国内外醋酸生产与市场分析
乙烯法工艺的乙烯消耗量为 500 kg/t 醋 酸 ,较 高的乙烯价格(9000 元/t)也使得该法生产的醋酸成 本在 5000 元/t 左右。 因前几年国内醋酸暂时供不应 求,维持在 5000 元/t 以上的较高价位,故现存 2 套 乙烯法装置仍在运行。 随着低压甲醇羰基法装置的 不断投产, 醋酸价格应理性回归至 4000~4500 元/t 或以下,乙烯法将逐渐退出市场。
中科院化学所自 20 世纪 80 年代初开始进行甲 醇低压羰基合成醋酸的催化剂研究,在 20 年间形成 了完整的自主知识产权催化剂体系, 使我国在该领 域的基础研究和应用研究进入世界先进行列。
上 海 吴 泾 化 工 有 限 公 司 1996 年 从 BP 引 进 国 内第一套 10 万 t 级甲醇低压羰基合成醋酸装置后, 经过 3 年多探索,也完成了 20 万 t 级工艺包开发。 2.2.2 我国技术进展
51.0
6 Lyondell Chemical Company
45.4
7 Sterling Chemicals
45.3
8 Eastman Chemical Company
30.3
9 Daicel Chemical
22.0
10 Samsung Group
21.4
总计
764.8
2007 年 世 界 醋 酸 生 产 能 力 为 1168.8 万 t/a,产
3 世界市场现状及预测 2007 年世 界 十 大 醋 酸 生 产 商 合 计 生 产 能 力 占
世界醋酸总生产能力的 65.4%, 其中 Celanese 排名 第 一 , 占 25.92% ; 其 次 是 BP, 占 11.24% ; 第 三 是 Jiangsu Sopo,占 5.13%,见表 1。
1 概述 醋酸(acetic acid) [64-19-7],又名乙酸,结构式
CH3COOH, 分 子 式 C2H4O2, 相 对 分 子 质 量 60.05, 相 对 密 度 1.049, 熔 点 16.7℃ , 沸 点 118℃ , 着 火 点 485℃,闪点 43℃(开杯);溶于水、乙醇和乙醚。 无水 的醋酸在 16℃以下凝固成冰状,俗称冰醋酸。
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2009 年乙醛、 醋酸及其衍生
物技术、市场研讨会论文摘选
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国内外醋酸生产与市场分析
耿艳文 1 任 民 2 郝继红 3 赵庆国 4
(1 吉林石化公司运输仓储部 132021;2 中油吉林化建工程股份有限公司 132021; 吉林石化公司化肥厂 132021;4 吉林石化公司电石厂 132022)
量和消费量相同,均为 1071.6 万 t/a,供需平衡,见表
2。
表 2 2007 年世界醋酸供需情况
地区
产能 产量 进口量 出口量 实际消费量
(万 t·a-1) (万 t) (万 t) (万 t) (万 t)
非洲
2.0
0.6 1.0
1.6
亚洲
651.1 556.5 148.2 117.0 587.4
产能力将达到 1552.2 万 t/a,开工率按 83%计算,产 量将达到 1291.2 万 t,供需平衡。
表 3 2009-2012 年世界醋酸需求年均增长率
醋酐 醋酸酯 氯乙酸 对苯二甲酸 醋酸乙烯 其他 总计
1.6% 4.2% 5.5%
5.2%
3.6% 5.2% 3.8%
4 国内现状及预测
4.1 国内生产情况分析及预测
2.2 我国技术状况分析 2.2.1 我国技术现状
我国醋酸以自主技术建设为主, 引进和中外合 资为辅。目前我国醋酸主要采用甲醇羰基合成法、乙 烯法和乙醇法 3 种工艺路线。 2008 年我国甲醇羰基 合成法生产能力占我国醋酸总生产能力的 78.9%, 乙烯法占 6.8%, 乙醇法占 14.3%。
乙醇法是国内最早采用的醋酸生产工艺, 目前 国内几乎所有小型装置都采用此法。 该法经过国内 企业几十年的生产实践和技术改造,在节能降耗、三 废治理等方面均有较大的改进, 但乙醇消耗量达 900 kg/t 醋酸。 由于粮食发酵生产的乙醇市场售价 达 5000 元/t,因此用乙醇法生产醋酸的利润空间较 小。
Celanese 公 司 和 Millenium 公 司 也 开 发 了 提 高 生产能力的改进工艺。 Celanese 公司针对 AO Plus 工艺在高碘含量下易造成设备腐蚀、 产品中碘残留 量高会引起下游应用中催化剂中毒的缺陷, 开发了 Sliverguard 工艺。 该工艺采用银离子交换树脂为铑 催化剂。
醋酸可以通过乙醛与空气在约 140℃和 0.7MPa 下液相氧化来制备。使用醋酸镁催化剂,理论收率为
