醋酸乙烯生产技术及发展趋势

左圣达

摘 要：醋酸乙烯是有机化工原料中的一种，在化工生产过程中比较常用。本文对醋酸乙烯的生产技术进行介绍，并且对醋酸乙烯的生产技术的发展趋势进行探讨，旨在提高醋酸乙烯的生产水平。

关键词：醋酸乙烯 生产技术 发展趋势

中图分类号：TQ325 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2017） 04-0210-01

引言

醋酸乙烯是无色透明、具有强烈刺激性气味的液体，是化工生产过程中是一种重要的有机化工原料，主要用于聚醋酸乙烯生产，经醇解制得聚乙烯醇，同时还可以用于醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或共聚树脂、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物等衍生物的生产，在很多领域都有广泛应用。对醋酸乙烯的生产技术进行开发具有广阔的前景，随着我国工业生产水平的不断提升，对醋酸乙烯应用领域也在不断拓展。

一、醋酸乙烯的生产技术

生产醋酸乙烯的技术有很多种，在工业发展过程中，醋酸乙烯的生产技术主要有乙炔液相法、乙烯液相法、乙醛醋酐合成法等，当前，受到工艺以及原材料的影响，醋酸乙烯生产主要采取的方法有乙炔法和乙烯法两种。其中乙烯法生产醋酸乙烯所需要的时间较短，而且生产过程环保达标，经济性高，因此在化工生产中占有主导地位。

1.乙烯法

利用乙烯法生产醋酸乙烯是将乙烯、醋酸、氧气在催化剂以及醋酸钾助催化剂的共同作用下，经过反应生成醋酸乙烯，其中醋酸乙烯的生产的温度条件为100～200℃，压强为0.6～0.8MPa。在醋酸乙烯生产过程中，最初采用乙烯法进行生产的是英国和日本，乙烯法中的催化剂中含有较多的氯离子，对装置设备的腐蚀性较大，传统的乙烯法生产装置已经被淘汰。在上世纪六十年代末期开发了乙烯气相法，并且在日本建成第一套乙烯气相法 Bayer 技术装置。乙烯气相法使用固定床作为反应器，催化剂的使用寿命大约为1年左右。同时美国也加强对乙烯法的研究，产生了USI技术，该技术与日本的生产技术类似，但是工艺条件更加温和，同时生产能力也相对较小，不适宜大规模的化工生产。随着醋酸乙烯生产技术的不断发展，还开发了Leap技术，这种技术与Bayer技术基本类似，但是采用流化床反应器，因此使得醋酸乙烯生产装置的投资相对减少，也提高了醋酸乙烯的生产效率和生产能力，而且催化剂的使用寿命得到了延长。

2.乙炔法

乙炔法则是将乙炔、醋酸混合在一起，并且在醋酸锌的催化作用下，在常压以及温度为160～205℃的条件下进行反应生成醋酸乙烯的方法。第一套采用乙炔法进行醋酸乙烯生产的装置是德国研发的，该装置的工作温度一般在30～75℃之间，其中催化剂为硫酸汞，将过量的乙炔通入醋酸溶液中可以得到醋酸乙烯，但是这种装置生产过程中的副产物较多，而且可以选择的催化剂不多，催化剂对设备的腐蚀比较严重，因此当前已经淘汰。随着醋酸乙烯生产技术的不断深入研究，开发了乙炔气相法，而且德国某公司于上世纪二十年代末期建立了第一个工业化乙炔气相法合成裝置，采用固定床列管作为各种原料制剂的反应器。上世纪六十年代日本对乙炔生产技术进行改造，使用了流化床反应器，使得乙炔气相法不断完善，而且将乙炔固定床工艺转变为流化床工艺。根据原料不同，采用乙炔法生产醋酸乙烯的方法主要有电石乙炔法和天然气乙炔法两种，电石乙炔法的成本较高、污染比较严重，当前也逐渐被淘汰。通过研究发现可以利用天然气氧化制取乙炔，并且用生产乙炔过程中产生的副产气合成醋酸乙烯，是一种经济、清洁的生产方法，这种技术在天然气资源丰富的国家比较适用，具有较强的竞争力。我国的天然气资源相对缺乏，因此我国化工生产中醋酸乙烯乙炔法还是主要采用电石乙炔法。

