乙酸乙酯生產工藝研究進展及市場分析

李小東，許婧文，巨婷婷

（蘭州理工大學技術工程學院，甘肅 蘭州 730050）

乙酸乙酯又稱為醋酸乙酯（EA）。純乙酸乙酯是一種無色透明的液體，具有刺激性氣味，其沸點為77.1℃，相對密度為0.90。乙酸乙酯作為重要原料，同時，乙酸乙酯是一種良好的工業溶劑，還在食品工業中作為芳香劑等。

1 乙酸乙酯的生產方法

隨著工業的發展，乙酸乙酯的市場需求也在增加。目前乙酸乙酯的生產方法主要有醋酸酯化法、乙醛縮合法、乙醇脫氫法和乙酸、乙烯加成法[1]。

1.1 醋酸酯化法

乙酸酯化法工藝流程如圖1 所示。醋酸和過量乙醇與濃硫酸混合，經預熱器在酯化塔中酯化生成乙酸乙酯和水，塔中的混合物經分離塔、混合器、傾析器分離后再經干燥塔得到成品乙酸乙酯[2]。

圖1 醋酸酯化法制備乙酸乙酯生產工藝流程

乙酸酯化法分為間歇法和連續法[3]。大多采用間歇法生產乙酸乙酯，我國采用醋酸酯化法的時間長，工藝成熟，但生產能力較小，且乙酸與催化劑濃硫酸會形成混酸，嚴重腐蝕設備，產生較多的廢棄物，污染環境。近年來，中國在乙酸乙酯的生產過程中不斷改進生產工藝，其中最具有代表性的是清華大學開發的乙醇一步法生產乙酸乙酯[4]。

1.2 乙醛縮合法

在國外乙酸乙酯的制備多使用乙醛縮合法。這種生產方法是在三乙氧基鋁催化劑的作用下乙醛縮合生產乙酸乙酯的方法，其工藝流程如圖2所示[5]。

圖2 乙醛縮合法制備乙酸乙酯工藝流程

乙醛縮合法與醋酸酯化法相比，具有設備腐蝕小，生產成本低，產生三廢少，環境污染小等優點[6]，是一種經濟有效適宜長期制備的方法。目前，受原料來源的限制以及無法回收催化劑三乙氧基鋁等不足，該方法生產乙酸乙酯的工藝國內應不多。黑龍江省科學院石油化工研究所以乙醛作為原料，改用催化劑鋁醇鹽，并將乙醛縮合法縮減為一步縮合生產乙酸乙酯，反應的選擇性好，轉化率高，可達99%[7]。

1.3 乙醇脫氫法

乙醇脫氫法在催化劑的作用下使乙醇脫氫，得到粗乙酸乙酯，再次蒸餾回收，得到精制乙酸乙酯。目前多使用銅基催化劑，但難點在于副產物-丁酮的沸點與乙酯乙醇接近，難以分離，因此總設備投資的70%將用于分離工段設備建造。國內天津大學，中科院蘭州化學物理研究所均研制出不同的催化劑，大大解決了制備乙酸乙酯的難題[8]。

乙醇脫氫法工藝簡單、條件溫和、產品濃度高、生產成本低，是一種高效能，無腐蝕，廉價的制備工藝[8]。與其它生產方法相比較，總投資低，設備建設難度小，建造周期小，發展前景大。

1.4 醋酸、乙烯加成法

醋酸、乙烯加成法用乙烯和醋酸為原料，使用高溫水蒸汽將載體上的雜多酸催化，乙烯得到乙醇，然后乙酸和乙醇酯化后得到乙酸乙酯[9]。工藝流程如圖3 所示。

圖3 醋酸、乙烯加成法制備乙酸乙酯工藝流程

醋酸、乙烯酯化法是近年研究的熱點，利用來源豐富的乙烯進行再加工，減少了生產成本，低碳環保具有很大的發展前景。該方法反應具有較好的選擇性和更高的產率，原料耗損、能耗大大降低，大型企業擴建也十分容易，但生產場地必須在乙烯生產裝置附近。

總之，從總投資角度來比較，最優的生產工藝是乙酸、乙烯加成法[10]；從環保角度比較，乙醇脫氫法和醋酸、乙烯加成法生產兩種方法最優；從原料角度進行比較，醋酸、乙烯加成法原料供應充足；從生產工藝進行比較，目前最適合中國國情的生產工藝是乙醛縮合法[11]。

2 乙酸乙酯國內的發展狀況

近年來，中國的科技技術不斷發展，化學，醫藥和涂料相關產業的快速崛起，使中國對乙酸乙酯需求也不斷擴大。在過去的十年中，需求以10%的速度增長，導致國內市場出現供大于求的局面[12]。但是，中國近一半的企業仍然采用乙酸乙酯酯化法工藝，工藝生產技術落后，產量低，除去部分大型企業可使用其他經濟實惠的方法，其余一半的中小型企業目前快要停產或者半停產，市場缺口大。國外乙酸乙酯生產工藝成熟，純度較高，若在短時間內大量進出口貿易將會對我國市場需求有很大影響[13]。

不論何時，我國對于乙酸乙酯的需求都十分的多，從乙酸乙酯產業鏈布局到原料采購的資源緊張，從產品品質，價格和銷售的差異，我們可以預見乙酸乙酯市場的未來發展[14]。由我國所倡議的一帶一路造就的國際新動力，乙酸乙酯的應用在我國市場將得到更進一步的拓展，充分發揮其巨大的發展潛力[15]。為了降低國內市場醋酸酯化法制備原料成本，搶占更多的市場份額，選擇先進的工藝技術進行生產已成為未來國內乙酸乙酯的發展趨勢，因此各企業應加快技術更新和技術改造，增強實力，規避市場風險。

3 展望

綜合目前乙酸乙酯生產工藝的優缺點，再結合目前化工生產綠色環保、低能耗、生產成本等要求，我國未來乙酸乙酯的生產方法將會大量采用乙醛縮合法。