1 绪论
1.1 乙酸乙酯概述 1.1.1 乙酸乙酯的简介
乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,英文名称:Ethyl acetate。分子式为:C2H8O4。它是一种无色透明具有流动性并且是易挥发的可燃性液体[1],呈强烈清凉菠萝香气和葡萄酒香味。乙酸乙酯能很好的溶于乙醇、氯仿、乙醚、甘油、丙二醇、和大多数非挥发性油等有机溶剂中,稍溶于水(25℃时,1mL乙酸乙酯可溶于10mL水中),而且在碱性溶液中易水解成乙酸和乙醇。水分能使其缓慢分解而呈酸性。乙酸乙酯与水和乙醇皆能形成二元共沸混合物,与水形成的共沸混合物沸点为70.4℃,其中含水量为6.1%(质量分数)。与乙醇形成的共沸混合物的沸点为71.8℃。还与7.8%的水和9.0%的乙醇形成三元共沸混合物,其沸点为70.2℃。下表为乙酸乙酯的一些物化参数。
表1.1 乙酸乙酯的物化参数[2]
熔点(℃) 折光率(20℃) 沸点(℃) 对密度(水=1) 相对蒸气密度(空气=1) 饱和蒸气压(kPa) 燃烧热(kJ/mol) 室温下的分子偶极距
-83.6 1.3708-1.3730
77.06 0.894-0.898
3.04 13.33(27℃) 2244.2 6.555×10-30
临界温度(℃) 临界压力(MPa) 辛醇/水分配系数的 对数值
闪点(℃) 引燃温度(℃) 爆炸上限%(V/V) 爆炸下限%(V/V)
250.1 3.83 0.73 7.2 426 11.5 2.0
1.1.2 乙酸乙酯的用途
乙酸乙酯是重要的精细化工原料。它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂,已广泛应用于化工、医药、纺织、染料、橡胶、涂料、油墨、胶粘剂的生产中,或作为原料、或作为工艺溶剂、萃取剂、稀释剂等等;由于它具有天然水果香味,因此还可作为调香剂组分,应用于香料、食品工业中;也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产;作为提取剂 用于医药、有机酸的产品的生产等;此外还
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可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料。
国外乙酸乙酯的消费结构与我国有所不同,美国和欧洲国家乙酸乙酯最大的应用领域是涂料,其中美国涂料方面的消费量约占总消费量的60%,欧洲在涂料行业的消费量约占总消费量的50%。日本主要应用在涂料,油墨方面,分别约占总消费量的40%和30%。而我国主要应用于涂料,粘合剂和制药领域[3]。 1.2 乙酸乙酯的产能和市场需求 1.2.1 世界乙酸乙酯的产能与消费情况
目前乙酸乙酯生产与消费主要集中在西欧,美国和亚洲地区,其中亚洲地区的生产和消费又主要集中在日本,中国及东南亚国家[4]。近年来,世界乙酸乙酯的生产能力不断增加。2001年全球乙酸乙酯的生产能力只有125.0万吨/年,2006年生产能力增加到222.0万吨/年,2001~2006年生产能力的年均增长率高达12.2%。其中英国BP化学公司是目前世界上最大的乙酸乙酯生产厂家,生产能力为22.0万吨/年,约占世界总生产能力的9.91%。其次是中国江苏索普集团公司,生产能力为20.0万吨/年,约占9.01%。表1.2为国外乙酸乙酯的生产情况。
在涂料方面,使得乙酸乙酯涂料被水性和高固含量涂料、粉末涂料和双组分涂料夺去了市场额。虽然这种变化还在继续,但乙酸乙酯市场仍然保持持续增长。东南亚地区开始成为全球最重要的乙酸乙酯的产地和消费地。大部分投资于乙酸乙酯的资金开始将目标投向乙酸乙酯需求量增长迅速的亚洲和中国。 1.2.2 我国乙酸乙酯的产能与消费状况
(1)生产现状
我国乙酸乙酯的生产始于20世纪50年代,近年来,随着我国化学工业和医药工业的快速发展,乙酸乙酯的生产发展很快。生产能力已经从2001年的37.0万吨/年增加到2006年的约90.0万吨/年。目前,我国乙酸乙酯的生产厂家有20多家,生产企业主要集中在华南和华东地区。其中国内最大的乙酸乙酯生产企业江苏索普集团产能达到20.0万吨/年,约占国内总生产能力的22.2%,与乙酸产品实现了上下游一体化,产品竞争力较强,80%的乙酸乙酯用于出口;其次是山东金沂蒙集团公司,生产能力为16.0万吨/年,约占国内总生产能力的13.3%,主要原料乙酸、乙醇均能自给,产品竞争能力也较强。目前国内大型乙酸乙酯企业均采用酯化法技术。
