电子级醋酸锰
2024-12-11 浏览次数：1023次
在工业醋酸生产中的应用
在工业醋酸的生产中，以前主要是以乙醛为原料，醋酸锰为催化剂，用氧气或空气氧化的生产路线制取的。乙醛氧化生产醋酸的机理分为醋酸锰的活化、链的引发、链的传递、链的终止等四部分。
国外醋酸工业生产工艺主要有甲醇羰基合成法、乙醛氧化法、丁烷液相氧化法。就生产能力而言，大约60%采用甲醇羰基化法，18%为乙烯乙醛氧化法，10%为乙醇乙醛氧化法，8%为丁烷/石脑油氧化法，其他方法为4%。
乙醛氧化法有间接法与直接法之分，间接法即乙烯-乙醛氧化法，在20世纪60年代发展迅速，但是随着Monsanto甲醇羰基化工艺的发展，乙烯-乙醛法的比重逐步减少，这是因为该法在技术经济各项指标上不及甲醇羰基化工艺。该工艺以乙醛为原料，采用醋酸锰、醋酸钴或醋酸铜液相催化剂，在50～80℃、0.6～0.8 MPa进行氧化反应，乙醛转化率在90%以上，醋酸选择性高于95%。工艺用的所有设备必须采用不锈钢材料。
乙烯-乙醛氧化法（二段乙烯氧化法）利用石油资源，制取乙烯，再以乙烯逐级氧化制取醋酸。该路线使用乙醛作为中间体，由乙烯氧化生成，即为Wacker工艺。Wacker工艺开发之前，使用乙炔生产乙醛，生产费用较高，同时需采用有毒的汞基催化剂。乙烯乙醛氧化法法因工艺简单，收率较高，在20世纪60年代发展迅速。传统的乙醛氧化工艺是以溶解的醋酸钴、醋酸锰（一般为0.1%醋酸锰）或醋酸铜为催化剂，在50～70℃下将醋酸溶液中所含5%～15%的乙醛进行空气或氧气液相氧化反应。如果采用氧气代替空气，反应温度稍有上升。反应系统要施加足够的压力以使乙醛保持为液相状态。醋酸通过自由基机理生成，过醋酸作为中间产物。但因该法所利用的自然资源限于石油，乙烯又是有多种用途的宝贵基础原料，因此自甲醇羰基合成法制醋酸技术问世后，该方法基本没有更大发展。另外，自从开发了乙烯氧化制乙醛法和乙醛再氧化制醋酸法后，人们期望将这两步工艺合为一步，多年来对乙烯一步制醋酸工艺进行了许多研发工作。
以往醋酸锰催化剂使用一次后就废弃，自20世纪80年代后期开始全国各地的乙醛氧化制醋酸装置相继采用了醋酸锰催化剂循环技术。自1981年贵州有机化工厂试用醋酸锰催化剂循环使用之后，几套万吨级醋酸装置也相继采用了醋酸锰催化剂循环技术，与使用前相比，催化剂单耗降低为原来的10%，醋酸生产成本有所下降，废弃催化剂量也减少，对环境的污染也大大降低。
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