甲醇羰基化制备醋酸汇总.docx
甲醇羰基化制醋酸技术进展
40% , 而 C O 效率则从 90% 增加至约 97% 中国石化扬子石化分公 司与英 国 BP 公 司在
南京化工 园区合 资建设 了一套 50 k口 醋酸装 0 a 置 ,采用先进 的 BP Ca i a 拨基 合成 醋酸专 利技 tv 术 , 在 20 9 年建成投产 ! 0
1 .4 日本千 代 田公 司 A c t c 工艺 e ia
日 本千代 田(Chi yoda)公司和 U OP 公 司联合 开发了 A c t a 工艺 , 该工艺基于一种多相锗催化 ei c 剂 ,其 中活性 Rh 络合物 以化学方法 固定在聚 乙 烯基毗陡树脂上 千代 田公 司首先在 199 年开 0
温 度约250 , 反应 压 力 高达6 .9 M Pa , 以 甲醇和 8
CO 计 , 醋酸选择性分别为9 % 和7 % 0 5
副产物由
一些 化合 物 和 C O 组成 由经 5 个蒸 馏 塔装 置 的 粗 品所 获得 的醋 酸纯 度 为9 .8 % 9 共 有两 套 装置 采 用该 工 艺建 造 :一 套属 原 西德 B A S 公 司 , 另一 F
关键词
醋酸 , 又名乙酸 ,作为一种应用广泛的重要化
公司装置仍在运转
!
工原料 , 醋酸主要被用于合成乙酸乙烯醋 的单体
V A M 合成 乙酸醉的原料及生产精制对苯二 甲酸 (P A T )的溶剂等( 自20 世纪 70 年代美 国 M onsant o(孟山都)公
19 0 年 M o s nt 公 司开发了以锗/碘化物为 7 n a o 催化剂 的 甲醇 碳 基 合 成 工 艺 , 取代 1 6 年 由 90 BAS 公司首创的碘化钻催化 的高压工艺 19 6 F 8 年 BP 公司收购 M o sa t 公 司的技术所有权 , 并 n no 对该技术进行 了改进 (称 为 M o sa t BP 工艺 ) n no / 锗催化甲醇碳基合成工艺 的选择性高 , 且可在适 当压力(约3.4 M Pa)下操作
醋酸生产工艺
第二章醋酸生产工艺第五节甲醇羰基化制醋酸一、工艺流程叙述1、羰基化工艺发展历史：甲醇羰基合成法有“高压法”和“低压法”之别。
1950年联邦德国的BASF 公司首先开发出钴系催化剂，该法反应条件苛刻，温度为250℃，压力为70Mpa，而且副产品多，该法称为“高压法”。
国外曾建有4套装置,目前已全部停产。
1968年美国Monsanto（孟山都）开发出铑－碘催化剂体系，反应条件温和，温度为180－190℃，压力为2.7-2.9Mpa,该法称为“低压法”。
1978年美国Celeance（塞拉尼斯）公司采用传统Monsanto法建设了一套27万吨／年的装置，1980年Celeance公司对传统的Monsanto工艺进行改进，推出了Celeance AO Plus（酸最优化）工艺。
1982年英国BP（碧辟）公司引进Monsanto技术建成了一套17万吨／年的装置，并于1986年买下Monsanto低压甲醇羰基化生产醋酸技术的专利权，其后BP公司在Monsanto法基础上对工艺流程做了局部改进，形成Monsanto／BP法，英国BP公司对Monsanto／BP法工艺不断进行改进，于1996年推出了BP Cativa工艺。
西南化工研究院、清华大学、中科院化学所等国内多家科研院所自70年代就开始进行低压甲醇羰基化合成醋酸工艺技术的开发研究，由于当时材料不过关，又无法从国外进口，一直没有实现工业化生产。
90年代，江苏索普集团公司联合西南院、中科院化学所、上海化工设计院、西安五二四厂、上海石化总公司、合肥通用所等单位进行国内首套低压甲醇羰基化合成醋酸工业化装置的开发建设，首先完成了300吨／年中试装置的建设、试验，在此基础上完成了10万吨／年醋酸装置的工艺软件包开发、工程设计、特材（锆材、哈氏合金等）设备的研制、加工制作，历时8年，装置于1998年元月5日一次投料试车成功，当年达产，2000年进行2.5万吨／年扩能改造。
甲醇羰基化生产醋酸技术分析