表1.2 国外乙酸乙酯主要生产情况
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生产厂家 美国塞拉尼斯公司 美国伊斯曼化学公司 美国Solution公司 巴西罗地亚公司 默西哥塞拉尼斯公司 英国BP化学工司 西班牙Ereros
瑞典Wweask乙醇化学公司 瑞典联合碳化物公司 日本昭和电工公司 日本千叶公司 日本协和发酵公司 印度LAXMI有机工业公司 印度JUBILANT有机合成公司
韩国三星/BP公司 韩国国际酯类公司 新加坡塞拉尼斯公司 印度昭和酯类公司 南非萨索尔公司
地址 德克萨斯州潘帕 德克萨斯州朗维尤
马萨诸塞 帕利尼涯 卡格来吉拉 赫尔 塔拉戈纳 多姆斯乔 斯德哥尔摩 南阳 市原 四日市 马哈德 加劳拉尼蜡 蔚山 蔚山 裕廊岛 梅拉克 赛库达
生产能力(万吨/年)
6.0 6.1 2.5 10.0 9.2 22.0 6.0 3.5 3.0 15.0 4.7 4.0 3.5 3.2 7.0 7.5 6.0 6.0 5.0
目前,国内一些大型甲醇羰基合成乙酸企业或者具有乙醇装置的企业已建成的乙酸乙酯生产装置主要有山东海化股份有限公司采用DAVY公司技术,新建10.0万吨/年生产装置,吉林燃料乙醇有限公司建成5.0万吨/年生产装置,吉安生物化工公司建成10.0万吨/年生产装置,广西新火石化公司拟建30.0万吨/年装置,第一期10.0万吨/年已经于2007年4月13日开工。上海吴泾化工有限公司将现在生产能力扩建到15万吨/年,长春天裕生物工程公司将建5.0万吨/年生产装置。
随着生产能力的不断增加,我国乙酸乙酯的产量也不断增加[5]。2001年我国乙酸乙酯的产量只有17.9万吨,2006年进一步增加到63.0万吨,比2005年增长
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约22.19%,2001~2006年产量的平均增长率高达15.09%,截止到2009年10月底,我国乙酸乙酯生产能力达到约150.0万吨/年。
表1.3 国内乙酸乙酯主要生产情况[ 6]
企业名称 江苏索普集团 山东金沂蒙集团公司 广东江门谦信化工发展公司 广东顺德冠集团公司气体溶剂有限公司
上海吴泾化工有限公司 扬子江乙酰化工有限公司 江西南昌赣江溶剂厂 广东顺德集团公司 天津冠达集团公司 上海石油化工公司 上海试剂有限公司 成都有机化工厂
浙江建德建业有机化工有限公司
江苏三木集团公司 山东海化股份有限公司
产能 (万吨/年)
20.0 18.0 10.0 10.0 20.0 10.0 8.0 4.5 3.5 2.1 2.0 2.0 1.2 1.0 10.0
(2)消费现状、进出口情况及发展前景[7]
随着生产能力的不断增加,我国乙酸乙酯的产量也不断增加。2008年尽管受到金融危机的影响,但是由于2007年新增的产能发挥作用,产能仍达到约95.0万吨/年,同比增长约33.8%。表1.4为我国近年来乙酸乙酯的供需关系。
目前,国内乙酸乙酯主要消费地区集中在华东、中南、华北、东北地区,产品主要用于生产涂料、制药和粘合剂。我国乙酸乙酯的总需求量已达150万吨/年,供大于求,届时消费结构将有所变化,其中在制药和粘合剂行业消费的比例将会有所下降,随着新型高档涂料的不断发展,预计涂料行业对乙酸乙酯的需求量将会有较大幅度的增加,随着油墨方面的需求量也将有所上升。
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表1.4 国内近年来乙酸乙酯的供需关系(单位:万吨/年) 年份 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009(1-6月)
产量 30.7 34.2 41.8 47.3 63.0 71.0 95.0
进口量 4.58 4.27 3.46 4.64 0.96 0.76 0.11 0.03
出口量 1.09 1.19 2.07 1.88 10.94 13.70 18.39 8.73
表观消费量 34.19 37.28 43.19 50.06 53.02 58.06 76.72
另外,随着乙酸乙酯新用途的不断开发,将会使乙酸乙酯在其他方面用量的比例也有一定的增加。
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