【正文】 960年代末開發(fā)出來的技術(shù)上最先進的方法，采用此法生產(chǎn)的醋酸現(xiàn)已占醋酸總生產(chǎn)量的90%以上。1960年，德國BASF公司開發(fā)了鈷/碘催化劑體系的高壓高溫由甲醇羰基合成醋酸的工藝。國內(nèi)的醋酸生產(chǎn)，最早以乙醇原料為主，甚至還有用乙炔做原料的，上世紀70年代引進了以乙烯為原料的乙醛氧化法。由此可見，我國未來在醋酸和醋酐生產(chǎn)方面，發(fā)展的空間還很大，尤其是醋酐的生產(chǎn)量急需盡快提高，以緩和國內(nèi)市場上供需不平衡的突出矛盾。強勁的需求帶動了醋酸投資熱，產(chǎn)能的擴張主要集中在亞洲以及中東地區(qū)：江蘇索普集團15萬噸/年醋酸裝置于2004年建成投產(chǎn)，2007年擴產(chǎn)到40萬噸/年，總產(chǎn)能已達到60萬噸/年；上海吳涇化工廠通過不斷的技術(shù)改造使得其10萬噸/年引進裝置產(chǎn)能已達25萬噸/年，35萬噸/年自建裝置也于2007年投產(chǎn)；山東兗礦20萬噸/年裝置于2005年投產(chǎn)，目前產(chǎn)能已達30萬噸/年，其新建35萬噸/年裝置也即將投產(chǎn)；大慶油田20萬噸/年裝置于2007年投產(chǎn)。伊朗國家石化公司（NPC）計劃在Assaluyeh建造一座50萬噸/年醋酸廠。該裝置與傳統(tǒng)的甲醇法生產(chǎn)工藝不同，采用了Sabic公司基于乙烷氧化路線的新技術(shù)。Eastman化學(xué)公司的醋酸聯(lián)產(chǎn)工藝可使裝置的醋酸及醋酐產(chǎn)能達到46萬噸/年。該聯(lián)合企業(yè)將生產(chǎn)50萬噸/年醋酸、。中國是醋酸產(chǎn)能增長最快的地方，其甲醇羰基法合成醋酸裝置產(chǎn)能將達到430萬噸/年，乙烯乙醛和乙醇乙醛法醋酸裝置產(chǎn)能96萬噸/年，占到世界總產(chǎn)能的三分之一強。SRI咨詢公司的研究結(jié)論與塞拉尼斯公司的相一致。SRI咨詢公司進一步稱，未來5年亞洲，特別是中國將引領(lǐng)全球醋酸市場需求快速增長，亞洲地區(qū)將占到全球醋酸市場需求增量的80%以上。中國新建醋酸項目中包括BP與中石化計劃在中國重慶合資新建的65萬噸/年醋酸裝置，預(yù)計在2011年建成投產(chǎn)。截至2008年，其中，；；西歐116萬噸/年；中東歐地區(qū)43萬噸/年；中東/；亞太地區(qū)757萬噸/年。其中美國Eastman化學(xué)公司又是目前世界上最大的醋酐生產(chǎn)廠家，%；其次是日本的Daicel化學(xué)工業(yè)公司，%。%，%，%。2007年國外醋酐的主要生產(chǎn)廠家情況見表2所示。1997年，我國自行研制的第一套甲醇低壓羰基合成法醋酸裝置在江蘇索普（集團）有限公司建成投產(chǎn)，規(guī)模為10萬噸/年。%；，%；，%（全國醋酸醋酐行業(yè)協(xié)作組統(tǒng)計產(chǎn)量）。該地區(qū)是我國石化工業(yè)的重要基地，工業(yè)配套條件優(yōu)越，生產(chǎn)醋酸的原料供應(yīng)充足，水陸交通便利。塞拉尼斯公司在南京化工園獨資建設(shè)的年產(chǎn)60萬噸醋酸項目已建成投產(chǎn)。