多，醛類物質(zhì)對(duì)醋酸乙烯的聚合反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生較大的影響，如果為了生產(chǎn)聚乙烯醇產(chǎn)品，則乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯所得到的聚乙烯醇產(chǎn)品的質(zhì)量不如乙烯法高。另外，從環(huán)保的角度來講，乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯過程中的能耗較高，產(chǎn)生的環(huán)境污染比較嚴(yán)重，相對(duì)比起來，乙烯法的能耗低而且環(huán)境污染小，因此在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中采用乙烯法居多。

二、醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

醋酸乙烯的生產(chǎn)發(fā)展應(yīng)該要以提高醋酸乙烯產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗為目標(biāo)。在醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過程中可以從以下幾個(gè)方面著手進(jìn)行考慮：

1.拓展原材料

乙烯和乙炔是醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的主要原料，但是乙烯主要受到石油價(jià)格以及石油存儲(chǔ)量的影響，乙炔則受到電石質(zhì)量及環(huán)境問題的限制，因此兩種方法各有利弊。因此可以考慮拓展原材料的來源，提高醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的原材料供給量。當(dāng)前巖氣、煤層氣等新型資源的技術(shù)研究已逐漸成熟，開采技術(shù)也不斷提高，供應(yīng)量不斷提升，在未來的發(fā)展過程中可以加強(qiáng)對(duì)新型能源在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的應(yīng)用技術(shù)，從而加強(qiáng)對(duì)各種新型能源的應(yīng)用，以此提高醋酸乙烯的生產(chǎn)水平。

2.催化劑發(fā)展

催化劑是醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的重要原料，催化劑的質(zhì)量直接影響醋酸乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量，當(dāng)前常用的醋酸乙烯生產(chǎn)法中的乙炔法主要采用醋酸鋅負(fù)載活性炭作為催化劑，這種催化劑制作過程比較簡單，而且容易得到，但是使用壽命較短，催化活性下降較快。乙烯法所采用的催化劑無論是在使用壽命還是催化活性方面都比乙炔法催化劑更占優(yōu)勢(shì)。但是在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中對(duì)催化劑的回收處理是一個(gè)必須要考慮的重點(diǎn)問題，在今后的研究中應(yīng)該要積極加強(qiáng)對(duì)催化劑的研究，尤其是對(duì)催化劑活性組分的優(yōu)化、載體選取、制備工藝等方面要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而使得催化劑的活性不斷提升，催化劑的使用壽命不斷延長。

3.工藝優(yōu)化

醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的副反應(yīng)較多，副反應(yīng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，因此在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)工藝的優(yōu)化，降低或者完全消除醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的副反應(yīng)。例如采用粗分塔塔頂氣相直接進(jìn)入醋酸乙烯精制塔進(jìn)行醋酸乙烯生產(chǎn)，可以提高醋酸乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量以及裝置運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，是一種具有開發(fā)前景的基礎(chǔ)。再比如超重力精餾技術(shù)也是一種新的化工分離技術(shù)，在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出強(qiáng)勁的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語

綜上所述，醋酸乙烯生產(chǎn)過程中常用的方法有乙烯法和乙炔法兩種，總體說來，乙炔法的投資相對(duì)較低、但是單位生產(chǎn)成本較高，能耗較大，環(huán)境污染嚴(yán)重，乙烯法的投資相對(duì)較高，但是能耗低，產(chǎn)生的環(huán)境污染較小，兩者各有利弊。在未來的生產(chǎn)過程中應(yīng)該要積極加強(qiáng)對(duì)醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新研究，提高醋酸乙烯生產(chǎn)水平。

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