32醋酸乙烯的生產方法及特點分析目錄TOC\o"1-3"\h\u15994醋酸乙烯的生產方法及特點分析 118211.1乙炔法 183661.1.1電石乙炔法 126945圖1電石乙炔法工藝流程 2165451.1.2天然氣乙炔法 25223圖2天然氣乙炔氣相法工藝流程 39861.2乙烯法 3194231.2.1乙烯氣相法 327814圖3乙烯氣相法工藝流程 4國內外在工業(yè)上生產醋酸乙烯的方法分別是乙炔法、乙烯法。國外生產醋酸乙烯用乙烯法；我國生產主要用乙炔法包括電石乙炔法和天然氣乙炔法、乙烯法，我國更多的是使用電石乙炔法。歷史上也有乙醛醋酐加成法、羰基合成法、單一醋酸原料法等，但均未投入工業(yè)生產。1.1乙炔法乙炔法又分為液相法和氣相法，液相法因腐蝕嚴重已經被淘汰，目前所使用的生產方法主要是乙炔氣相法，又分為Wacker法（電石乙炔）和orden法（天然氣乙炔）。1.1.1電石乙炔法電石乙炔法生產醋酸乙烯的基本反應如下：生成乙炔：生成醋酸乙烯：電石乙炔法是以乙炔和醋酸作為反應原料，醋酸汽化，在常壓160-200℃的高溫條件下，醋酸鋅為催化劑，經助催化劑誘導在反應器里發(fā)生氧化反應，生成產物。因電石中含有S、P、As化合物等雜質，所以電解時會有大量的雜質生成。在高溫的條件下，乙炔和醋酸反應時也會生成大量的有機化合物雜質，其中乙醛會影響醋酸乙烯的活度，為了不讓它在反應中生成，醋酸和乙炔在反應時，需要保持低水分或無水分的反應環(huán)境。在使用此工藝方法時，有較多的副反應，導致醋酸乙烯的純度比較低。電石乙炔法醋酸乙烯的工藝流程如圖1所示。圖1電石乙炔法工藝流程1.1.2天然氣乙炔法該法以天然氣為原料，制取反應物乙炔和醋酸，在180-220℃的高溫下在反應器中進行反應。此工藝方法生產醋酸乙烯的反應如下：制取乙炔：制取醋酸乙烯：天然氣乙炔法生產時，先在反應器中通入甲烷和氧氣，在190℃的高溫下進行氧化反應，制取乙炔，醋酸經高溫汽化后進入反應器，進行反應生成醋酸乙烯，再經過洗滌，精餾后得到精制醋酸乙烯。工藝過程中采用循環(huán)導熱油處理多余的熱量，在產品處理工序采用醋酸對醋酸乙烯進行回收，這使其工藝性和經濟性遠好于電石乙炔法。天然氣乙炔法制取醋酸乙烯流程如圖2。[[][]黃英麗,劉洋洋,張斌.乙烯氣相法和乙炔氣相法合成醋酸乙烯的催化劑的研究進展[J].化學世界,2021,62(02):71-76.圖2天然氣乙炔氣相法工藝流程1.2乙烯法乙烯法可以分為液相法和氣相法。液相法對于設備的腐蝕很大,隨著工藝的不斷進步其已被徹底淘汰。氣相法是當前世界上制造醋酸乙烯的一種最主要生產工藝。1.2.1乙烯氣相法乙烯氣相法又分為USI法和Bayer法和Leap流化床工藝法。乙烯氣相法制取醋酸乙烯主要方程式：USI法和Bayer法的工藝主要的不同點是催化劑，USI法的催化劑是Pd/Pt；Bayer法的催化劑是Pd/Au，兩者相比之下，Bayer法的催化劑活性更高、壽命更長、選擇率更高、生成的產品純凈度更高，所以工業(yè)生產中乙烯Bayer法作為選擇的主要生產方式。乙烯氣相法制取醋酸乙烯流程如圖3。[[][]嚴琦斌,吳徐冰,王要輝,黃蓓,盧潤芝,胡曉萍.氣相乙烯法生產醋酸乙烯改進工藝的模擬優(yōu)化[J].化學反應工程與工藝,2019,35(06):534-541.圖3乙烯氣相法工藝流程Bayer法制取醋酸乙烯的工藝大體可分為兩個主要工段，一個是原料醋酸、乙烯的合成工段，一個是分離和精制工段。合成工段在蒸發(fā)塔中，液體醋酸從上部進入，氣體乙烯從底部進入，使兩者逆流出充分混合，混合氧氣后進入反應器，在高溫高壓催化劑的環(huán)境中生成粗醋酸乙烯、水、二氧化碳、副產物，還有沒有反應完全的乙烯和醋酸。經氣液分離后，乙烯、醋酸的循環(huán)氣可繼續(xù)使用，液體就從反應器底部進入分離精制工段，經過初餾塔、提氣塔、精餾塔等可以去除液體中的醋酸和水等輕組分物質，在進行副產物乙醛的分離后，就得到純凈度較高的醋酸乙烯產品。[[][]YaNanXie,XieYaNan,MengZhi,LiFu.PurificationProcessDesignofVinylAcetateBasedonAspenPlus[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience,2020,545(1).3種方法工藝的投資大體如表4。表4工藝投資對比表乙烯法電石乙炔法天然氣法VAc產能：萬噸/年11.311.311.3生產成本：美分/kg84.84106．88102.97原材料費用43.3974.0776.22公用工程費用7.734.386.87維修材料5.514.852.34折舊14.0311,395.84稅金和保險2.802.271.17總生產成本：美分/k