Ⅰ 醋酸在工業中有哪些生產方法急!急!急!
甲醇低壓羰基合成工藝
成熟的醋酸生產工藝有乙炔乙醛法、乙醇乙醛法、乙烯乙醛法、丁烷氧化法和甲醇低壓羰基合成法。乙炔乙醛法由於存在嚴重的汞污染已被淘汰;乙醇乙醛法因生產工藝落後、成本高,國外也已淘汰,國內尚有少量生產;乙烯乙醛法因需消耗乙烯資源,產品成本較高,國外已淘汰,但在我國目前還是主要生產工藝;丁烷氧化法僅適用於輕油比較豐富的地區,不具推廣性。目前應用較廣泛的為甲醇低壓羰基合成法,依據催化劑體系不同,各公司開發出各具特色的甲醇低壓羰基合成工藝技術:
★BPCative工藝
BP公司在其傳統工藝技術上,將銠系催化劑改為銥系催化劑,即為BP Cative工藝。該工藝採用錸、釕、鋨等多種稀有金屬為助催化劑,銥系催化劑的催化活性明顯高於銠系,水含量較低時,銥系催化劑穩定性高,能耗低,丙烯等副產物少,並可在水含量≤5%(Vol,下同)下操作,可大大改進傳統的甲醇羰基化過程,降低生產費用和投資。此外,因水含量降低,CO的利用效率提高,蒸汽消耗減少。Cative工藝首先在韓國三星公司的醋酸裝置應用成功,目前重慶揚子江乙醯化工有限公司和南京也擬採用該工藝。
★塞拉尼斯AO Plus工藝
1980年,美國塞拉尼斯公司推出AO Plus工藝(酸優化法)。該工藝通過加入高濃度的無機碘(主要是碘化鋰)改變催化劑的組成,使反應器在低水含量4%~5%下運行,提高了羰基化反應的產率和精製能力。該工藝採用特殊的專利技術,可使醋酸的產率達99%,反應速率也非常快,產品殘留的總碘含量低於5×10-12。
★塞拉尼斯Silverguard工藝
塞拉尼斯公司針對AO Plus工藝在高碘含量下易造成設備腐蝕、產品中碘殘留量高、會引起下游應用中催化劑中毒的缺陷,開發了Silverguard工藝。該工藝採用銀離子交換樹脂為銠催化劑;而採用傳統方法,產品中殘留碘一般為10μg/g。
★千代田Acetica工藝
千代田公司於1997年開發出Acetica工藝。該工藝採用多相銠催化劑與聚乙烯基吡啶樹脂組合成為相載體催化劑體系,此催化劑體系可改進銠的催化活性,使醋酸的產率超過99%。用碘代甲烷作促進劑,採用懸浮的固體銠基復合催化劑(負載於特種材料球體上),於175℃、2.8MPa的條件下,在鼓泡塔式閉路反應器中進行反應,反應產物經閃蒸、脫水、精製後得到終產品,甲醇的轉化率≥99%。
乙烷及乙烯原料路線生產醋酸技術
★乙烷選擇性催化氧化
乙烷選擇性催化氧化工藝由聯碳公司於20世紀80年代開發,稱為Ethoxene工藝。該工藝的主要特點是除生成醋酸外,還生成一定比例的乙烯。目前尚未實現工業化。沙烏地阿拉伯沙特基礎工業公司開發了經磷改性的鉬-鈮-釩酸鹽催化劑,以乙烷為原料,聯產醋酸和乙烯的新工藝。乙烷和空氣(15:85)在260℃、1.38MPa的條件下反應,當乙烷的轉化率為53.3%時,醋酸和乙烯的選擇性分別為49.9%和10.5%。
★乙烯直接氧化
日本昭和電工公司開發了乙烯直接氧化制醋酸的工藝,於1997年在千葉工廠建成一套生產能力為10萬t/a的醋酸裝置。該工藝採用鈀系催化劑,於150~160℃、壓力約0.9MPa、在固定床反應器內進行反應,乙烯的單程轉化率為7.4%,醋酸、乙醛和CO2的選擇性分別為86.4%、8.1%和5.1%。該工藝非常簡單,廢水排放量僅為乙烯乙醛法的1/10。
國內甲醇低壓羰基合成工藝技術
★西南院產業化進程
