醋酸酯化合成乙醇工艺及经济性分析

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1、-6-专家论坛精细化工原料及中间体2011年第11期"!!!!!!!!!!!!!!!!"!!2011年乙醛、醋酸及其衍生!!物技术、市场研讨会论文摘选!!"!!!!!!!!!!!!!!!!"醋酸酯化合成乙醇工艺及经济性分析李扬曾健王科胡玉容范鑫袁小金许红云（西南化工研究设计院国家碳一化学工程技术研究中心工业排放气综合利用国家重点实验室，四川成都610225）摘要：随着醋酸产能的扩张，醋酸产能过剩已是不争的事实，醋酸行业亟需新的增长点来支撑新增产能。燃料乙醇的推广已成为乙醇行业新的热点方向，因此我院在多年研究醋酸合成的基础上，开发了醋酸经酯化合成乙醇的催化剂及工艺

2、。该工艺拓展了醋酸行业的下游产业链，并同时为醋酸酯行业提供新的销路。通过经济性分析，发现该路线盈利的可靠性高，适应市场变化能力及抗风险能力强。关键词：醋酸，乙醇，加氢，酸酯，经济分析6随着醋酸行业的产能扩张，我国已经成为醋酸围，我国燃料乙醇需求量约为6.6×10t/a（按我国7[2]生产第一大国，2010年我国醋酸产能约为600万汽油需求为6.6×10t/a计）。而目前我国主要的56吨/年，占全球产能的30%。今年我国将新增醋酸产家燃料乙醇生产企业总生产能力才1.42×10t/a能240万吨/年，而据相关部门预测，我国今年醋酸（见表1），因此燃料乙醇的市场潜力巨

3、大。需求量约为480万吨左右，产能过剩问题突出。同时表1我国主要燃料乙醇生产企业情况（万吨/年）我国醋酸消费仍主要集中在PTA、醋酸乙烯、醋酸序号企业名称核准能力主要原料酯、双乙烯酮、农药、医药中间体等行业，消费结构没1吉林燃料乙醇有限公司50玉米有发生明显变化，没有形成新的需求增长点来支持2河南天冠企业集团有限公司30小麦、玉米新增产能，因此醋酸产能增长过快与需求量相对滞3安徽丰原生物化工有限公司32玉米、小麦[1]后的矛盾将更加突出。4中粮生化能源肇东有限公司10玉米乙醇是重要的大宗化工产品，广泛用于医药、食5广西中粮生物质能源有限公司20木薯品、燃料、化工

4、等行业。2010年我国乙醇产量为合计142890.80万千升，乙醇消费领域主要集中在白酒和燃料乙醇两大领域。其中燃料乙醇的推广使用，极大的乙醇的生产方法主要有发酵法和化学法。发酵刺激了乙醇市场的快速增长。据欧洲经合组织法的主要原料是农作物，通过利用农作物中的淀粉（OECD）统计，2007年全球燃料乙醇产量达到4.1发酵获得乙醇。化学法主要是以乙烯为原料，通过乙7×10t，较2000年增长了200%，相当于全球汽油消烯水合生产乙醇。我国乙醇的生产主要以发酵法为费量的近3%。预计到2012年全球燃料乙醇产量将主，占乙醇总量的96.5%。从表1的统计可以看出，[2]比

5、2007年再增长一倍。同时今年4月底巴西将乙我国发酵法生产乙醇主要原料集中在玉米和小麦。醇由一般农产品的衍生品提高到战略能源的高度，与燃料乙醇第一生产大国美国相比，我国燃料乙醇更加凸显了乙醇在国民经济中的重要地位。生产成本较高，每吨乙醇需消耗3.3吨玉米和1.5吨我国燃料乙醇市场刚刚起步，正处于试点阶段，煤，乙醇的生产成本在8000元以上。目前我国正在使用燃料乙醇的地区包括6个省和图1对比了近期醋酸和乙醇的价格走势，从图18个地市，同时国家已批准重庆、湖北、河北、山东、中可以看出近期醋酸价格一直在3300元/吨上下浮江西等省的燃料乙醇发展规划，并已评估宁夏、四川

6、动，此价格已经接近醋酸的生产成本。而乙醇价格走和广东等地的专项发展规划。我国规定可在汽油中势从去年4000元/吨持续上涨，最高达到了7260添加10%的乙醇，若按此比例计算，推广至全国范元/吨。2011年第11期精细化工原料及中间体专家论坛-7-1技术路线的选择加氢反应：醋酸具有很强的腐蚀性，因此对设备的材质要CH3COOCH3+2H2→CH3OH+C2H5OH求较高。我院通过对比，开发了醋酸先经酯化合成醋总反应：酸酯再加氢的合成乙醇的工艺路线。该路线仅需在CH3COOH+2H2→C2H5OH+H2O醋酸酯化的反应器部分利用耐腐蚀材料，因此可避免大规模使用耐腐蚀

7、性设备，减少反应设备的投资1.2醋酸--醋酸乙酯--乙醇路线成本。本工艺路线中，醋酸和乙醇/甲醇等醇类酯化合成醋酸酯已经是成熟的技术，因此由醋酸经酯化合成乙醇的关键是开发醋酸酯加氢合成乙醇的技术。针对目前醋酸酯市场上主要以醋酸甲酯和醋酸乙酯居多，因此我院对醋酸甲酯和醋酸乙酯两条路线都进行了开发。首先醋酸与乙醇发生酯化反应生成醋酸乙酯，1.1醋酸--醋酸甲酯--乙醇路线然后经分离提纯后，醋酸乙酯在催化剂的作用下发生加氢反应生成乙醇，其中一部分乙醇返回到酯化工序继续与醋酸反应，另一部分乙醇经过精馏后可得到无水乙醇。反应原理如下：酯化反应：CH3COOH+C2H5OH

8、→CH3COOC2H5+