醋酸生产中高碳烷烃的脱除的探讨与研究

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摘　要：醋酸的身影无处不在，它广泛的存在于自然界中，醋酸又名乙酸，是一种有机化合物。在食品添加剂中，它是一种调味剂，也是食用醋的主要成分；在水果中，它是以其化合物酯的形式存在的；在动物的身体里，以及组织内、排泄物和血液中，它是以游离酸的形式存在，它的作用看似微小，却广泛。醋酸还是一种重要的有机化工原料，每年，在世界范围内，各个国家、企业对醋酸都有很大的需求量，因此如何生产出高质量合格的醋酸就成了许多人关注的话题。本论文针对醋酸生产中高碳烷烃的脱除的问题进行了深入的探讨和研究，总结出以下结论。

关键词：醋酸的生产　催化剂技术　除碘技术　高碳烷烃

一、醋酸的生产

1.乙醛氧化法

使用乙醛氧化法制备醋酸过程中,乙醛的浓度、温度、压力、时间等各方面因素对转化率都具有重要的影响，只有当反应温度设定为为95℃，反应压强控制为0.4 MPa，乙醛浓度达到15%，反应时间准确为2.5 h时，转化率才能达到最高。由于这种方法要求比较高，耗能大，对环境造成的污染比较严重，所以在欧美等一些比较发达的国家早已经取消了。但是由于技术、环境、资源等因素，在我国的内蒙古、新疆等地方却占有一定的市场。随着我国科研事业的逐步发展，技术水平的不断提高，生产技巧已经得到了很大的改善，我们紧追时代的潮流，以先进国家为榜样，不断地提高自己。

2.甲醇氧化碳基化法

甲醇氧化碳基化法的主要优点在经济上的表现为：第一，对坏境条件的要求比较低，在较低的压力下就可以发生反应，而且它的转化率和相对选择性都很好，它的提纯浓度比较高，而且操作过程相对简单，安全率高。第二，对环境的污染比较小，排放的三废比较少，即减少了环境压力，还节约了资金，两全其美。第三，由于材料来源广泛，所以价格比较低廉，节约了生产成本，有利于扩大市场。虽然它的转化率比较高，但是也会产生一定的副产物。自然界中事物都是利弊相兼的，就看如何将不利因素化为有利的因素，尽可能减少，或避免损失。

二、催化剂技术

催化剂技术在醋酸中的应用主要有铑系催化剂和依系催化剂两种。

在生产醋酸的过程中，对催化剂的研究是重要的内容之一。在醋酸的制备过程中，要严格控制反应液中水的质量分数，保证铑系催化剂的活性。从产物醋酸中脱去水的成本比较高，反应中水越多，则产物的回收资本越大。铑系催化剂往往容易从混合物中沉淀下去，这样就会导致催化剂的严重浪费和流失。并且可能造成许多问题，比如，①导致选择性和效率不高，容易发生水煤气重整反应。②带来的副产物比较多，醋酸内丙酸含量升高。③催化剂容易形成沉淀，严重影响反应速率，浓度就会难以提高。在不断地探索过程中，技术都在提高，它有一定的弊端，但在某些方面来说，还是具有优势的。

在铑系催化剂的使用上，美国是个成功的典例。1980年，美国运用先进的生产技术，对实验加以改造，既维持了铑系催化剂高质量分数的稳定，又降低了水质量的含量。

和铑系催化剂技术相比较，铱系催化剂技术必须有良好的金属的配合才能发生作用。它具有另一些优点，①它的反应速率比较快，②有更好的催化剂稳定性，有助于发生反应，③有着比较低的附属产物，节约了资源，④提高了产率。

三、除碘技术

产物醋酸产品中不可避免的都含有少量的碘化物，需要对其进行清除，尤其是在铑系催化剂中更为明显，这些存在醋酸中的碘化物，尤其是碘离子很难根除，影响了产物的质量。碘还可能会使催化剂中毒，破坏催化剂的本质性能。所以在实际生产中，除去碘化物尤为关键。

1.载银沸石

载银沸石脱碘法是通过离子交换来达到目的的。可交换的离子从沸石上解脱下来，与醋酸中的离子相互作用。操作温度应控制在20～100摄氏度之间，温度越高脱碘效果就会越好，这种方法既能达到目的，投资也比较少。

2.高分子碳小球

专门针对传统的制作醋酸的方法中，材料不可反复使用的缺点，以及离子的脱落会对产品造成第二次污染，使用此方法进行脱除。吸附材料经过几道碳化加工制备而成，材料为球状高分子，这是一种比较先进的脱除碘化物的技术，需要在使用过程中不断革新。

四、烷烃的脱除

1.烷烃液相氧化法

这种技术经常以乙酸为溶剂，用正丁烷为原料，在温度170-180摄氏度内，和利用乙酸钴催化剂的性质，用自然界中的空气作为氧化剂进行液相氧化，有时也可以用液化石油气或其他自然原料。这种技术的工艺流程较长，时间长，而且腐蚀比较严重，但是它的原料价格比较便宜，对适用地区进行了一定范围的限制，有廉价丁烷或液化石油气供应的地区性采用。例如，世界发达国家之一的美国，就有家公司是用丁烷氧化，收率达到76%，副产甲酸只有少量，降到最低了。催化剂环烷酸钴使用量约为进油量的万分之零点一。经六个塔分离得乙酸，空气液相氧化制得的混合酸，其最终收率为轻油的40%左右。也就是每生产1t乙酸，丁二酸0.02t，甲酸0.12t，中性酸0.4t，得到的副产品丙酸0.1t，.约消耗催化剂0.2kg消耗轻油2.4t。

五、结语

醋酸在现代化的工业生产中的应用也越来越广泛，近几年来，随着醋酸消费市场的不断扩大，市场的竞争力也越来越激烈，从而进一步对醋酸的生产质量提出了更高的要求，只有在充分保证其质量的条件下，降低生产成本，进行科学的探究，以及一系列有益的尝试，才能缩短和发达国家的差距。 这一研究话题具有一定的挑战性，我们要努力做到，提升产品质量，扩展应用领域，醋酸将会开阔更大的市场，它的潜力有待开发。

参考文献

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