西南化工研究院歷經20多年完成了10萬t/a甲醇低壓羰基合成制醋酸工藝包的技術開發。該工藝採用雙反應器串聯,第二個反應器可使第一個反應器內未反應的原料充分反應,以提高反應效率,並能減輕精製和尾氣回收系統的負荷。西南化工研究院為解決催化劑的沉澱問題,採取增加一個轉化器、降低反應液中水含量等措施,提高反應轉化率和銠系催化劑的承熱能力;在產出粗酸時採用蒸發流程,可大大提高粗醋酸中醋酸的含量,減少母液循環量,降低分離工段的負荷;與醋酸作吸收劑相比,甲醇吸收劑的吸收效果好、用量少、對設備腐蝕性小。原國家石油化學工業局組織專家進行技術鑒定後認為,該工藝的轉化率和選擇性高,副產物少,「三廢」排放少,產品質量達到世界先進水平。該工藝於1998年1月實現工業化,1999年獲國家專利。
Ⅱ 目前醋酸的工業生產方法有哪些
工 業化生產方法主要有以下幾種: 乙醛氧化法、甲醇羰基合成法 、糧食發酵法 、長 鏈碳架氧化降解法。
Ⅲ 工業冰醋酸的 詳細用途
冰醋酸是最重要的有機酸之一.主要用於醋酸乙烯、醋酐、醋酸纖維、醋酸酯和金屬醋酸鹽等,也用作農葯、醫葯和染料等工業的溶劑和原料,在照相葯品製造、織物印染和橡膠工業中都有廣泛用途. 冰醋酸是重要的有機化工原料之一,它在有機化學工業中處於重要地位.醋酸廣泛用於合成纖維、塗料、醫葯、農葯、食品添加劑、染織等工業,是國民經濟的一個重要組成部分.冰醋酸按用途又分為工業和食用兩種,食用冰醋酸可作酸味劑、增香劑.可生產合成食用醋.用水將乙酸稀釋至4-5%濃度,添加各種調味劑而得食用醋.其風味與釀造醋相似.常用於番茄調味醬、蛋黃醬、醉米糖醬、泡菜、乾酪、糖食製品等.使用時適當稀釋,還可用於製作蕃茄、蘆筍、嬰兒食品、沙丁魚、魷魚等罐頭,還有酸黃瓜、肉湯羹、冷飲、酸法乾酪用於食品香料時,需稀釋,可製作軟飲料,冷飲、糖果、焙烤食品、布丁類、膠媒糖、調味品等.作為酸味劑,可用於調飲料、罐頭等. 洗滌通常使用的冰醋酸,濃度分別為28%,56%,99%的.如果買的是冰醋酸,把28CC的冰醋酸加到72CC的水裡,就可得到28%的醋酸.更常見的是它以56%的濃度出售,這是因為這種濃度的醋酸只要加同量的水,即可得到28%的醋酸. 濃度大幹28%的醋酸會損壞醋酸纖維和代納爾纖雛. 草酸是有機酸中的強酸之一,在高錳酸鉀的酸性溶液中,草酸易被氧化生成二氧化碳和水.草酸能與鹼類起中和反應,生成草酸鹽. 醋酸也一樣,28%的醋酸具有揮發性,揮發後使織物是中性;就象氨水可以中和酸一樣,28%的醋酸也可以中和鹼. 鹼也會導致變色.用酸(如28%的醋酸)即可把變色恢復過來. 這種酸也常用來減少由丹寧復合物、茶、咖啡、果計、軟飲料以及啤酒造成的黃漬.在去除這些污漬時,28%的醋酸用在水和中性潤滑劑之後,可用到最大程度.
Ⅳ 醋酸是什麼生產的
主要有兩種,一種是發酵,一種是甲醇羰基法!發酵我就不細講了,就是用酵母發酵糧食,釀出的是醋;但發酵只能制的15%以下的醋溶液,而且雜質很多,想得到無水乙酸,就要用甲醇羰基法了!就是甲醇和一氧化碳反應生成乙酸,方程式如下
CH3OH + CO → CH3COOH
這個過程是以碘代甲烷為中間體,分三個步驟完成,並且需要一個一般由多種金屬構成的催化劑(第二部中)
(1) CH3OH + HI → CH3I + H2O(2) CH3I + CO → CH3COI(3) CH3COI + H2O → CH3COOH + HI
通過控制反應條件,也可以通過同樣的反應生成乙酸酐。因為一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以甲基羰基化一直以來備受青睞。當然,還有很多方法,比如乙醇氧化法、乙醛氧化法、乙烯氧化法和丁烷氧化法!