94%。 在德国、意大利、中国和日本有不少醋酸生产 能力是基于这种 Wacker-乙醛氧化工艺。 该工艺生 产能力占世界醋酸总生产能力的 10%左右,该工艺 的使用日见减少。
其他醋酸生产能力有基于正丁烷液相氧化 (Celanese 公 司 在 北 美 )、萘 氧 化 (BP 公 司 在 英 国 )、 乙醇转化(主要在印度和南美,尤其巴西)、以及从各 种反应中回收(醋酐和醋酸乙烯)。 2.1.2 国外技术进展
与国际上一样, 我国醋酸技术进展主要是对甲 醇羰基合成法的改进。 由中国科学院化学所与江苏 索普(集团)有限公司共同开发的甲醇羰基合成工艺 生产醋酸用催化剂 ── 一种正负离子双金属催化 剂及其制备方法与应用, 荣获第十一届中国专利奖 金奖。 这标志着我国醋酸生产拥有一项完全自主知 识产权的高效催化剂, 将推动我国醋酸生产进入世 界先进行列。目前,该项技术已申请专利 30 余项,包 括多相、均相、气(固)相多种催化剂,形成了完整的 自主知识产权催化剂体系。
日本昭和电工(Showa Denko)公司采用一种经乙 烯直接氧化生产醋酸的一步工艺。 HalderTopsoe 公 司正在开发由天然气直接制醋酸的工艺。Sabic 公司 开发了一种改性催化剂用于乙烷协同生产乙烯和醋
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酸,该工艺已在沙特阿拉伯 Yanbu 实现工业化。 最近, 美国加利福尼亚大学报道了一种将二甲
2008 年, 我 国 醋 酸 生 产 能 力 和 产 量 分 别 达 到
380.5 万 t/a 和 257.4 万 t,见表 4。 国内三大醋酸生
产厂家为塞拉尼斯(南京)化工有限公司、江苏索普
(集团)有限公司和上海吴泾化工有限公司。 表 4 2008 年我国醋酸生产情况
生产厂家
江苏索普(集团)有限公司 塞拉尼斯(南京)化工有限公司 扬子江乙酰化工有限公司 上海吴泾化工有限公司 山东兖矿国泰化工有限公司 中石油大庆油田化工有限公司 河南顺达化工科技有限公司 榆林卓越能源化工有限公司 小计 中石油吉林石化分公司 中石化上海石化公司 小计 山东金沂蒙集团有限公司 石家庄新宇三阳实业有限公司 河南天冠集团天冠醋酸厂 南宁化工集团有限公司 中海先锋化工(泰兴)有限公司 吉林吉安新能源集团有限公司 小计 合计
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表 1 2007 年世界十大醋酸生产商
序号
公司名称
生产能力/(万 t·a-1)
1 Celanese
303.0
2 BP
131.4
3 Jiangsu Sopo
60.0
4 Shanghai Hua Yi Group
55.0
5 China National Petroleum
2 技术状况分析 2.1 国外技术状况分析 2.1.1 国外技术现状
在多数情况下, 低压甲醇羰基合成法是醋酸生 产首选的工艺路线, 目前占世界醋酸生产能力的 66%。 所有世界规模的醋酸装置都采用甲醇羰基合 成工艺。在该工艺中,甲醇和一氧化碳在铑催化剂体 系存在下,在约 200℃和 3.5 MPa 下反应。以甲醇计, 醋酸总的理论收率约为 98%。 该工艺的主要开发商 是 BP 公司和 Celanese 公司。 BASF 公司拥有高压甲 醇羰基合成工艺,即采用在碘存在下的钴催化剂,但 该工艺成本高且仅用于孤立的场合。 经该工艺制得 的 醋 酸 含 有 低 浓 度 的 碘 , 这 是 醋 酸 乙 烯 单 体 (VAM) 生产商所需要的。
最近开发的新技术有改进甲醇羰基合成工艺、 天然气或乙烷转化制取醋酸等。 BP 公司开发了一种 新型的基于铱的甲醇羰基合成改性催化剂(即 Cativa 工艺),已安装在先前使用的铑装置上。 Cativa 工 艺首先在韩国三星公司的醋酸装置应用成功, 目前 重庆扬子江乙酰化工有限公司和南京也在采用该工 艺。
20 世纪 90 年代上海吴泾化工公司、 四川扬子 江乙酰化工公司引进 BP 技术各建设了一套低压甲 醇法合成醋酸装置, 江苏索普集团采用国内自主开 发的技术也建设了一套低压甲醇法合成醋酸的装 置。 目前国内低压甲醇法醋酸装置有 8 套。
目前乙醇法和乙烯法的车间成本已高于醋酸的 市场价格,无利可图。我国拥有低压甲醇法工艺的完 全自主知识产权,装置规模较大,低压甲醇法装置将 成为国内主力工艺。
中欧和东欧 43.0 34.5 3.7 20.5
17.8
中东
21.4 20.7 4.9 10.7
15.0
北美
321.5 334.8 37.6 100.4 272.5
大洋洲
0.4
0.4
中美和南美 11.2 7.9 15.6 0.2
23.3
西欧
118.6 116.6 123.5 86.1
153.7
总计
1168.8 1071.6 333.9 333.9 1071.6