工业上如何制乙酸

甲醇低压羰基合成工艺

成熟的醋酸生产工艺有乙炔乙醛法、乙醇乙醛法、乙烯乙醛法、丁烷氧化法和甲醇低压羰基合成法。乙炔乙醛法由于存在严重的汞污染已被淘汰；乙醇乙醛法因生产工艺落后、成本高，国外也已淘汰，国内尚有少量生产；乙烯乙醛法因需消耗乙烯资源，产品成本较高，国外已淘汰，但在我国目前还是主要生产工艺；丁烷氧化法仅适用于轻油比较丰富的地区，不具推广性。目前应用较广泛的为甲醇低压羰基合成法，依据催化剂体系不同，各公司开发出各具特色的甲醇低压羰基合成工艺技术：

★ BP Cative工艺

BP公司在其传统工艺技术上，将铑系催化剂改为铱系催化剂，即为BP Cative工艺。该工艺采用铼、钌、锇等多种稀有金属为助催化剂，铱系催化剂的催化活性明显高于铑系,水含量较低时，铱系催化剂稳定性高，能耗低，丙烯等副产物少，并可在水含量≤5%（Vol，下同）下操作，可大大改进传统的甲醇羰基化过程，降低生产费用和投资。此外，因水含量降低，CO的利用效率提高，蒸汽消耗减少。Cative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拟采用该工艺。

★ 塞拉尼斯AO Plus工艺

1980年，美国塞拉尼斯公司推出AO Plus工艺（酸优化法）。该工艺通过加入高浓度的无机碘（主要是碘化锂）改变催化剂的组成，使反应器在低水含量4%～5%下运行，提高了羰基化反应的产率和精制能力。该工艺采用特殊的专利技术，可使醋酸的产率达99%，反应速率也非常快，产品残留的总碘含量低于5×10-12。

★ 塞拉尼斯Silverguard工艺

塞拉尼斯公司针对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Silverguard工艺。该工艺采用银离子交换树脂为铑催化剂载体，可将产品中残留碘降至2μg/g；而采用传统方法，产品中残留碘一般为10μg/g。

★ 千代田Acetica工艺

千代田公司于1997年开发出Acetica工艺。该工艺采用多相铑催化剂与聚乙烯基吡啶树脂组合成为相载体催化剂体系，此催化剂体系可改进铑的催化活性，使醋酸的产率超过99%。用碘代甲烷作促进剂，采用悬浮的固体铑基复合催化剂（负载于特种材料球体上），于175℃、2.8MPa的条件下，在鼓泡塔式闭路反应器中进行反应，反应产物经闪蒸、脱水、精制后得到终产品，甲醇的转化率≥99%。

乙烷及乙烯原料路线生产醋酸技术

★ 乙烷选择性催化氧化

乙烷选择性催化氧化工艺由联碳公司于20世纪80年代开发，称为Ethoxene工艺。该工艺的主要特点是除生成醋酸外，还生成一定比例的乙烯。目前尚未实现工业化。沙特阿拉伯沙特基础工业公司开发了经磷改性的钼-铌-钒酸盐催化剂，以乙烷为原料，联产醋酸和乙烯的新工艺。乙烷和空气（15:85）在260℃、1.38MPa的条件下反应，当乙烷的转化率为53.3%时，醋酸和乙烯的选择性分别为49.9%和10.5%。

★ 乙烯直接氧化

日本昭和电工公司开发了乙烯直接氧化制醋酸的工艺，于1997年在千叶工厂建成一套生产能力为10万t/a的醋酸装置。该工艺采用钯系催化剂，于150～160℃、压力约0.9MPa、在固定床反应器内进行反应，乙烯的单程转化率为7.4%，醋酸、乙醛和CO2的选择性分别为86.4%、8.1%和5.1%。该工艺非常简单，废水排放量仅为乙烯乙醛法的1/10。