冰醋酸及乙酸,又稱醋酸,廣泛存在於自然界,它是一種有機化合物,是烴的重要含氧衍生物,是典型的脂肪酸。食醋的主要成分是乙酸。普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸被公認為食醋內酸味及刺激性氣味的來源。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢劑。食品工業方面,在食品添加劑列表E260中,乙酸是規定的一種酸度調節劑。
乙酸的制備可以通過人工合成和細菌發酵兩種方法。現在,生物合成法,即利用細菌發酵,僅占整個世界產量的10%,但是仍然是生產醋的最重要的方法,因為很多國家的食品安全法規規定食物中的醋必須是由生物制備的。75%的工業用乙酸是通過甲醇的羰基化制備。
有氧發酵
在人類歷史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋桿菌屬細菌制備。在氧氣充足的情況下,這些細菌能夠從含有酒精的食物中生產出乙酸。通常使用的是蘋果酒或葡萄酒混合穀物、麥芽、米或馬鈴薯搗碎後發酵。有這些細菌達到的化學方程式為:
C2H5OH + O2 →CH3COOH + H2O
做法是將醋菌屬的細菌接種於稀釋後的酒精溶液並保持一定溫度,放置於一個通風的位置,在幾個月內就能夠變為醋。工業生產醋的方法通過提供氧氣使得此過程加快。是現在商業化生產所用方法其中之一,被稱為「快速方法」或「德國方法」,因為首次成功是在1823年的德國。此方法中,發酵是在一個塞滿了木屑或木炭的塔中進行。含有酒精的原料從塔的上方滴入,新鮮空氣從他的下方自然進入或強制對流。改進後的空氣供應使得此過程能夠在幾個星期內完成,大大縮短了制醋的時間。
現在的大部分醋是通過液態的細菌培養基制備的,由Otto Hromatka和Heinrich Ebner在1949年首次提出。在此方法中,酒精在持續的攪拌中發酵為乙酸,空氣通過氣泡的形式被充入溶液。通過這個方法,含乙酸15%的醋能夠在兩至三天制備完成。
無氧發酵
部分厭氧細菌,包括梭菌屬的部分成員,能夠將糖類直接轉化為乙酸而不需要乙醇作為中間體。總體反應方程式如下:
C6H12O6 →3 CH3COOH
更令工業化學感興趣的是,許多細菌能夠從僅含單碳的化合物中生產乙酸,例如甲醇,一氧化碳或二氧化碳與氫氣的混和物。
2 CO2 + 4 H2 →CH3COOH + 2 H2O
2 CO + 2 H2 →CH3COOH
梭菌屬因為有能夠直接使用糖類的能力,減少了成本,這意味著這些細菌有比醋菌屬細菌的乙醇氧化法生產乙酸更有效率的潛力。然而,梭菌屬細菌的耐酸性不及醋菌屬細菌。耐酸性最大的梭菌屬細菌也只能生產不到10%的乙酸,而有的醋酸菌能夠生產20%的乙酸。到現在為止,使用醋酸屬細菌制醋仍然比使用梭菌屬細菌制備後濃縮更經濟。所以,盡管梭菌屬的細菌早在1940年就已經被發現,但它的工業應用仍然被限制在一個狹小的范圍。
甲醇羰基化法
大部分乙酸是通過甲基羰基化合成的。此反應中,甲醇和一氧化碳反應生成乙酸,方程式如下
CH3OH + CO →CH3COOH
這個過程是以碘代甲烷為中間體,分三個步驟完成,並且需要一個一般由多種金屬構成的催化劑(第二步中)
⑴ CH3OH + HI →CH3I + H2O⑵ CH3I + CO →CH3COI⑶ CH3COI + H2O →CH3COOH + HI
通過控制反應條件,也可以通過同樣的反應生成乙酸酐。因為一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以甲基羰基化一直以來備受青睞。早在1925年,英國塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已經開發出第一個甲基羰基化制乙酸的試點裝置。然而,由於缺少能耐高壓(200atm或更高)和耐腐蝕的容器,此法一度受到抑制。直到1963年,德國巴斯夫化學公司用鈷作催化劑,開發出第一個適合工業生產的辦法。到了1968年,以銠為基礎的催化劑的(cis?[Rh(CO)2I2])被發現,使得反映所需壓力減到一個較低的水平並且幾乎沒有副產物。1970年,美國孟山都公司建造了首個使用此催化劑的設備,此後,銠催化甲基羰基化制乙酸逐漸成為支配性的孟山都法。90年代後期,英國石油成功的將Cativa催化法商業化,此法是基於釕,使用([Ir(CO)2I2]),它比孟山都法更加綠色也有更高的效率,很大程度上排擠了孟山都法。