表5 2010年我國醋酸新增產(chǎn)能增（萬噸/年）企業(yè)名稱2010年底前新增產(chǎn)能技術(shù)類型江蘇索普60甲醇羰基合成法塞拉尼斯（南京）60甲醇羰基合成法山東華魯恒升20甲醇羰基合成法陜西延長石油15甲醇羰基合成法河南順達20甲醇羰基合成法BP（南京）50甲醇羰基合成法天津堿廠20甲醇羰基合成法云南去維20甲醇羰基合成法山東兗礦國泰40甲醇羰基合成法合計305此外，我國多個煤化工基地或天然氣化工基地都以碳—化學(xué)作為重要的產(chǎn)業(yè)鏈，其中醋酸是產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)。2007年我國醋酸生產(chǎn)能力361萬噸，其中低壓甲醇羰基法有255萬噸，到2010年醋酸總產(chǎn)能達到560萬噸/年（不包括乙烯法和酒精法），到2013年總產(chǎn)能將會達到驚人的895萬噸/年（不包括乙烯法和酒精法150萬噸/年產(chǎn)能）。2007年，我國醋酐的生產(chǎn)廠家有10多家。由西安北方惠安化學(xué)工業(yè)有限公司與中國煙草總公司陜西中煙工業(yè)有限公司、主要用于本企業(yè)的二醋酸纖維素生產(chǎn)。德惠中科天元生物工程有限公司在吉林省德惠市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)投資建設(shè)10萬噸/年乙醇裝置、10萬噸年醋酸裝置和8萬噸／年醋酐裝置。 國內(nèi)外醋酸和醋酐的市場現(xiàn)狀 世界醋酸消費結(jié)構(gòu)及增長預(yù)測全球醋酸當(dāng)前消費主要用于生產(chǎn)醋酸乙烯、對苯二甲酸、醋酸酯、醋酐以及其他有機化學(xué)品。醋酸酯類為第三消費大戶，占全球醋酸總消費量的13%，醋酸酯類主要用于農(nóng)藥、涂料和粘結(jié)劑。聚酯纖維是PTA的最大應(yīng)用領(lǐng)域。聚酯瓶和容器與玻璃容器相比，具有抗破碎性和重量輕的優(yōu)點，可提高使用安全性，降低運輸費用。2005年世界醋酸的消費量約為980萬噸左右，醋酸乙烯是醋酸的第一大消費領(lǐng)域，占世界醋酸總消費量的35%；對苯二甲酸是醋酸第二大消費領(lǐng)域，占世界醋酸總消費量的19%；醋酐為第三大消費領(lǐng)域，占16%；醋酸為第四大消費領(lǐng)導(dǎo)約占13%；其它則用于制造氯乙酸、雙乙烯酮來合成醫(yī)藥、染料、顏料、農(nóng)藥等。預(yù)計2010—2015年，世界醋酸需求量仍會保持3%的增長速度，2015年需求量達到1380萬噸左右。其中歐美國家的需求量將小幅度減少，日本的消費量基本持平，亞太其他國家和地區(qū)的消費量將不斷增加。近年不美國醋酐的供需情況以及消費結(jié)構(gòu)狀況及預(yù)測情況分別見表表10。近年來西歐地區(qū)醋酐的供需情況以及消費結(jié)構(gòu)狀況及預(yù)測情況分別見表11和表12所示。近年來日本醋酐的供需情況以及消費結(jié)構(gòu)狀況及預(yù)測情況分別見表13和表14所示。 國內(nèi)醋酐消費現(xiàn)狀近年來，由于我國醋酐的消費增長較快，產(chǎn)量不能滿足實際生產(chǎn)的需求，因此每都需要進口。2008年1—。 國內(nèi)醋酐消費前景近年來，我國醋酐的表觀消費量為斷增加，2004年突破20萬噸大關(guān)，%，2002—%。在經(jīng)濟發(fā)達國家，醋酐的第一消費大戶是醋酸纖維素。