甲醇羰基化生产醋酸技术分析摘要：甲醇羰基化生产醋酸是一种重要的化学反应过程，该技术能够将甲醇与一氧化碳在催化剂的作用下转化为醋酸。
醋酸作为一种重要的化工原料，在化学工业中具有广泛的应用。
因此，研究甲醇羰基化生产醋酸技术具有重要的理论和实际意义。
通过对甲醇羰基化生产醋酸技术的分析，可以更好地理解该技术的基本原理和反应机制，为进一步优化反应条件和提高产醋酸的效率提供理论依据。
基于此，本文章对甲醇羰基化生产醋酸技术分析进行探讨，以供参考。
关键词：甲醇羰基化；生产醋酸技术；分析引言甲醇羰基化反应是一种重要的有机合成反应，通过甲醇与一氧化碳在催化剂的存在下发生羰基化反应，生成甲醇酸酯。
催化剂的选择、反应机理、反应条件和反应机理调控是实现该反应的关键因素。
该反应在有机合成领域具有广泛的应用前景。
1甲醇羰基化反应的技术原理甲醇羰基化反应的机理主要分为两步：羰基化和还原。
催化剂与一氧化碳发生配位作用，生成活性羰基化物种。
然后，甲醇与活性羰基化物种发生配位作用，生成甲醇配合物。
接着，甲醇分子发生氧化加成反应，失去一个氢原子，生成一个羰基化物种。
最后，羰基化物种与活性羰基化物种发生还原反应，生成甲醇酸酯。
甲醇酸酯在催化剂的作用下发生还原反应，生成甲醇和一氧化碳。
还原反应是甲醇羰基化反应中的副反应，会降低反应的选择性和产率。
甲醇羰基化反应的反应条件包括温度、压力、催化剂浓度、反应物比例等。
一般来说，较高的温度和压力有利于反应的进行，但也增加了副反应的可能性。
催化剂浓度和反应物比例对反应的选择性和产率有一定影响，需要根据具体反应体系进行优化。
2甲醇羰基化生产醋酸技术分析2.1催化剂选择催化剂的活性是选择的关键因素之一。
活性高的催化剂能够在较低的温度和压力下加速反应速率，从而降低能量耗费。
催化剂活性的评估可以通过实验和理论计算来确定。
不同的反应类型需要选择不同的催化剂。
例如，氧化反应通常需要选择金属氧化物作为催化剂，而加氢反应则需要选择贵金属催化剂。
甲醇羰基化制备醋酸汇总
甲醇羰基化技术研究现状1. 低压甲醇羰化合成法国外研究进展1.1 Monsanto(孟山都)公司工艺碘化铑为催化剂，工艺条件温和(3.4 MPa)，收率较高(甲醇对醋酸选择性到达 99%以上)，生产成本低。
二十世纪八十年代以来，世界各国新建的醋酸装置基本上都已经采用了低压甲醇羰化合成法。
该法在经济上是具有较强的竞争力，目前，甲醇羰基化法(MC)已成为醋酸生产的主流技术，生产的醋酸己占到全球醋酸生产量的 65%以上。
缺点：铑的价格昂贵，铑回收系统费用较高，且步骤非常复杂。
改进工艺有：塞拉尼斯公司的 AO Plus工艺及 BP 公司的 Cativa 工艺，规模50万吨/年。
1.2 BP 公司 Cativa 工艺优点：由于铱的价格明显低于铑，所以在经济上更具竞争力；铱催化体系活性高于铑催化体系；反应副产物少。
该工艺于 1995 年末在 Sterling 公司 Texas 城装置实现工业化。
该装置经用新工艺改造后产能己从 28 万吨/年增加到 45 万吨/年。
1997 年第三季度，在位于韩国 Ulsan 的 BP/Samsung 合资装置用该工艺改造原有装置产能从21 万吨/年，提高到了35万吨/年。
此外，BP公司位于英格兰的甲醇羰基化制醋酸装置也于1998年改为用 Cativa 工艺，产能增加了10万吨/年。
2.低压甲醇羰化合成法国内研究进展：西南化工研究设计院进行了甲醇羰基合成醋酸有关技术方面的研发最终以产量为 20 万吨/年的醋酸工业装置工艺软件包完成设计。
该甲醇液相低压羰化合成醋酸的新工艺已向兖矿集团进行技术转让，建设了20万吨/年的醋酸装置。
表2-1. 中国典型羰基化生产醋酸主要生产厂的工艺情况3.工业化应用及投资情况3.1兖矿国泰化工有限公司兖矿集团为了调整产业结构，与美国国泰煤化控股有限公司合资建设的大型高科技煤化工企业，省重点工程、中国化工行业技术创新示范企业。
公司采用了煤、电、化多联产架构生产工艺，含有二项国家“863”课题及多项自主创新技术，投资总额50亿元，规划后续投资超过210亿元。