乙醇氧化法
由乙醇在有催化劑的條件下和氧氣發生氧化反應製得。
C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O
乙醛氧化法
在孟山都法商業生產之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化製得。盡管不能與甲基羰基化相比,此法仍然是第二種工業制乙酸的方法。
2CH3CHO+O2→2CH3COOH
乙醛可以通過氧化丁烷或輕石腦油製得,也可以通過乙烯水合後生成。當丁烷或輕石腦油在空氣中加熱,並有多種金屬離子包括鎂,鈷,鉻以及過氧根離子催化,會分解出乙酸。化學方程式如下:
2 C4H10 + 5 O2 →4 CH3COOH + 2 H2O
此反應可以在能使丁烷保持液態的最高溫度和壓力下進行,一般的反應條件是150℃和55atm。副產物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。因為部分副產物也有經濟價值,所以可以調整反應條件使得副產物更多的生成,不過分離乙酸和副產物使得反應的成本增加。
在類似條件下,使用上述催化劑,乙醛能被空氣中的氧氣氧化生成乙酸:
2 CH3CHO + O2 →2 CH3COOH
也能被 氫氧化銅懸濁液氧化:
2Cu(OH)2+CH3CHO→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
使用新式催化劑,此反應能獲得95%以上的乙酸產率。主要的副產物為乙酸乙酯,甲酸和甲醛。因為副產物的沸點都比乙酸低,所以很容易通過蒸餾除去。
乙烯氧化法
由乙烯在催化劑(所用催化劑為氯化鈀:PdCl2、氯化銅:CuCl2和乙酸錳:(CH3COO)2Mn)存在的條件下,與氧氣發生反應生成。此反應可以看作先將乙烯氧化成乙醛,再通過乙醛氧化法製得。
丁烷氧化法
丁烷氧化法又稱為直接氧化法,這是用丁烷為主要原料,通過空氣氧化而製得乙酸的一種方法,也是主要的乙酸合成方法。
2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O
托普索法(合成氣法)
低壓甲醇羰基化法以甲醇,co是由天然氣或水煤氣獲得,甲醇是重要化工原料其貨源和價格波動較大。托普索法以單一天然氣或煤為原料。第一步:合成氣在催化劑下生成甲醇和二甲醚;第二部:甲醇和二甲醚(兩者不需提純)和co羰基化生成醋酸。也叫兩步法。
Ⅳ 工業上如何制乙酸
目前世界上工業乙酸乙酯主要制備方法有乙酸酯化法、乙醛縮合法、乙烯加成法和乙醇脫氫法等。傳統的乙酸酯化法工藝在國外被逐步淘汰,而大規模生產裝置主要是乙醛縮合法和乙醇脫氫法,在乙醛原料較豐富的地區萬噸級以上的乙醛縮合法裝置得到了廣泛的應用。乙醇脫氫法是近年開發的新工藝,在乙醇豐富且低成本的地區得到了推廣。最新的乙酸乙酯生產方法是乙烯加成法,1998年在印度尼西亞邁拉庫地區採用日本昭和電工專利技術建成了50
kt/a生產裝置。
(1)乙酸酯化法
乙酸酯化法是傳統的乙酸乙酯生產方法,在催化劑存在下,由乙酸和乙醇發生酯化反應而得。
CH3CH2OH+CH3COOH=CH3COOCH2CH3+H2O
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
水
反應除去生成水,可得到高收率。該法生產乙酸乙酯的主要缺點是成本高、設備腐蝕性強,在國際上是屬於被淘汰的工藝路線。
(2)
乙醛縮合法
在催化劑乙醇鋁的存在下,兩個分子的乙醛自動氧化和縮合,重排形成一分子的乙酸乙酯。
2CH3CHO→CH3COOCH2CH3
乙醛
乙酸乙酯
該方法20世紀70年代在歐美、日本等地已形成了大規模的生產裝置,在生產成本和環境保護等方面都有著明顯的優勢。
(3)乙醇脫氫法
採用銅基催化劑使乙醇脫氫生成粗乙酸乙酯,經高低壓蒸餾除去共沸物,得到純度為99.8%以上乙酸乙酯。
2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2
乙醇
乙酸乙酯
氫