一醋酸纖維素，主要用于制造苯二甲酸纖維素（CAP），它是制做腸溶衣的主要原料；二醋酸纖維素，可制造熱塑性塑料，電話機殼，眼鏡架，玩具，醋酸人造絲，生物降解薄膜，半透膜材料（用于海水淡化，水處理，混合氣體分離，病毒細菌分離等），最大用途是經(jīng)抽絲加工成香煙過濾咀絲束；三醋酸纖維素，其性能和用途類似于二醋酸纖維素，但因其乙?；扛撸錂C械性、抗?jié)裥愿?，多用于電影膠片、特別是高速攝影用的感光材料片基，以及制造高絕緣薄膜用于醫(yī)療、航空、航天及軍工上。醋酸乙烯聚合為聚醋酸乙烯，經(jīng)醇解成為聚乙烯醇。聚乙烯醇用于維尼綸、紡織漿料、膠粘劑、分散劑等。EVA橡膠主要用途是作聚氯乙烯的耐沖擊改性劑，VAE乳液性能優(yōu)越，廣泛用于膠粘劑、涂料、織物加工、紙加工、建筑、包裝等。乙酰甲胺磷是高效低毒農(nóng)藥，是甲胺磷的替代產(chǎn)品。3. 裝置規(guī)模及產(chǎn)品方案 主要生產(chǎn)裝置及其規(guī)模本項目所建裝置旨在采用羰基合成技術(shù)生產(chǎn)醋酐，并聯(lián)產(chǎn)醋酸。本項目所建廠區(qū)包括三個工段，即原料氣工段、甲醇工段和酯化羰化工段。如果按后面方案實施，酯化車間除酯化塔外，還分別有醋酸和醋酸甲酯精制系統(tǒng)，年產(chǎn)醋酸10萬噸，醋酸甲酯原則上全部送羰化塔合成醋酐。年操作時間為7200小時，國外有成功的生產(chǎn)裝置，經(jīng)濟效益十分顯著，如果采用我們先進的催化劑工藝技術(shù)，生產(chǎn)能力有可能進一步增加30%~50%。1952年，美國Celanese公司開發(fā)了低碳烷烴氧化生產(chǎn)醋酸工藝。英國BP公司1982年引進孟山都技術(shù)建成了一套17萬噸/年的羰化法制醋酸生產(chǎn)設(shè)備后， 萬噸/年，并在Monsanto法制醋酸和Halcon法由醋酸甲酯制醋酐技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出由甲醇羰化生產(chǎn)醋酐聯(lián)產(chǎn)醋酸的新流程， 萬噸/年的醋酸醋酐聯(lián)產(chǎn)裝置(相當(dāng)于醋酸20萬噸/年)，1989年建成并投入運行。采用銥催化劑進行羰基合成醋酸，其優(yōu)點在于：⑴催化劑所用的貴金屬為銥和釕，價格相對而言要比金屬銠便宜一點；⑵作為助催化劑的碘甲烷的使用量，不像銠催化劑羰化反應(yīng)體系中使用的那么多。而在銠催化劑的羰化反應(yīng)體系中，基本上不存在所謂離子污染物影響之類的問題。國際上新建的大型醋酐和/或醋酸裝置，90%以上都是采用羰化法工藝。蔣大智先生從上世紀80年代開始進行羰化法制醋酸和醋酐的研究，并承擔(dān)了國家科技攻關(guān)(8551305)課題“甲醇制取乙酸、乙酐新工藝開發(fā)研究”。國內(nèi)醋酸生產(chǎn)起步于1953年，在上海試劑一廠采用乙醇乙醛氧化法建成第一套工業(yè)化生產(chǎn)裝置。1994年上海吳涇化工廠引進BP公司10萬噸/年羰基合成醋酸技術(shù)，1996年底建成投產(chǎn)。所用的這種新型催化劑與國際上現(xiàn)有同類催化劑相比，具有更高的催化活性和穩(wěn)定性，其綜合使用性能進一步得到改善。 采用新型催化劑進行羰化反應(yīng)，在反應(yīng)釜內(nèi)氣液混合和攪拌良好、反應(yīng)溫度在150℃180℃、 MPa 以上條件下，由甲醇羰化生產(chǎn)醋酸和醋酸甲酯，羰化產(chǎn)物選擇性大于99%；由醋酸甲酯羰化生產(chǎn)醋酐，如能保持反應(yīng)體系中沒有水的干擾，產(chǎn)物選擇性接近100%。