甲醇羰基化制备醋酸汇总
甲醇羰基化制备醋酸汇总概述醋酸是常用的有机溶剂和化学品，在工业生产和实验室研究中广泛应用。
其生产方法有很多种，其中甲醇羰基化制备醋酸是较为常见的一种工艺。
本文将对甲醇羰基化制备醋酸的概念、机理、影响因素及操作流程进行介绍和总结。
讲解概念甲醇羰基化制备醋酸是指通过将甲醇与一定量的一氧化碳在一定条件下加热反应生成醋酸的一种化学反应。
化学式为：CH3OH + CO → CH3COOH机理甲醇羰基化制备醋酸的反应机理比较复杂，主要包括甲醇的氧化、羰基化反应和醋酸的水解等过程。
其中，甲醇的氧化和羰基化反应是决定反应速率和反应效率的关键。
甲醇的氧化主要发生在催化剂的存在下，一氧化碳作为反应物进入反应体系后，在羰化催化剂作用下发生反应，生成乙酰过程中的稳定化物和醋酸化物，最终生成醋酸和水。
影响因素甲醇羰基化制备醋酸的反应速度和效率受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1.催化剂的种类和用量：羰化催化剂类型和用量对反应的催化作用至关重要，催化剂种类包括钴催化剂、钼催化剂等。
2.反应温度和压力：反应温度和压力能直接影响反应速率。
反应温度和压力过低会导致反应速度慢，而过高则会产生一些副反应导致反应效率降低。
3.反应物比例：甲醇与一氧化碳的比例对反应速率和产物的选择性有直接影响。
比例过低或过高都会导致反应效率降低。
4.反应时间：反应时间也会影响反应效率，反应时间过短会造成产率较低，反应时间过长则会产生副反应。
操作流程1.准备甲醇、一氧化碳和催化剂，按照要求进行混合。
2.将混合物加热至反应温度，控制反应压力。
3.反应结束后将反应物进行分离和纯化，获取醋酸产物。
4.对反应产物进行分析和检测。
总结甲醇羰基化制备醋酸是一种应用广泛的化学反应，其反应机理和影响因素复杂多样，需要在实际操作中认真控制和细心注意，才能取得较好的反应效果和高产率。
乙酸(醋酸)的制备方法
乙酸又名醋酸，他的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。
现在，生物合成法，即利用细菌发酵，仅占整个世界产量的10%，但是仍然是生产醋的最重要的方法，因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是由生物制备的。
75%的工业用乙酸是通过甲醇的羰基化制备，具体方法见下。
空缺部分由其他方法合成。
整个世界生产的纯乙酸每年大概有500万吨，其中一半是由美国生产的。
欧洲现在的产量大约是每年100万吨，但是在不断减少。
日本每年也要生产70万吨纯乙酸。
每年世界消耗量为650万吨，除了上面的500万吨，剩下的150万吨都是回收利用的。
发酵法有氧发酵在人类历史中，以醋的形式存在的乙酸，一直是用醋杆菌属细菌制备。
在氧气充足的情况下，这些细菌能够从含有酒精的食物中生产出乙酸。
通常使用的是苹果酒或葡萄酒混合谷物、麦芽、米或马铃薯捣碎后发酵。
有这些细菌达到的化学方程式为：C2H5OH + O2 →CH3COOH + H2O做法是将醋菌属的细菌接种于稀释后的酒精溶液并保持一定温度，放置于一个通风的位置，在几个月内就能够变为醋。
工业生产醋的方法通过提供氧气使得此过程加快。
现在商业化生产所用方法其中之一被称为“快速方法”或“德国方法”，因为首次成功是在1823年的德国。
此方法中，发酵是在一个塞满了木屑或木炭的塔中进行。
含有酒精的原料从塔的上方滴入，新鲜空气从他的下方自然进入或强制对流。
改进后的空气供应使得此过程能够在几个星期内完成，大大缩短了制醋的时间。
现在的大部分醋是通过液态的细菌培养基制备的，由Otto Hromatka和Heinrich Ebner 在1949年首次提出。
在此方法中，酒精在持续的搅拌中发酵为乙酸，空气通过气泡的形式被充入溶液。
通过这个方法，含乙酸15%的醋能够在两至三天制备完成。
