醋酸乙烯生產技術及發展趨勢

左圣達

摘 要：醋酸乙烯是有機化工原料中的一種，在化工生產過程中比較常用。本文對醋酸乙烯的生產技術進行介紹，并且對醋酸乙烯的生產技術的發展趨勢進行探討，旨在提高醋酸乙烯的生產水平。

關鍵詞：醋酸乙烯 生產技術 發展趨勢

中圖分類號：TQ325 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082 （2017） 04-0210-01

引言

醋酸乙烯是無色透明、具有強烈刺激性氣味的液體，是化工生產過程中是一種重要的有機化工原料，主要用于聚醋酸乙烯生產，經醇解制得聚乙烯醇，同時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，在很多領域都有廣泛應用。對醋酸乙烯的生產技術進行開發具有廣闊的前景，隨著我國工業生產水平的不斷提升，對醋酸乙烯應用領域也在不斷拓展。

一、醋酸乙烯的生產技術

生產醋酸乙烯的技術有很多種，在工業發展過程中，醋酸乙烯的生產技術主要有乙炔液相法、乙烯液相法、乙醛醋酐合成法等，當前，受到工藝以及原材料的影響，醋酸乙烯生產主要采取的方法有乙炔法和乙烯法兩種。其中乙烯法生產醋酸乙烯所需要的時間較短，而且生產過程環保達標，經濟性高，因此在化工生產中占有主導地位。

1.乙烯法

利用乙烯法生產醋酸乙烯是將乙烯、醋酸、氧氣在催化劑以及醋酸鉀助催化劑的共同作用下，經過反應生成醋酸乙烯，其中醋酸乙烯的生產的溫度條件為100～200℃，壓強為0.6～0.8MPa。在醋酸乙烯生產過程中，最初采用乙烯法進行生產的是英國和日本，乙烯法中的催化劑中含有較多的氯離子，對裝置設備的腐蝕性較大，傳統的乙烯法生產裝置已經被淘汰。在上世紀六十年代末期開發了乙烯氣相法，并且在日本建成第一套乙烯氣相法 Bayer 技術裝置。乙烯氣相法使用固定床作為反應器，催化劑的使用壽命大約為1年左右。同時美國也加強對乙烯法的研究，產生了USI技術，該技術與日本的生產技術類似，但是工藝條件更加溫和，同時生產能力也相對較小，不適宜大規模的化工生產。隨著醋酸乙烯生產技術的不斷發展，還開發了Leap技術，這種技術與Bayer技術基本類似，但是采用流化床反應器，因此使得醋酸乙烯生產裝置的投資相對減少，也提高了醋酸乙烯的生產效率和生產能力，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℃的條件下進行反應生成醋酸乙烯的方法。第一套采用乙炔法進行醋酸乙烯生產的裝置是德國研發的，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，但是這種裝置生產過程中的副產物較多，而且可以選擇的催化劑不多，催化劑對設備的腐蝕比較嚴重，因此當前已經淘汰。隨著醋酸乙烯生產技術的不斷深入研究，開發了乙炔氣相法，而且德國某公司于上世紀二十年代末期建立了第一個工業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器。上世紀六十年代日本對乙炔生產技術進行改造，使用了流化床反應器，使得乙炔氣相法不斷完善，而且將乙炔固定床工藝轉變為流化床工藝。根據原料不同，采用乙炔法生產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、污染比較嚴重，當前也逐漸被淘汰。通過研究發現可以利用天然氣氧化制取乙炔，并且用生產乙炔過程中產生的副產氣合成醋酸乙烯，是一種經濟、清潔的生產方法，這種技術在天然氣資源豐富的國家比較適用，具有較強的競爭力。我國的天然氣資源相對缺乏，因此我國化工生產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劣，通過整體比較發現，通過兩種方法生產，產品中的醋酸乙烯氣體的含量都可以達到99.5%以上，但是乙炔法中的副產物相對較多，尤其是醛類物質，其含量比乙烯法產生的要高很多，醛類物質對醋酸乙烯的聚合反應會產生較大的影響，如果為了生產聚乙烯醇產品，則乙炔法生產醋酸乙烯所得到的聚乙烯醇產品的質量不如乙烯法高。另外，從環保的角度來講，乙炔法生產醋酸乙烯過程中的能耗較高，產生的環境污染比較嚴重，相對比起來，乙烯法的能耗低而且環境污染小，因此在醋酸乙烯生產過程中采用乙烯法居多。

二、醋酸乙烯的生產技術發展趨勢

醋酸乙烯的生產發展應該要以提高醋酸乙烯產品質量、降低能耗為目標。在醋酸乙烯生產技術的發展過程中可以從以下幾個方面著手進行考慮：

1.拓展原材料

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

2.催化劑發展

催化劑是醋酸乙烯生產過程中的重要原料，催化劑的質量直接影響醋酸乙烯產品的質量，當前常用的醋酸乙烯生產法中的乙炔法主要采用醋酸鋅負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勢。但是在醋酸乙烯生產過程中對催化劑的回收處理是一個必須要考慮的重點問題，在今后的研究中應該要積極加強對催化劑的研究，尤其是對催化劑活性組分的優化、載體選取、制備工藝等方面要進行優化設計，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.工藝優化

醋酸乙烯生產過程中的副反應較多，副反應對產品質量影響較大，因此在醋酸乙烯生產過程中應該要加強對工藝的優化，降低或者完全消除醋酸乙烯生產過程中的副反應。例如采用粗分塔塔頂氣相直接進入醋酸乙烯精制塔進行醋酸乙烯生產，可以提高醋酸乙烯產品的質量以及裝置運行過程中的穩定性，是一種具有開發前景的基礎。再比如超重力精餾技術也是一種新的化工分離技術，在應用過程中表現出強勁的優勢。

結語

綜上所述，醋酸乙烯生產過程中常用的方法有乙烯法和乙炔法兩種，總體說來，乙炔法的投資相對較低、但是單位生產成本較高，能耗較大，環境污染嚴重，乙烯法的投資相對較高，但是能耗低，產生的環境污染較小，兩者各有利弊。在未來的生產過程中應該要積極加強對醋酸乙烯生產技術的創新研究，提高醋酸乙烯生產水平。

參考文獻

[1]李仕超，孔艷.淺談醋酸乙烯生產技術[J].四川化工，2009（05）

[2]董有波.分析醋酸乙烯生產技術[J].中國高新技術企業，2013（26）