国内甲醇低压羰基合成工艺技术

★ 西南院产业化进程

西南化工研究院历经20多年完成了10万t/a甲醇低压羰基合成制醋酸工艺包的技术开发。该工艺采用双反应器串联，第二个反应器可使第一个反应器内未反应的原料充分反应，以提高反应效率，并能减轻精制和尾气回收系统的负荷。西南化工研究院为解决催化剂的沉淀问题，采取增加一个转化器、降低反应液中水含量等措施，提高反应转化率和铑系催化剂的承热能力；在产出粗酸时采用蒸发流程，可大大提高粗醋酸中醋酸的含量，减少母液循环量，降低分离工段的负荷；与醋酸作吸收剂相比，甲醇吸收剂的吸收效果好、用量少、对设备腐蚀性小。原国家石油化学工业局组织专家进行技术鉴定后认为，该工艺的转化率和选择性高，副产物少，“三废”排放少，产品质量达到世界先进水平。该工艺于1998年1月实现工业化，1999年获国家专利。

★ 应用情况

1996年上海吴泾化工有限公司从英国BP公司引进的国内第一套10万t/a甲醇低压羰基合成醋酸装置建成投产。尔后，该公司经3年多的实践探索，完成了20万t/a工艺包开发；装置的生产能力达20万t/a。同时，核心设备制造和PDP软件包等核心技术开发取得重大突破，其中有8项专利已报国家专利局审批。目前，该公司正努力完善其现有装置，争取使醋酸的生产能力达到23万～25万t/a。

江苏索普集团的10万t/a醋酸工程是国内第一套以天然气为原料、采用国内西南院技术的甲醇羰基合成醋酸项目，1994年11月开工建设，1998年1月一次性投料试车成功，产出合格产品。1998年11月，对醋酸装置进行生产考核后认为，该装置醋酸的生产能力可达300t/d，其产量、质量和原辅料消耗均达到设计要求。该工程实际完成总投资10.3459亿元。2000年，该公司投资4715.34万元对10万t/a醋酸装置进行技术改造，对工艺进行适

当改进并增加少量设备，使产能提高2.5万t/a。索普集团醋酸二期工程在一期工程的基础上，采用国内技术对原有的醋酸生产装置进行改造，新增生产能力15万t/a；项目投资总额为9.19亿元，该项目于2003年开工建设，2004年10月竣工，11月投料试车。

兖州煤矿集团公司的煤电工程包括醋酸20万t/a、甲醇23.6万t/a、发电装机71.8MW。其中，醋酸装置采用西南化工研究院开发的甲醇低压羰基合成醋酸技术。该工程总投资11亿元，于2003年5月开工建设，已于2005年7月投产。

大庆油田甲醇厂的20万t/a醋酸项目，以天然气为原料，采用国内甲醇羰基合成醋酸技术，2003年7月可行性研究报告获批准，同时，该厂与西南化工研究院正式签订了20万t/a醋酸项目专利许可和相关技术服务合同。该项目总投资15亿元，计划2004年4月开工，2005年底投产。

其他省市如陕西、山西、河南、山东、贵州等正积极准备采用国内技术建20万t/a醋酸装置，显示了国内醋酸生产的勃勃生机。

国内甲醇低压羰基合成醋酸技术的成功开发，打破了国际上少数醋酸专利商对我国的技术封销，为国内醋酸工业的发展提供了更多的选择余地，必将推动我国醋酸工业的快速发展。国内技术在完成20万t/a放大工作后，应积极进行50万t/a的放大工作，同时应抓紧对非铑系催化剂的研究工作。

目前国内生产广泛采用的是以98%浓硫酸为催化剂连续酯化生产的工艺路线。本文以实际。 T程硕L论文1.5吴泾生产现状及分析我公司的乙酸乙酯是作为本公司的主打产品醋酸的下。年1月上旬一次试车成功。该工艺路线反应原料为尿素和甲醇.均为大宗的化工原料，价格。 目前乙酸乙酯都是采用以浓硫酸为催化剂的传统生产工艺来进行生产的，存在着转化率低。制备2-亚烷基4-溴代乙酰乙酸酯的方法；γ-溴代丁酸乙酯的合成方法。 订购本套资料光盘。 该合成路线比之现有工艺，缩短了反应步骤，降低了生产成本，是一种适宜于大规模工业。乙酸乙酯是目前国内进口量较大的有 机化工产品，国内的生产能力虽比较大，但多数装。 以及与现有工艺的适用性等问题，至今 没有实现工业化。 [6] 2.2 乙醛缩合法在乙醇铝。国外利用异戊二烯原料丰富的优势，多采用此法进行工业化生产，在生产成本上具有一定。 并取得阶段性研究成果国内科研单位开发的工艺路线均为异丁醛氧化制异丁酸，而后进一。一、生产技术及其进展 目前， 乙酸乙酯的工业生产方法主要有： 醋酸酯化法 乙醛缩合。 腐蚀性强，在国际上是属于被淘汰的工艺路线。 （2） 乙醛缩合法 在催化剂乙醇铝的存。

