현재, 세계 공업에틸에스테르의 주요 제비 방법은 아세틸산 에스테르화법, 아세트알데히드 수축법, 에틸렌가산법, 에탄올 탈수수소법입니다. 전통적인 아세트산에스테르화 공정은 외국에서 점차 도태되고 있으며, 대형 생산설비는 주로 아세트알데히드 수축법과 에탄올 탈수법으로 아세트알데히드 원료가 풍부한 지역에서는 만 톤 이상의 아세트알데히드 수축법 장치가 널리 사용되고 있다. 에탄올 탈수소는 최근 몇 년 동안 발전해 온 신기술로, 이미 에탄올 자원이 풍부하고 비용이 저렴한 지역에서 보급되었다. 에틸 아세테이트의 최신 생산 방법은 에틸렌 가산법이다. 1998 년 소화전기의 특허 기술을 이용하여 인도네시아 말라쿠에 50 kt/a 의 생산 설비를 건설했다.
(1) 아세트산의 에스테르 화
아세틸산 에스테르화법은 아세틸산 에틸에스테르의 전통적인 생산 방법으로, 아세틸산과 에탄올이 촉매제의 존재 하에서 에스테르화 반응을 하여 얻어진다.
Ch 3c H2 oh+ch 3c ooh = ch 3c ooch 2ch 3+H2O
에탄올 아세트산 에틸 에스테르 물
반응에 의해 생성 된 물을 제거하면 높은 수율을 얻을 수 있습니다. 이 방법으로 아세틸산 에틸에스테르를 생산하는 주요 단점은 비용이 높고, 설비의 부식성이 강하며, 국제적으로 탈락한 공예선이라는 것이다.
(2) 아세트 알데히드 수축 방법
에탄올 알루미늄 촉매제의 존재 하에서, 두 분자인 아세트알데히드는 자동으로 산화되어, 재정렬하여 에틸산 에틸에스테르를 생산한다.
2CH3CHO→CH3COOCH2CH3
에틸 아세트 알데히드 아세테이트
이 방법은 1970 년대에 이미 유럽과 미국, 일본 등지에서 대규모 생산 설비를 형성하여 생산 비용과 환경 보호에 뚜렷한 우세를 가지고 있다.
(3) 에탄올 탈수 소화
구리 기반 촉매제를 이용하여 에탄올을 탈수하여 조아세틸산 에틸에스테르를 만들고, 고압 저압 증류를 통해 끓는 물을 제거하여 순도가 99.8% 보다 큰 아세틸산 에틸에스테르를 얻는다.
2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2
에탄올 에틸 아세테이트 수소
(4) 에틸렌 첨가제 공정
헤테로폴리산 금속염이나 이산화 실리콘과 기타 전달체에 적재된 헤테로폴리산이 촉매제로 존재하는 상황에서 에틸렌은 기상수화후 기화된 아세트산과 직접 에스테르화되어 에틸에스테르를 생성한다.
CH2CH2+CH3COOH=CH3COOCH2CH3
에틸 비닐 아세테이트
에틸렌의 경우, 아세트산의 전환율은 66%, 아세틸산 에틸에스테르의 선택성은 94% 이다. 로나플랑크, 쇼와 전기, BP 등 다국적 기업들이 이런 생산 공정을 개발했다.
상해석화회사 에틸렌, 아세트산, 아세탈자원이 풍부하기 때문에 아세테이트에스테르화법, 아세탈수축법, 에틸렌가산법으로 아세테이트를 생산하는 기술경제지표를 비교 분석했다.
기술 경제 지표 비교
표 2 와 같이 동일한 80 kt/a 산업 에틸에스테르 생산 장치에 대한 경제 기술 지표 분석을 수행합니다.