由于熱穩(wěn)定性好，且其配體中含有化學(xué)相容性能極佳的官能團，從而在催化反應(yīng)設(shè)備中不易出現(xiàn)催化劑及其金屬附壁、沉底和結(jié)焦而難以清除。而且，新型催化劑對羰基合成反應(yīng)的原料要求不高、且靈活可變。故新型催化劑適用于多種羰基合成工藝，既可以用于均相溶液反應(yīng)；也可以將均相溶液反應(yīng)改為多相化進行。從羰化塔3出來的反應(yīng)液送到閃蒸器4，被閃蒸和蒸發(fā)出的氣體部分經(jīng)冷凝送到脫輕塔7，回收大部分碘甲烷及未反應(yīng)的醋酸甲酯；未能被冷凝成液體的氣相逸出物經(jīng)尾氣洗滌塔10回收 CO、少量碘化物和醋酸甲酯，循環(huán)再用。催化劑體系的性能左右著催化反應(yīng)中原料的轉(zhuǎn)化率，以及產(chǎn)物的生成速率和選擇性。表20 20萬噸/年醋酐和10萬噸/年醋酸主要原材料及公用工程消耗項 目單位時耗年耗主要原輔材料1CO2(100%)噸1250002焦 炭噸340003天然氣（%）kNm31260004銠 耗 g600005碘 耗kg50000公用工程1新鮮水m32循環(huán)水m33蒸汽,420℃,210℃ MPa噸噸噸4電KWH5空氣Nm36合成氣Nm37氮氣Nm38冷凍水量104kJ9冷凝液m36. 裝置占地及定員建立一個20萬噸/年醋酐、聯(lián)產(chǎn)10萬噸/年醋酐生產(chǎn)廠，廠區(qū)包括原料氣、甲醇和酯化羰化三個工段，56個車間。7. 投資估算及靜態(tài)經(jīng)濟經(jīng)濟效益分析建立原料氣、甲醇和酯化羰化三個工段，56個車間，包括計量儀表、傳輸泵和控制系統(tǒng)等，其中羰化反應(yīng)塔和閃蒸塔，以及其間的壓力傳輸泵和管道接頭等內(nèi)層的材質(zhì)，必須選用鋯材或哈氏合金等特種耐腐蝕材料。 成本分析年產(chǎn)20萬噸醋酐和10萬噸醋酸在成本方面經(jīng)費開支如下:1) ，其中－一氧化碳消耗150kt(化學(xué)計量值為126kt)，以500元/t，計7500萬元；－焦炭消耗38 kt(化學(xué)計量值為34 kt)，以市場價2500元/t計，合9500萬元；－天然氣消耗150MNm3 (化學(xué)計量值為126 MNm3)，；如果以煤代替焦炭作原料。4)銷售管理費用，以50元/噸計算，30萬噸需1500萬元。除20%。這就是說，每年僅需生產(chǎn)70天便可盈利，屬特優(yōu)項目類?？梢源_保工藝技術(shù)的先進性。生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟合理。另一方面也將在一定程度上降低原料和中間體的市場風(fēng)險，進一步強化了原料煤炭的加工深度、提高了產(chǎn)品的附加值，從而提升了企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。所選用的羰基合成工藝技術(shù)先進成熟，符合行業(yè)發(fā)展的要求。 10. 項目策劃與進展鑒于本項目投資額和工程量較大，如果能在建設(shè)周期內(nèi)，將有關(guān)工程環(huán)節(jié)的先后順序安排得當(dāng)，就有可能在一定程度上節(jié)省投資額度。聯(lián)系人：西安石油大學(xué) 張群正（教授）聯(lián)系電話：02981040806 手機：13310988828電子郵箱：qzzha