甲醇羰基化法制醋酸：CH3OH+CO→CH3COOH甲醇羰基化制醋酸有高压法（BASF法）和低压法（Monsanto法）。高压法用羰基钴为主催化剂，碘甲烷为助催化剂，在约250℃和70MPa压力下进行。而低压法以三碘化铑为主催化剂，碘甲烷为助催化剂，在175-200℃，反应总压3MPa，CO分压1-1.5 MPa条件下进行。BASF高压法生产工艺流程。甲醇经尾气洗涤塔后，与一氧化碳、二甲醚及新鲜补充催化剂及循环返回的钴催化剂、碘甲烷一起连续加入高压反应器，保持反应温度250℃、压力70MPa。由反应器顶部引出的粗乙酸与未反应的气体经冷却后进入低压分离器，从低压分离器出来的粗酸送至精制工段。在精制工段，粗乙酸经脱气塔脱去低沸点物质，然后在催化剂分离器中脱除碘化钴，碘化钴是在乙酸水溶液中作为塔底残余物质除去。脱除催化剂后的粗乙酸在共沸蒸馏塔中脱水并精制，由塔釜得到的不含水与甲酸的乙酸再在两个精馏塔中加工成纯度为99.8%以上的纯乙酸。以甲醇计乙酸的收率为90%，以一氧化碳计乙酸的收率为59%。副产3.5%的甲烷和4.5%的其他液体副产物。Monsanto低压法生产流程。甲醇预热后与一氧化碳、返回的含催化剂母液、精制系统返回的轻馏分及含水醋酸一起加入反应器底部，在温度175～200℃，总压3MPa、一氧化碳分压1～1.5MPa下反应，反应后于上部侧线引出反应液，闪蒸压至200kPa左右，使反应产物与含催化剂的母液分离，后者返回反应器，反应器排出 的气体含有一氧化碳、碘甲烷、氢、甲烷送入涤气塔。精制系统共有四个塔，含粗醋酸、轻馏分的反应混合液以气相送入第一个塔脱轻塔，在80℃左右脱出轻馏分，塔顶气含碘甲烷、醋酸甲酯、少量甲醇，进入涤气塔。脱轻塔釜液为含水粗醋酸，送第二个塔脱水塔。塔底为无水粗醋酸送入第三个塔，脱重馏分塔，于塔上部侧线引出成品酸，塔釜液含丙酸40%及其它高级羧酸。第四个塔是废酸蒸馏塔，较小，回收脱重塔底部馏分中的醋酸。塔底排出重质废酸为产量0.2%，可焚烧或回收。四个塔与反应器排出的气体汇总后的组成为CO 40～80%，其余20～60%为H2、CO2、N2、O2以及微量的醋酸、碘甲烷，一起在涤气塔用冷甲醇洗涤回收碘后焚烧放空。催化剂:甲醇低压羰化制醋酸所用的催化剂是由可溶性的铑络合物和助催化剂碘化物两部分组成，铑络合物是[Rh+1(CO)2I2]-负离子，在反应系统中可由Rh2O3和RhCl3等铑化合物与CO和碘化物作用得到，已由红外光谱和元素分析证实，[Rh+1(CO)2I2]-存在于反应溶液中，是羰化反应催化剂活性物种。 所用的碘化物可以是HI或CH3I或I2，常用的是HI，反应过程中HI能与CH3OH作用生成CH3I，CH3I的作用是与铑络合物形成甲基－铑键，以促进CO生成酰基－铑键而少生成或不生成羰基铑(参见反应机理)，但关键是烷基－卤素键的强度要适宜。可以看出C－I键最容易断裂，C－Cl键最难断裂，故CH3I作助催化剂是较好的。NaI或KI不能用作催化剂，因为在反应过程中，这些碘化物不能与CH3OH反应生成CH3I。 由于铑基催化剂比钴基催化剂更易与CH3I反应，且由此生成的[CH3-Rh(CO)2I3]-比[CH3Co(CO4)]更不稳定，即CO插入CH3-Rh键更加容易，最后由于乙酰碘可直接从中消去而使铑基催化剂比钴基更加有利参考资料:醇醚技术网全文地址: http://www.chunmijishu.com/html/chunmixiangguanxingye/chunmixiayouchanpin/2009/0223/617.html

