甲醇羰化法直接生产醋酸项目可行性建议书.docx
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甲醇羰化法直接生产醋酸项目可行性建议书
一、醋酸的性质、用途及市场概况
1.名称
学名:
乙酸。
又名:
醋酸
英文名:
EthanoicAcid,AceticAcid
C—OH
O
分子式:
C2H4O2,结构式:
CH3—
2.物理化学性质
(1)物理性质
无色透明液体,有刺激气味,与水、乙醇、甘油和乙醚互溶,不溶于二硫化碳。
其主要物性如下:
比重(d204℃)1.04928临界温度:
℃321.6
凝固点:
℃16.63临界压力:
MPa57.87
沸点:
℃117.87临界密度:
g/ml0.351
粘度:
(20℃)厘泊1.22表面张力:
N/m(20℃)0.2757
闪点:
℃57介电常数(固态,-10℃)2.665
折射率:
(n20D)1.3715(液态,20℃)6.170
自燃点:
℃465
(2)化学性质
乙酸是典型的一价弱酸,kA=1.75×10-5。
能直接与一些金属元素,金属氧化物和氢氧化物反应生成醋酸盐;某些金属的醋酸盐能溶于醋酸,与一个或多个醋酸分子结合形成醋酸的酸式盐。
乙酸的水溶液腐蚀性极强,乙酸对金属腐蚀性最高时浓度为10%左右,常用的食用醋和工业冰醋酸的腐蚀都比较低,这对工业生产和家庭烹调不至带来麻烦。
乙酸燃烧时发出蓝色火焰,燃烧产物是二氧化碳和水。
乙酸是典型的脂肪族一元羧酸,具有一元羧酸的一切典型的化学通性,除上述反应之外,最常见的还是与醇、醛、烯烃和炔烃发生的酯化反应,与甲醛的醇醛缩合反应,与金属氧化物或碳酸盐反应。
3.主要用途
醋酸在有机化学工业中的地位与无机化学工业中的硫酸一样,是一种极为重要的化工产品,它的动态常常会反映出整个有机化学工业的面貌。
其在有机化学工业中的用途,大致可分成如下几个方面。
(1)醋酸乙烯酯:
可用于生产聚合物,如生产聚乙酸乙烯乳胶,聚乙烯醇及其乙酰化的衍生物、聚乙烯基缩丁醛。
少量乙酸乙烯酯与氯乙烯酯与氯乙烯的共聚物有许多工业用途。
(2)溶剂:
有许多工业有机化学反应中,要用乙酸为溶剂。
据估计用于溶剂的乙酸会有所增长。
(3)乙酸酯的合成:
惭酸的低级烷基酯,如甲酯、乙酯、异丙酯、丁酯、叔丁酯、异丁酯和戊酯都是很好的廉价溶剂,其中以乙酯和戊酸最为重要。
(4)乙酸盐:
乙酸能形成各种盐类,如碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、贵金属盐和过渡金属盐,在工业上都有重要的用途,尤其是钠盐和铵盐。
(5)杀菌剂:
乙酸和乙酸钠常用于控制面包生产中由真菌引起的发粘现象。
最近还用于含水量较高的谷物的保藏。
(6)合成卤代乙酸:
乙酸的卤代反应可制得氟、氯、溴、碘四种不同取代基的罗代乙酸,其中用途最广的是氯乙酸。
4.市场
(1)国际市场
由于醋酸用途涉及多种工业,各国根据各自的消费构成对醋酸的用途分配也有不同,但醋酸消费量最大的是用于制造醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸纤维素及对苯二甲酸等。
略
(2)国内市场
我国醋酸正式实现工业化生产,是上海试剂一厂1953年投产的乙醇-乙醛-醋酸路线的生产装置,从此开始了我国醋酸生产的历史,到目前为止,全国已投入生产的醋酸装置有41套,成为世界主要醋酸生产国之一。
略
5.国内主要生产厂家
国内主要生产厂家,略。
二、醋酐的性质、用途及市场概况
1.名称
学名:
乙酸酐;又名:
醋酐、醋酸酐
英文名:
AceticAndydride(Acetyloxide;AceticOxide)
—C
O
分子式:
C4H6O3结构式:
O
CH3
O
CH3—
C
2.物理化学性质
(1)物理性质
醋酐是一种无色的流动性液体,具有窒息性的酸味,能催泪和腐蚀、糜烂皮肤,性质与乙酸极其相似。