无氧发酵部分厌氧细菌，包括梭菌属的部分成员，能够将糖类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体。
总体反应方程式如下：C6H12O6 → 3 CH3COOH更令工业化学感兴趣的是，许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产乙酸，例如甲醇，一氧化碳或二氧化碳与氢气的混和物。
甲醇低压羰基化制醋酸
甲醇低压羰基化制醋酸醋酸是最重要的有机酸之一。
全世界产量约6.0Mt/a, 主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纤维、醋酸酯、金属醋酸盐等,也是制药、染料、农药、感光材料以及其他有机合成的重要原料。
1.醋酸生产方法评述工业上生产醋酸的方法主要有3 种:乙醛法、丁烷或轻油氧化法以及甲醇羰基化法。
(1)乙醛法这是比较古老的生产方法。
乙醛可由乙炔、乙烯和乙醇制得,1959 年用乙烯直接氧化制乙醛(常称瓦克法)获得成功,现在已成为生产乙醛的主要方法。
乙醛生产醋酸的反应式为CH3CHO+ 寺 6 专議*CH’COOH工艺过程为：将含5%〜10%乙醛的醋酸液通入空气或氧气氧化，催化剂为醋酸锰或醋酸钻，反应温度50〜80 C，反应压力0.1〜I.OMPa。
除主产物醋酸外, 还有甲醛和甲酸等副产物生成。
乙醛转化率90%以上, 醋酸选择性大于94%。
(2)丁烷(或轻油)液相氧化法20世纪50年代初在美国首先实现工业化。
丁烷或轻油在Co,Cr,V或Mn的醋酸盐催化下在醋酸溶液中被空气氧化，反应温度95〜100 C ,压力1.0〜5.47MPa,反应产物众多,分离困难，而且对设备和管路腐蚀性强，虽然能用廉价的丁烷和轻油作原料，除美国、英国等少数国家还继续采用外,其他国家对该法兴趣不大。
(3)甲醇羰基化法以甲醇为原料合成醋酸,不但原料价廉易得,而且生成醋酸的选择性高达99%以上, 基本上无副产物,现在世界上有近40% 的醋酸是用该法生产的,新建生产装置多考虑采用这一生产方法,表5-5-04 列出了目前世界上生产醋酸的2 种主要方法的生产成本比较。
由表5-5-04 不难看出甲醇法不仅投资省,而且生产费用也低,对乙醛法有明显的优势。
2.甲醇低压羰基化制醋酸的工艺原理(1)化学反应主反应:RhO(CO)PPh1+ HICHQH + CO CH3COOH + 141,25 kJ/moi175 v *3.0 MPaHl(或CH 3 I)为助催化剂.副反应:CH 3COOH + CH 3 OH ==== CH 3COOCH 3+H22 CH3 OH ==== CH3OCH3+H2OCO + H 2O^ CO 2 +H 2此外，尚有甲烷、丙酸（由原料甲醇中含有的乙醇羰基化生成）等副产物。
甲醇羰基化制醋酸精制工段工艺设计
甲醇羰基化制醋酸精制工段工艺设计
甲醇羰基化制醋酸精制工段工艺设计需要考虑以下几个方面：
原料准备：甲醇作为羰基化反应的原料，需要经过预处理，如脱水、脱硫、脱氧等操作，以保证原料的纯度和质量。
羰基化反应：将甲醇与一定量的一氧化碳在催化剂的存在下反应生成甲酸甲酯。
需要考虑反应温度、压力、催化剂种类和用量等因素。
加水解甲酸甲酯：甲酸甲酯需要经过加水解反应生成醋酸和甲醇。
需要考虑加水解反应的反应温度、压力、催化剂种类和用量等因素。
分离纯化：产生的醋酸需要通过分离纯化工艺进行精制。
可以采用蒸馏、结晶、萃取等分离纯化工艺。
尾气处理：羰基化反应和加水解反应都会产生尾气，需要考虑尾气的处理方式，如催化氧化、吸收液法等。
安全防护：在工艺设计过程中需要考虑到工艺中的安全隐患，如爆炸、火灾、中毒等，需要设置相应的安全防护措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
甲醇羰基化技术研究现状
1. 低压甲醇羰化合成法国外研究进展
1.1 Monsanto(孟山都)公司工艺
碘化铑为催化剂，工艺条件温和(3.4 MPa)，收率较高(甲醇对