1．1

原料乙酸正丁醇磷钨酸六水合三氯化

铁浓硫酸硅酸钠乙醇以上均为化学纯试剂

1．2

固载化磷钨酸催化剂的合成方法【6】

将一定量的硅酸钠和12一磷钨杂多酸分别配成水

溶液，在室温和搅拌下将硅酸钠溶液用适量的硫酸溶

液进行预凝胶。将上述两种溶液混合后，在搅拌下注

入乙醇介质中，形成微球凝胶，分离出的凝胶经老化酸

洗后，用水洗至无硫酸根，然后在室温下凉干，再于

120℃下干燥24小时，最后在180~C活化6小时。

1．3

产品合成方法

在干燥的50ml圆底烧瓶中，加入一定量的催化

剂，加入一定比例的冰乙酸和正丁醇，并加入几粒沸石

(固载化杂多酸作催化剂时可以不加)，装上分水器、回

流冷凝管，加热回流一定时间。反应完后，将装置改为

蒸馏装置，将瓶中产物蒸出，待馏出液温度达到130~C

即可停止(用浓硫酸作催化剂时可省这一步)。将馏出

液倒入分液漏斗中，用10％NaI-ICO3溶液洗涤有机层呈

中性，分出水层。酯层依次用饱和Nael溶液、水各洗涤

一次，分出酯层，用无水

干燥，蒸馏收集124—

126℃馏分，得无色透明具有梨香味的液体产物。称

重、计算产率，并测其折光率。

1．4

产品分析

按上述方法合成的产品为五色透明的液体，具有

特殊水果香味，折光率

=1．3940，比重

=0．8807，

沸点bp=126．1℃，红外光谱数据在1732cmI1(强)区域

有一个C=0伸缩振动吸收峰，在13(X)--1050区域有两

个C—O伸缩振动吸收峰，均与文献值符合，证明产品

是乙酸正丁酯。

一、1.直接酯化法是国内工业生产醋酸乙酯的主要工艺路线。以醋酸和乙醇为原料，硫酸为催化剂直接酯化得醋酸乙酯，再经脱水、分馏精制得成品。

2.乙醛缩合法：以烷基铝为催化剂，将乙醛进行缩合反应生成醋酸乙酯。国外工业生产大多采用此工艺。

3.乙烯与醋酸直接酯化生成醋酸乙酯。乙酸乙酯也可由乙酸、乙酐或乙烯酮与乙醇反应制得；也可在乙醇铝催化下，由两分子乙醛反应生成。此外，工业上由丁烷氧化制乙酸时也副产乙酸乙酯。

二、1.酯化法

由乙酸与乙醇在硫酸存在下直接酯化而得。

生产工艺上有连续与间歇之分。

（1）间隙工艺。将乙酸、乙醇和少量的硫酸加入反应釜，加热回流5-6h。然后蒸出乙酸乙酯，并用5%的食盐水洗涤，氢氧化钠和氯化钠混合溶液中和至PH=8。再用氧化钙溶液洗涤，加无水碳酸钾干燥。最后蒸馏，收集76-77℃的馏分，即得产品。

(2)连续工艺。1：1.15（质量比）的乙醇和乙酸连续进入酯化塔釜，在硫酸的催化下于105-110℃下进行酯化反应。生成的乙酸乙酯和水以共沸物的形式从塔顶馏出，经冷凝分层后，上层酯部分回流，其余进入粗品槽，下层水经回收乙酸乙酯后放弃。粗酯经脱低沸物塔脱去少量的水后再入精制塔，塔顶可得产品。此工艺较间隙法好。

2.乙醛法

乙醛在乙醇铝催化下生成乙酸乙酯。将乙醛、乙醇铝等连续加入两个串联的反应器，于0-20℃下进行反应，第二反应器的出口转化率可达99.5%以上，然后经蒸馏得乙酸乙酯。收率达95%-96%，此工艺比较经济。