(4)
乙烯加成法
在以附載在二氧化硅等載體上的雜多酸金屬鹽或雜多酸為催化劑的存在下,乙烯氣相水合後與氣化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。
CH2CH2+CH3COOH=CH3COOCH2CH3
乙烯
乙酸
乙酸乙酯
該反應乙酸的單程轉化率為66%,以乙烯計乙酸乙酯的選擇性為94%。Rhone-Poulenc
、昭和電工和BP等跨國公司都開發了該生產工藝。
Ⅵ 工業和生活中常用的食用醋酸是怎樣合成的
醋酸有發酵工藝和化學合成工藝
使用醋多為發酵工藝
工業乙酸多為合成工藝。
Ⅶ 醋酸的工業製法
大部分乙酸是通過甲基羰基化合成的。此反應中,甲醇和一氧化碳反應生成乙酸,方程式如下 CH3OH + CO → CH3COOH 乙醇氧化法由乙醇在有催化劑的條件下和氧氣發生氧化反應製得。 C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O丁烷氧化法丁烷氧化法又稱為直接氧化法,這是用丁烷為主要原料,通過空氣氧化而製得乙酸的一種方法,也是主要的乙酸合成方法。 2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O當丁烷或輕石腦油在空氣中加熱,並有多種金屬離子包括鎂,鈷,鉻以及過氧根離子催化,會分解出乙酸。化學方程式如下: 2 C4H10+ 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O 2 CO2 + 4 H2 → CH3COOH + 2 H2O 2 CO + 2 H2 → CH3COOH
Ⅷ 冰醋酸是什麼 ,干什麼用的
乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化學式CH3COOH,是一種有機一元酸和短鏈飽和脂肪酸,為食醋內酸味及刺激性氣味的來源。純正而且無水的乙酸(冰醋酸)是無色的吸濕性固體,凝固點為16.7℃(62℉),凝固後為無色晶體。盡管乙酸是一種弱酸,但是它具有腐蝕性,其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用,聞起來有一股刺鼻的酸臭味。
乙酸是一種簡單的羧酸,由一個甲基一個羧基組成,是一種重要的化學試劑。在化學工業中,它被用來製造聚對苯二甲酸乙二酯,後者即飲料瓶的主要部分。乙酸也被用來製造電影膠片所需要的醋酸纖維素和木材用膠粘劑中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纖維和織物。家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢劑。食品工業方面,在食品添加劑列表E260中,乙酸是規定的一種酸度調節劑。
每年世界范圍內的乙酸需求量在650萬噸左右。其中大約150萬噸是循環再利用的,剩下的500萬噸是通過石化原料直接製取或通過生物發酵製取。
用途:
(1)以醋的形式,乙酸溶液(一般含5%到18%(質量分數)的乙酸)被用作調味品,也被用來腌蔬菜和其他食物。一般來說,腌菜用的醋在濃度上比一般調味品醋濃度更大。食用醋的總量在世界乙酸年產量中只佔一個很小的比例,不過在歷史上,這卻是一個悠久的應用。
(2)冰醋酸是一個良好的極性質子溶劑,常常被用來作為重結晶提純有機化合物的溶劑。純的溶融狀態的乙酸是生產對苯二甲酸的溶液,對苯二甲酸是制備聚對苯二甲酸乙二酯的重要原料。盡管現在僅有5%-10%的乙酸作此用途,不過據預測,它在今後幾十年內將有顯著的增長,因為聚對苯二甲酸乙二酯的產量正在增加。
(3)稀釋的醋酸溶液因為它溫和的酸性也常常被用來作為一種除銹的試劑。它的酸性也被用來治療被立方水母綱水母刺傷,如果使用及時,可以通過使水母的刺細胞失去效果達到防止嚴重受傷甚至死亡的效果。也可以用來為使用Vosol治療外耳炎做准備。同樣,乙酸也被用來做成噴射防腐劑,抑制細菌和真菌的生長。
Ⅸ 工業冰醋酸可以做什麼
紡織,印染,用途居多
Ⅹ 醋酸的生產工藝主要有哪些
現在國內產量高的大廠都是用的甲醇低壓羰基合成醋酸的工藝,比較先進的還是BP的銥基催化劑體系。煤化工的公司都是利用煤氣化-合成甲醇+一氧化碳——醋酸的過程