醋酸选择性到达 99%以上)，生产成本低。
二十世纪八十年代以来，
世界各国新建的醋酸装置基本上都已经采用了低压甲醇羰化合成法。
该法在经济上是具有较强的竞争力，目前，甲醇羰基化法(MC)已成为醋酸生产的主流技术，生产的醋酸己占到全球醋酸生产量的 65%以上。
缺点：铑的价格昂贵，铑回收系统费用较高，且步骤非常复杂。
改进工艺有：塞拉尼斯公司的 AO Plus工艺及 BP 公司的 Cativa 工艺，规模50万吨/年。
1.2 BP 公司 Cativa 工艺
优点：由于铱的价格明显低于铑，所以在经济上更具竞争力；
铱催化体系活性高于铑催化体系；反应副产物少。
该工艺于 1995 年末在 Sterling 公司 Texas 城装置实现工业化。
该装置经用新工艺
改造后产能己从 28 万吨/年增加到 45 万吨/年。
1997 年第三季度，在位于韩国 Ulsan 的 BP/Samsung 合资装置用该工艺改造原有装置
产能从21 万吨/年，提高到了35万吨/年。
此外，BP公司位于英格
兰的甲醇羰基化制醋酸装置也于1998年改为用 Cativa 工艺，产能
增加了10万吨/年。
2.低压甲醇羰化合成法国内研究进展：
西南化工研究设计院进行了甲醇羰基合成醋酸有关技术方面的
研发最终以产量为 20 万吨/年的醋酸工业装置工艺软件包完成设计。
该甲醇液相低压羰化合成醋酸的新工艺已向兖矿集团进行技术转让，建设了20万吨/年的醋酸装置。
表2-1. 中国典型羰基化生产醋酸主要生产厂的工艺情况
3.工业化应用及投资情况
3.1兖矿国泰化工有限公司
兖矿集团为了调整产业结构，与美国国泰煤化控股有限公司合
资建设的大型高科技煤化工企业，省重点工程、中国化工行业技术创新示范企业。
公司采用了煤、电、化多联产架构生产工艺，含有二项国家“863”课题及多项自主创新技术，投资总额50亿元，规划后续投资超过210亿元。
现生产能力为年产60万吨醋酸、30万吨甲醇、10万吨醋酸乙酯、联产80MW发电，年销售收入32亿元，利税12亿元。
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。
3.2江苏索普公司
江苏索普（集团）有限公司，简称“索普集团”，现已发展成为中国石化百强企业、国家高新技术企业，是《工业用冰乙酸》国家标准制定单位之一。
索普集团现拥有煤化工、精细化工、基础化工三条产业链。
一是以醋酸为核心的煤化工产业链。
1992年，在国内率先开发了低压羰基合成醋酸技术，建设“921”醋酸工程，成为第一家打通煤炭——甲醇——醋酸——醋酸衍生物路线的煤化工企业。
目前拥有160万吨/年醋酸产能，同时配套有50万吨/年醋酸乙酯生产能力。
索普低压羰基化醋酸技术简介：
“甲醇低压羰基化合成醋酸工艺技术”是以CH3OH和CO为主要原料，以铑(Rh)为主的多金属催化剂催化合成醋酸的新技术。
1992年自主开发出国内首套醋酸工艺技术，经过20多年的不懈努力，单套醋酸工艺包规模最高可达到80万吨/年，依托江苏索普集团建成亚洲最大的150万吨/年醋酸生产装置。
技术特点：
（1）醋酸技术领先，工艺包单套规模国内第一；
（2）优化的醋酸专有催化剂系统，反应速率大，消耗低；
（3）拥有醋酸核心技术，核心专利12项，并获得国家科技发明二等奖和国家专利金奖；
（4）有长达20多年的醋酸操作经验，可提供从工艺包到开车技术指导等一揽子技术服务。
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。
3.3 上海吴泾化工有限公司
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。
3.4 大庆油田甲醇厂
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。
4.总结与展望
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。