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Earsigsäure (GAA) Produktionstechnologie und technischer Fortschritt (Teil 2)

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2022-01-14      Herkunft:Powered

Tabelle 2.1 Katalysatorsysteme für vier Methanolcarbonylsyntheseprozesse

Monsanto / BP-Prozess ist ein traditioneller Prozess für die Herstellung vonEssigsäure, das von Methanol und Kohlenstoff synthetisiert wirdChinesische Gletscher-Essigsäure - YuanfarchemicalMonoxid in einem gerührten Tankreaktor bei 175 ℃ und 2,8mpa. Flüssiger Rhodiumkomplexkatalysator wird in der Reaktionslösung mit Jodid gelöst. Die Reaktionsbedingungen von Chiyodas Acetica-Verfahren sind ähnlich, mit der Ausnahme, dass der Reaktor ein Blasen-Turmschleifenreaktor ist und der Katalysator ein auf einem Polymerisationskugel immobilisierter suspendierter Rhodiumkomplex ist. Nach der Reaktion wurde das Produkt durch Flash-Destillation, Dehydratisierung und Destillation gereinigt. Die Essigsäureausbeute in Methanol und CO betrug mehr als 99% bzw. 92%.

Verglichen mit der geringen Konzentration von Katalysatoren in dem Monsanto / BP-Verfahren aufgrund seiner Löslichkeitsbeschränkungen weist das Acetica-Verfahren den Vorteil der Erhöhung der Katalysatorenkonzentration auf, wodurch die Größe des Reaktors um 30% bis 50% reduziert wird, während er die By- Produkte um ca. 30%. Chiyoda erwartet das Acetica-Verfahren, um die Investitions- und Betriebskosten um mehr als 20% im Vergleich zu traditionellen M auf Onsanto / BP-Prozessen zu senken.

2.1.2 Ethylen-Direktoxidationsprozess von GAA CAS 64 19 7

Das Verfahren kann in indirekte Methode und direkte Methode unterteilt werden. Das indirekte Verfahren, nämlich Ethylen-Acetaldehyd-Oxidationsmethode, entwickelte sich in den 1960er Jahren rasch, aber mit der Entwicklung des Monsanto-Methanolcarbonylierungsverfahrens nahm der Anteil des Ethylen-Acetaldehyd-Verfahrens allmählich ab, da das Verfahren in technischen und wirtschaftlichen Indikatoren minderwertig ist . Gegenwärtig ist dieser Prozess in China noch die Hauptoßsäure-Produktionsmethode in China. Dieser Prozess verwendet Acetaldehyd als Rohmaterial und nimmt Manganacetat, Kobaltacetat oder Kupferacetat-Flüssigphasenkatalysator an, um die Oxidationsreaktion bei 50 bis 80 ° C und 0,6 bis 0,8 MPa durchzuführen. Die Umwandlung von Acetaldehyd beträgt über 90% und die Selektivität von Acetaldehyd liegt über 95%. Alle im Prozess verwendeten Geräte müssen aus Edelstahl bestehen.

Die direkte gasförmige katalytische Oxidation ungesättigter Kohlenwasserstoffe wurde immer als realisierbarer Essigsäureerzeugungsprozess betrachtet. Vor 1997 gab es jedoch nur einen mehrstufigen Essigsäure-Produktionsprozess, dh Ethylen wird zu Acetaldehyd oxidiert, dann wird Acetaldehyd unter der Wirkung des Edelmetallkatalysators zu Essigsäure oxidiert. Showa Denko entwickelte einen einstufigen Gasphase-Verfahren (Showa Denko-Verfahren) zur direkten Oxidation von Ethylen zu Essigsäure, das 1997 industrialisiert wurde. Der einstufige Ethylengasphasen-Verfahren ist für Essigsäureganteile mit geringen Produktionskapazitäten wirtschaftlich (50 -100KT / A) aufgrund seiner relativ geringen Investitionskosten (keine Infrastruktur, die zur Herstellung von Kohlenmonoxid erforderlich ist).

Showa Denkos einstufiges Gasphase-Verfahren ist eine stark selektive Herstellung von Essigsäure aus einem Gemisch aus Ethylen und Sauerstoff unter einem gelagerten Palladiumkatalysator bei 160 bis 210 ℃. Die Hauptseitenreaktionen sind Ethylenverbrennung und Acetaldehyd-Bildung. Unter den gemeldeten Reaktionsbedingungen betrug die Einwegselektivität von Essigsäure, Acetaldehyd und Kohlendioxid 85,5%, 8,9% bzw. 5,2%. Das Haupt-Nebenprodukt, Acetaldehyd, kann in den Reaktor recycelt werden, um die Verbrennung von Ethylen zu verringern und die Gesamtausbeute an Essigsäure zu erhöhen.

