对与我国乙醇市场发展不利条件是我国较高的乙醇生产成本。我国主要有发酵法和化学法两种乙醇生产方法,发酵法(占96.5%)作为主要方法。目前发酵法生产乙醇的成本在8000元/吨以上(以玉米为原料),用于燃料乙醇行业需要国家补贴(每吨补贴1880元)。开发更具竞争力的合成乙醇新路线成为当务之急。
随着醋酸和乙醇市场行情的不断波动,醋酸价格一路下滑,而乙醇价格一路飙升,醋酸制乙醇在经济上大为可观。从长远看,醋酸产能过剩的局面长期存在,而乙醇的需求旺盛,在多重利好的刺激下,醋酸制乙醇技术成为新的热点。
醋酸作为一种重要的化工原料,主要运用于生产醋酸酯、醋酸乙烯、PTA等。目前基本采用羰基合成法制取醋酸,主要原料是甲醇和一氧化碳(CO)。
在2008年以前,由于生产醋酸技术不完善,国内企业生产醋酸大都采用乙烯法和乙醇法,生产成本还未解决导致醋酸市场价格居高不下,而同期采用羰基合成法的醋酸企业利润丰厚。随着国内企业相关技术的攻破,醋酸已成为中国常见煤化工产品之一。伴之带来的问题就是产能迅速过剩,价格低迷不振。
2011年我国醋酸产量约为420万吨,产能利用率66%。据亚化咨询统计,截至2012年6月,中国羰基合成工艺醋酸产能(含外资企业)为635万吨/年,正在试车的山东华鲁恒升60万吨/年装置和河南煤化集团煤气化公司20万吨/年装置投产后,2012年我国醋酸产能将达715万吨。
局有关部门统计,我国2015年醋酸年产能可能超过千万吨规模,而传统醋酸下游增长相对较慢,如何开发有竞争力的下游衍生物产品,成为醋酸行业的当务之急。随着科学技术的进步和市场形势的发展,醋酸制乙醇的道路成为值得考虑的选择。
2 技术进展
目前,已公开报道由醋酸转化制乙醇的技术主要有两种:(1)醋酸直接加氢合成乙醇的生产方法;(2)醋酸先酯化再加氢的转化方法。
(1)醋酸直接加氢工艺 其优点是生产过程中可省去酯化过程,工艺流程相对较短。但同时存在以下几方面的缺点:选用加氢催化剂,成本昂贵;转化过程中醋酸转化率低,且对设备材质要求高;产品分离能耗高。
(2)醋酸酯化加氢制乙醇工艺有以下显著特点:加氢催化剂相对廉价;醋酸酯转化率高,对设备材质要求低;产品分离能耗低。
3醋酸直接加氢制乙醇技术
3.1 塞拉尼斯TCX工艺
塞拉尼斯公司是醋酸等乙酰基产品世界上最大的制造商之一,乙酰基中间体约占塞拉尼斯的总销售的一半。其通过技术的开发继续强化在这一领域的领导地位。在醋酸直接加氢领域,塞拉尼斯已申请了很多专利[2],涉及醋酸加氢制乙醇[3-15],制乙酸乙酯[16,17],制二乙醚[18],制乙醛[19]并进而生产醋酸乙烯[20],制乙烯进而生产醋酸乙烯[21],制丙酮进而生产异丙醇[22]等。
早在1984年,塞拉尼斯公司就运用包含了路易斯酸金属氯化物和钌化合物的均相催化系统,但是该系统反应压力高,醋酸转化率低,效果不尽人意。
不久,该公司新开创的多相固定醋酸气相直接加氢制乙醇专利技术并称之为TCX工艺。经过改良后,该系统反应压力大大降低,提高了转化率,选择性变好,延长催化剂使用寿命。
现如今,该技术正在建设醋酸制乙醇的工业示范装置。
醋酸制乙醇技术综述(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_62515.html