熔点:
℃ -74.13临界温度:
℃326
沸点:
℃138.63自燃点:
℃400
热导率:
(30℃)mW/(m·k)136闪点:
℃
密度:
(20℃)g/cm21.08开杯法64.44
折射率:
nD201.39闭杯法49.44
表面张力:
mN/m32.65临界压力:
kPa4.357×103
粘度:
(20℃)cP×10-3Pa·S0.91蒸发潜热:
kJ/kg406.6
介电常数:
(20℃)22.10溶解热:
J/g102.98
醋酐在水中的溶解度(20℃)为12%(重量),水在醋酐中的溶解度为2.7%(重量),可与、丙酮、乙醇、乙醚和醋酸乙酯等液体互溶。
(2)化学性质
醋酐的化学性质主要可以概括为强烈的乙酰化能力,抗氧化或抗甲基断裂迅速的氯化反应以及水解作用等几方面。
3.主要用途
醋酐是一种用途极广的乙酰化剂和有机溶剂。
主要用于制造醋酸纤维、阿斯匹林、纺织定型、剂氯乙酸、乙酰氯、香料和染料等产品;也用于特种铝和半导体制造、金属电镀金属或有机物氧化等方面。
(1)醋酸纤维
醋酐和纤维素进行乙酰化反应。
含乙酰基1.5~62%的三醋酸纤维,强度高吸水性小、型稳性好、难溶于一般溶剂,仅用于制安全胶片。
含乙酰基50~57%
的二醋酸纤维,易溶于丙酮等溶剂中,广泛用于制造塑料(如汽车方向盘、钢笔杆)、纤维等制品,其中制香烟过滤嘴丝束的用量最大。
(2)药品阿斯匹林、非那西汀、乙酰苯胺
醋酐和水杨酸在铝制反应器中加热搅拌,60℃生成乙酰基水杨酸即阿斯匹林。
反应后经冷却、结晶、洗涤和成型,产率达90%。
非那西汀、乙酰苯胺分别用染料中间体硝基酚钠和苯胺经醋酐乙酰化反应制得。
(3)染料中间体
在染料中间体生产中,凡是不能用醋酸乙酰化的场合,均用醋酐作乙酰化剂。
(4)香豆素
在醋酸钠存在下。
将醋酐和水杨醛共热,发生潘金反应。
香豆素的熔点为67~69℃,相对密度0.94,能升华,具有芳香味,是一种重要的食品香料。
(5)海洛英
醋酐(过量)和吗啡共热到85℃,生成二乙醚基吗啡,即海洛英,是一种重要的麻醉剂。
(6)橡胶改性剂
氯丁橡胶等合成橡胶,用胶量的0.5~15%醋酐处理,然后在120℃下加热3小时,处理后的橡胶伸长率增加60%,韧性增加40%,并改善了加工性能。
(7)RDX制药
醋酐、硝酸铵与六次甲基四胺反应,生成的环三次甲基三硝基胺,称为旋风炸药,二次世界大战中,法国曾大量生产。
4.市场
(1)国际市场
目前世界上醋酐生产主要国家为美国和日本,世界醋酐的生产量和消费量已超过100万吨,其中美国占世界总产量的85%以上,其次是日本,据有关资料报道,1985年美国醋酐产量为73.54万吨/年,1986年为74.45万吨/年。
日本1985年和1986年的产量分别为16万吨和16.5万吨。
美国和日本的醋酐都主要用于醋酸纤维素,约占总消费量的80%以上,其余部分用于生产医药、农药、香料、改性淀粉及其它酐类产品。
略
(2)国内市场
我国醋酐目前生产能力近3万吨。
其中醋酸裂解乙烯酮路线占80%,乙醛氧化路线占20%,醋酐消费结构仅局限于化工、医药和轻工。
醋酸纤维素开发较晚,且进展较缓慢,目前香烟过滤咀所用的纤维素均依赖进口来满足需要。
表10列出了我国醋酐的消费构成情况。
略
5.国内主要生产厂家
国内醋酐主要生产厂家的名称、地点、生产能力及所采用的技术如表11所示。
表11我国醋酐生产厂及规模
序号
生产厂家
装置能力(万吨/年)
工艺路线
1
2
3
4
5
6
7
上涨试剂一厂
吉化公司电石厂
南通醋酐化工厂
山东新华制药厂
杭州长征化工厂
西北第二合成药厂
中南制药厂
合计
0.5
1.4
0.23
0.23
0.06
0.055
0.035
2.51
乙醛氧化法
乙烯酮法
乙烯酮法
乙烯酮法
乙烯酮法
乙烯酮法
乙烯酮法
三、醋酸乙烯的性质、用途及市场概况
1.名称
学名:
乙酸乙烯酯别名:
醋酸乙烯酯醋酸乙烯
C—O
O
英文名:
Vinylacetare
=CH2
CH3
—CH
分子式:
C4H6O2结构式:
2.物理化学性质
(1)物理性质
醋酸乙烯是无色、透明、易燃的液体,有酯类香味,但多闻则有刺激性。
比重20℃0.9345
熔点℃-93.2
沸点℃73
折射率1.3941
闪点℃-1.1
自燃温度℃426.6
介电常数25℃5.8
(2)化学性质
醋酸乙烯是一种不饱和羧酸酯,具有C=C双键和酯类化合物的特征。
在C=C双键上极易发生聚合反应,聚合可在光、高能辐射、过氧化物、偶氮化合物等引发下以自由基方式进行,可以和很多单体共聚。
醋酸乙烯还可与许多化合物发生加成反应,制取一些醋酸乙烯的衍生物和中间体。
醋酸乙烯还可以发生一些水解反应,瞬间转化为乙醛,工业上具有重要意义的是醋酸乙烯的聚合物也能水解,结果生成聚乙烯醇,由于“乙烯醇”单体实际上并不存在,所以,这是生产聚乙烯醇的唯一方法。
还可以发生乙烯基转移反应及氧化反应。
3.主要用途
醋酸乙烯在工业上的应用几乎只以聚合物的唯一形式出现,或者本身聚合,或者与其他单体共聚。
聚合物可以是溶液、乳液和珠状树脂等,用作粘结剂、油漆纸张涂层和织物整理剂等,广泛用于轻工、纺织、造纸及建筑等工业部门。
(1)粘结剂:
由于聚醋酸乙烯的粘结性能好制造工艺简单,成本低,很早就被用作各种材料的粘结剂,特别是木材加工工业。
(2)表面涂料及油漆:
醋酸乙烯的聚合物和共聚物有良好的成膜性和浸渍性,适于作表面涂料和油漆。
聚醋酸乙烯乳胶是一种水基漆。
不用溶剂,施工时无毒无味,可用于室内外,近年来迅速发展的聚醋酸乙烯-丙烯酸酯油漆由于其性能优越,有了较大吨位的生产。
(3)纺织吕上浆剂和整理剂:
聚醋酸乙烯及其水解产物聚乙烯醇常被用作纺织品的上浆剂和整理剂,以改进织物的性能,提高织物的收缩性、抗磨性和手感。
(4)纸张涂层和浸渍:
聚醋酸乙烯乳胶用作纸张的涂层,其抗湿摩擦和抗微生物袭击的性能都很好,在印刷纸中,聚醋酸乙烯乳胶可用作矿物填料的粘结剂。
在耐油纸、书写纸、包装纸和搁板材料纸及艺术型印刷中都可用聚醋酸乙烯乳胶作涂层。
(5)建筑业:
聚醋酸乙烯及其相应的共聚物在建筑业中除作为特殊材料的粘结剂外,也可用作普通水泥的添加物和非水泥地板材料的添加物。
用这种混合物作地板的使用寿命比普通水泥地板强的多。
它对建筑物的装饰及房屋修缮十分有用。
(6)其它:
聚醋酸乙烯还可用在食品业中,起保鲜、防霉的作用。
另在油漆工业上也可用作分散剂及稳定剂用,在化妆品方面也可作为光泽剂应用。
4.市场
(1)国际市场
醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料之一,广泛用于合成树脂、塑料、纤维涂料以及其他最终产品等。
1988年世界上醋酸乙烯总生产能力约为350万吨,到1993年预计可达390万吨左右。
在世界范围内,过去五年中醋酸乙烯的生产,年均增长率约为3%,预计今后几年仍将保持这个水平。
1988年世界醋酸乙烯总产量约为306万吨。
略
(2)国内市场
我国自1965年北京有机化工厂从日本引进电石乙炔法醋酸乙烯生产装置的技术后,先后依靠自己的力量建设了10套万吨级的维纶厂。
1972年上海石油化工二厂又引进了乙烯法醋酸乙烯装置,1977年四川维纶厂引进了天然气乙炔法醋酸乙烯装置,目前我国共有13家醋酸乙烯厂,总生产能力已达40万吨左右。
鉴于维纶、聚乙烯醇以及非纤维性用途的开拓,1986年以来醋酸乙烯年产量皆超过30万吨。
1987和1988年我国产量分别达到34.7和34.6万吨。
据初步统计,近年来我国醋酸乙烯非纤维用途的需要量大幅度上升,非纤维应用的用量在总的消费比例中已提高至35%左右,预计在“八五”期间该比例将上升到50%左右。
略。
5.国内主要生产厂家(见表15)
表15国内醋酸乙烯的生产厂规模及产量
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