3.乙炔法和乙烯法比较

乙烯法和乙炔法各有优劣，通过整体比较发现，通过两种方法生产，产品中的醋酸乙烯气体的含量都可以达到99.5%以上，但是乙炔法中的副产物相对较多，尤其是醛类物质，其含量比乙烯法产生的要高很多，醛类物质对醋酸乙烯的聚合反应会产生较大的影响，如果为了生产聚乙烯醇产品，则乙炔法生产醋酸乙烯所得到的聚乙烯醇产品的质量不如乙烯法高。另外，从环保的角度来讲，乙炔法生产醋酸乙烯过程中的能耗较高，产生的环境污染比较严重，相对比起来，乙烯法的能耗低而且环境污染小，因此在醋酸乙烯生产过程中采用乙烯法居多。

二、醋酸乙烯的生产技术发展趋势

醋酸乙烯的生产发展应该要以提高醋酸乙烯产品质量、降低能耗为目标。在醋酸乙烯生产技术的发展过程中可以从以下几个方面着手进行考虑：

1.拓展原材料

乙烯和乙炔是醋酸乙烯生产过程中的主要原料，但是乙烯主要受到石油价格以及石油存储量的影响，乙炔则受到电石质量及环境问题的限制，因此两种方法各有利弊。因此可以考虑拓展原材料的来源，提高醋酸乙烯生产过程中的原材料供给量。当前岩气、煤层气等新型资源的技术研究已逐渐成熟，开采技术也不断提高，供应量不断提升，在未来的发展过程中可以加强对新型能源在醋酸乙烯生产过程中的应用技术，从而加强对各种新型能源的应用，以此提高醋酸乙烯的生产水平。

2.催化剂发展

催化剂是醋酸乙烯生产过程中的重要原料，催化剂的质量直接影响醋酸乙烯产品的质量，当前常用的醋酸乙烯生产法中的乙炔法主要采用醋酸锌负载活性炭作为催化剂，这种催化剂制作过程比较简单，而且容易得到，但是使用寿命较短，催化活性下降较快。乙烯法所采用的催化剂无论是在使用寿命还是催化活性方面都比乙炔法催化剂更占优势。但是在醋酸乙烯生产过程中对催化剂的回收处理是一个必须要考虑的重点问题，在今后的研究中应该要积极加强对催化剂的研究，尤其是对催化剂活性组分的优化、载体选取、制备工艺等方面要进行优化设计，从而使得催化剂的活性不断提升，催化剂的使用寿命不断延长。

3.工艺优化

醋酸乙烯生产过程中的副反应较多，副反应对产品质量影响较大，因此在醋酸乙烯生产过程中应该要加强对工艺的优化，降低或者完全消除醋酸乙烯生产过程中的副反应。例如采用粗分塔塔顶气相直接进入醋酸乙烯精制塔进行醋酸乙烯生产，可以提高醋酸乙烯产品的质量以及装置运行过程中的稳定性，是一种具有开发前景的基础。再比如超重力精馏技术也是一种新的化工分离技术，在应用过程中表现出强劲的优势。

结语

综上所述，醋酸乙烯生产过程中常用的方法有乙烯法和乙炔法两种，总体说来，乙炔法的投资相对较低、但是单位生产成本较高，能耗较大，环境污染严重，乙烯法的投资相对较高，但是能耗低，产生的环境污染较小，两者各有利弊。在未来的生产过程中应该要积极加强对醋酸乙烯生产技术的创新研究，提高醋酸乙烯生产水平。

参考文献

[1]李仕超，孔艳.浅谈醋酸乙烯生产技术[J].四川化工，2009（05）

[2]董有波.分析醋酸乙烯生产技术[J].中国高新技术企业，2013（26）