2021年中国丙酸行业分析报告-产业运营现状与发展规划研究

生产技术

内容

轻质烃氧化合成醋酸副产法

烃类直接氧化是生产醋酸的主要方法。以轻质烃石脑油、液化天然气或沸点低于100C的C4~C8烷烃为原料锰、钴、钒氧化物作催化剂在160~170C、2.03~4.05MPa下进行液相空气氧化反应生产醋酸同时副产甲酸、丙酸等。每135t轻质烃可生产100t醋酸副产25t甲酸和10t丙酸。此工艺原料价格便宜工艺流程简单，但反应液组分复杂分离精制必须采用萃取精馏和共沸精馏投资较大。目前英国BP公司、美国伊斯曼公司、日本大赛珞公司、南非Sasol公司采用此法生产丙酸。

乙醇羰基化法

该法由美国杜邦公司开发成功。在酸性介质、180~400C和35.5~70.0MPa下以三氟化硼、四氯化碳、醋酸酮、锰或铝、镍、钴、铁的卤化物以及铬、钼、钨酸等为催化剂乙醇与一氧化碳液相反应生成丙酸丙酸收率为72%。由于此法反应速率、收率、催化剂损耗及高温高压下设备腐蚀等工艺问题尚未解诀至今仍未在工业上广泛应用。

乙烯羰基合成法

乙烯羰基合成法(ReppeI艺)是德国巴斯夫公司的专利。它是以乙烯、氧化碳和水为原料四羰基镍为催化剂在温度250~300C和25MPa条件下一步合成丙酸。每吨丙酸消耗乙烯(体积分数大于99.9%)550kg、 CO(体积分数大于90%)780kg。该法具有原料费用低、转化率高、收率高、操作简单等特点但其高压对反应器设备要求高腐蚀严重。自1975年丙烯低压羰基合成丁醛方法开发成功后人们又研制出低压乙烯羰基合成丙酸的工艺从而推动了乙烯直接羰基合成丙酸技术的发展该法已成为生产丙酸的最佳方法。

丙醛氧化法

丙醛氧化是生产丙酸的一条重要路线美国90%以上的丙酸是由丙醛氧化法制得。该讧艺包括两步即丙醛生产和丙醛氧化。丙醛通常采用乙烯加氢醛化法生产目前丙醛合成有钴催化剂高压羰基化法和铑或钛催化剂低压羰基化法。高压羰基化法是20~28MPa、130~150C条件下进行。在此过程中由于丙醛部分加氢成丙醇故会使丙醛收率降低。在脱出钴后将大约98%醛含量的共沸物蒸馏使醛分离。低压羰基化法是在2MPa和10C条件下进行醛类可直接从反应混合物中蒸出其质量分数达99%。丙醛在40~45C、0.3~0.7MPa温和条件下发生氧化生成丙酸该过程具有高选择性。美国联碳公司于1975年建成丙醛氧化制丙酸装置丙醛转化率为98%丙酸收率高达95%以上。此法副产物少产品易分离在经济上具有极大的吸引力是目前生产丙酸的主要方法。

丙烯腈法

采用元素周期表上第VI~Ⅷ族金属的硫化物或其混合物为催化剂在130~200C、5.07IPa条件下丙烯睛加氢生成丙酸收率达95%。该法在理论上是可行的关键在于丙烯腈的工业来源需要解决。

丙烯酸加氫法

丙烯酸在常温常压下以铜-铯系化合物为催化剂直接加氢反应制得丙酸丙烯酸转化率超过99%。此法工艺简单、反应条性也温和但由于丙烯酸的价格和来源问题限制了它的工业化生产。