三、乙酸和乙醇在硫酸存在下加热酯化后，经磺酸钠中和脱水，再精馏而得。乙酸钠或乙酸钾和乙醇在硫酸存在下蒸馏而得。乙醛在催化剂乙醇铅或乙酸铅存在下聚合而成。精制方法：乙酸乙酯常含有水、游离乙酸和乙醇等杂质。精制时先用碳酸氢钠或碳酸钠的饱和水溶液洗涤，再用饱和食盐水溶液洗涤，经固体碳酸钾干燥后蒸馏，收集中间馏分，常温下用五氧化二磷（10~20g/kg）干燥后再行蒸馏。蒸馏时应采取防潮措施。收集中间馏分，弃去少量后馏分。也可以在乙酸乙酯中加入乙酸酐进行回流、蒸馏，馏出物用碳酸钾处理后再用蒸馏的方法精制，纯度可达99.5%以上。氯化钙与乙酸乙酯形成结晶性复合物，不宜用作干燥剂。

四、在1000L搪瓷罐中加入醋酸、乙醇、硫酸（发烟硫酸和浓硫酸各一半），加热回流。

然后将乙酸乙酯粗品蒸出，用5%氯化钠溶液洗涤，再用氢氧化钠和氯化钠混合液进行中和至ph=8为止。将中和好的粗品再用氯化钙溶液洗涤，然后加无水碳酸钾干燥。最后分馏为成品。

五、乙醇被乙酸酐乙酰化制得

(CH3CO)2O + CH3CH2OH → CH3CO2CH2CH3 + CH3CO2H

反应生成乙酸与乙酸乙酯的混合物，分馏后可得较纯的乙酸乙酯。其中，分馏温度约为77℃。

实验室制取乙酸乙酯

乙酸乙酯的制取：先加乙醇，再加浓硫酸（加入碎瓷片以防暴沸），最后加乙酸， 然后加热（可以控制实验） 乙酸的酯化反应制乙酸乙酯的方程式： CH3COOH+CH3CH2OH⇄CH3COOC2H5+H2O (可逆反应、加热、浓硫酸催化剂、吸水剂、) 1：酯化反应是一个可逆反应。为了提高酯的产量，必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在工业生产中，究竟使哪种过量为好，一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。在实验室里一般采用乙醇过量的办法。乙醇的质量分数要高，如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少，一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用，但为了能除去反应中生成的水，应使浓硫酸的用量再稍多一些。 2：制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高，要保持在60 ℃～70 ℃左右，温度过高时会产生乙醚和亚硫酸等杂质。液体加热至沸腾后，应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片，以防止液体暴沸。 3�导气管不要伸到Na2CO3溶液中去，防止由于加热不均匀，造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。 3.1：浓硫酸既作催化剂，又做吸水剂，还能做脱水剂。 3.2：Na2CO3溶液的作用是： (1)饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气，减小酯在水中的溶解度（利于分层），除出混合在乙酸乙酯中的乙酸，溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇。 (2)Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应，生成没有气味的乙酸钠，便于闻到乙酸乙酯的香味。 3.3：为有利于乙酸乙酯的生成，可采取以下措施： (1)制备乙酸乙酯时，反应温度不宜过高，保持在60 ℃～70 ℃。不能使液体沸腾。 (2)最好使用冰醋酸和无水乙醇。同时采用乙醇过量的办法。 (3)起催化作用的浓硫酸的用量很小，但为了除去反应中生成的水，浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。 (4)使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。 3.4：用Na2CO3不能用碱（NaOH）的原因。 虽然也能吸收乙酸和乙醇，但是碱会催化乙酸乙酯彻底水解，导致实验失败。

酯化法：酯化法是国内工业生产乙酸乙酯的主要工艺路线，是一种较为传统的方法，以乙酸和乙醇为原料，硫酸为催化剂直接酯化得乙酸乙酯，再经脱水、分馏精制得成品。

在我国，此工艺采用的原料乙醇大部分是由粮食发酵法生产，少量由乙烯水合法生产。该工艺存在生产成本高、设备腐蚀严重、反应废液难以处理以及大量消耗粮食等问题。

扩展内容：

为了提高酯的产量，必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在工业生产中，究竟使哪种过量为好，一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。在实验室里一般采用乙醇过量的办法。

乙醇的质量分数要高，如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少，一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用，但为了能除去反应中生成的水，应使浓硫酸的用量再稍多一些。

以上内容参考  百度百科-乙酸乙酯