Essigsäure-Reinigung ist ein energieintensiver Prozess, da während der Reaktion eine große Wassermenge erzeugt wird. Um dieses Problem zu lösen, hat Showa Denko ein energieeffizientes Verfahren entwickelt, das Extraktion und Destillation kombiniert, um Wasser aus Essigsäure wirksam zu trennen. Showa Denko sagt, dass der Prozess umweltfreundlich ist, da er nur eine kleine Menge Abwasser erzeugt.

1997 baute Showa Denki von Japan eine Essigsäure-Anlage mit einer Produktionskapazität von 100 KT / A in Chiba-Anlage unter Verwendung von Direct-Verfahren, dh ein Essigsäure-Produktionsprozess ohne Acetaldehyd. Die Anlage verwendet Palladiumkatalysator, und die Reaktion wird in einem Festbettreaktor durchgeführt, die Reaktionstemperatur beträgt etwa 150 bis 160 ° C, der Druck beträgt etwa 0,9 MPa. Die Selektivität von Essigsäure, Acetaldehyd und CO2 betrug 86,4%, 8,1% bzw. 5,1%. Verglichen mit Methanol- und Acetaldehydanlagen mit ähnlicher Skala ist die Baukosten der direkten Oxidationsanlage deutlich niedriger, und die Anlagengröße kann entsprechend den Anforderungen der Benutzer ausgelegt werden. Darüber hinaus ist der Prozess sehr einfach, und der Abwasserentladung wird erheblich reduziert, nur ein Zehntel Acetaldehyd-Oxidation.

2.1.3 Ethan-Direktoxidationsprozess

SABIC hat ein neues Verfahren zur gasförmigen katalytischen Oxidation von Ethan an Essigsäure (SABIC-Verfahren) entwickelt, das in der gesamten petrochemischen Industrie erhebliche Aufmerksamkeit erregt hat. Eine halbindustrielle Essigsäure-Produktionskapazität von 30 KT / A ist jetzt im Aufbau.

Gemäß dem Patent von Sabic reagiert Ethan mit reinem Sauerstoff oder Luft bei 150 bis 450 ° C und 0,1 bis 5,0 m Pa, um Essigsäure mit CO, CO2 und Ethylen als Nebenprodukte herzustellen. Der in dem SABIC-Verfahren verwendete neue Katalysator wird aus einem Gemisch aus Mo-, V-, NB- und PD-Oxiden calciniert, was dazu beiträgt, die Produktion der Produktbildung bei der Erreichung einer hohen Selektivität und Essigsäureausbeute zu reduzieren. Bei Verwendung von Ethan und Sauerstoff als Rohstoffe beträgt die Selektivität von Essigsäure bis zu 71%, und die Einwegumwandlung von Ethan und Sauerstoff beträgt 13,6% bzw. 100%. Bei Verwendung von Ethan und Luft als Rohstoffe ist die Selektivität von Essigsäure mit 67% geringfügig niedriger, aber die Einwegkonvertierung von Ethan ist jedoch höher, wobei 49,6% höher ist, und die Umwandlung von Sauerstoff beträgt 100%.

Aufgrund der geringen Produktionskosten von Ethan ist die direkte Oxidation von Ethan für Essigsäure mit der Carbonylierung von Methanol wirtschaftlich wettbewerbsfähig. Die Technologie umfasst die Katalysatorproduktion, das neue Oxidationsreaktor-Design, integrierter Prozess und ein grundlegender Prozessdesign. SABIC wird die Technologie weiter verbessern und in Betracht ziehen, eine 200 ten / a Essigsäure-Produktionsanlage zu bauen.

2.1.4 Andere Prozesse von GAA CAS 64 19 7

Die beiden Prozesse mit n-Butan- oder Leichtöl als Einsatzmaterial sind grundsätzlich ähnlich. Unter Verwendung von Leichtöl im Bereich von C5 ~ C7 als Rohmaterial mit Kobaltacetat, Chromacetat, Vanadiumacetat oder Manganacetatkatalysator bei 170 bis 200 ℃, 1,0 ~ 5,0 MPA-Druck, ist das Endprodukt Ameisensäure, Propionsäure und Essigsäure Säureprodukte, Essigsäure: Ameisensäure: Propionsäureverhältnis von 1: 0,25: 0,10.

Darüber hinaus umfasst Ethanolacetaldehyd-Oxidation hauptsächlich ethanoloxidative Dehydrierung an Acetaldehyd und Acetaldehydoxidation zu Essigsäure zwei Prozesse. Gegenwärtig wird diese Art von Produktionstechnologie immer noch in einigen Entwicklungsländern gepflegt, aber aufgrund schlechter technischer und wirtschaftlicher Indikatoren sind die meisten von ihnen suspendiert oder semi-suspendiert.

Die Chemie von Yuanfar sind seit 2001 in chemisches Geschäft tätig und verfügt über eigene Fabriken, die Hydrazinprodukt herstellen

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