표 2 에틸 아세테이트 공정 경로의 기술 및 경제 지표 비교
공익 노선
아세트 알데히드 응축법
에틸렌 첨가제 공정
에스테르화 방법
원자재 소모
/t t- 1
에틸렌
--
0.355
--
아세트 알데히드
1.02
--
--
아세트산
--
0.7 18
0.692
에탄올
--
--
0.533
기타
0.005
0.0 1
0.005
공공공사 단위 소비
전기/킬로와트 시간 t- 1
26.0 14
176.367
15.432
냉각수 /t t- 1+0
150. 198
166.887
66.755
순수한 물 t-1
8.344
증기 (1.4 메가파) /t t- 1
0.4
사
4.2
증기 (0.4 메가파) /t t- 1
1..1
냉동 /MJ T- 1
1 16 1.0
종합에너지
/MJ t- 1
6 892
15 6 16
14 652
표 2 에서 알 수 있듯이, 아세트알데히드법이 에틸에스테르를 생산하는 증기 소비는 다른 두 가지 방법보다 현저히 낮으며, 아세트알데히드법의 총 에너지 소비량은 에틸렌법과 에틸에스테르법보다 훨씬 낮다.
아세트 알데히드 법에 의한 에틸 아세테이트의 생산으로 인해 외국, 특히 일본은 성숙 단계에 있으며, 중국은 1990 년대 파일럿 테스트를 기반으로 10,000 톤의 산업화를 막 달성했으며 기술 지표는 여전히 외국의 선진 수준과 차이가 있습니다.
4 투자 및 비용 비교
4. 1 투자 비교
국제 80 kt/a 산업 에틸에스테르 생산 설비의 경우 표 3 과 같이 동일한 투자 환경에서 엔지니어링 투자를 분석합니다.
표 3 만 달러의 각기 다른 공예로 에틸산 에틸에스테르를 생산하는 총 투자 대비.
공정순서
아세트 알데히드 응축법
에틸렌 첨가제 공정
에스테르화 방법
총투자
2 830
5 250
3 780
생산 설비
1 420
3 000
1 9 10
시설을 상쇄하다
850
1 200
1 1 10
기타 항목
570
1 050
760
같은 규모의 아세틸산 에틸에스테르 세 가지 생산 방법 중 아세트알데히드법은 투자가 가장 낮고 에틸렌법은 투자가 가장 높다. 아세트알데히드법의 총투자는 에스테르화법의 75%, 에틸렌법의 54% 에 불과하다.
4.2 비용 비교
각기 다른 공예로 에틸에스테르를 준비하는 단위 원가 비교 계산은 표 4 에 나와 있다.
표 4 다른 공정으로 제조 된 에틸 아세테이트의 단위 비용 비교
프로젝트
단가
/메타 T- 1
아세트 알데히드 응축법
에틸렌 첨가제 공정
에스테르화 방법
단위 소비/톤 t- 1
단위 원가
/메타 T- 1
단위 소비/톤 t- 1
단위 원가
/메타 T- 1
단위 소비/톤 t- 1
단위 원가
/메타 T- 1
원료
4 295.45
4 63 1.99
5 392.42
에틸렌
4 2 12
0.353
1 486.84
아세트 알데히드
4 1 10
1.02
4 19 1.86
아세트산
4 159
0.7 17 7
2 985. 15
0.692
2 878.26
에탄올
4 7 17
0.005
23.59
0.533
2 5 14. 16
기타
80.00
160.00
공공건설 공사
253.69
572.58
459.26
증기
100
1.5
150.00
4.0
400.00
4.2
420.00
전류
0.60
26.0 1
15.6 1
176.37
105.82
15.43
9.26
냉동염수
1.00
28
28.00
냉각수
0.40
150.2
60.08
166.89
66.76
75
30.00
총 변동 비용
4 549. 13
5 204.57
5 85 1.68
총 직접 원가
132.80
265.60
174.30
총 분배 비용
1 16.20
224. 10
149.40
참고: ① 단가에는 세금이 포함되지 않습니다.
(2) 참조 상하이의 평균 가격에는 공공 사업 가격이 포함됩니다.
(3) 원료에서 에탄올, 아세트산, 아세트 알데히드 가격은 9 월 국내 시장 평균 가격1999-2001입니다.
④ 원료의 에틸렌 가격은 1999 ~ 200 1 의 9 월 수입 CIF 평균 가격에 수수료를 더하여 계산한다.
⑤ 전기 열, 단가는 "kw h t-1",단가는 "위안 (kw h)-1"입니다.
위의 표에서 알 수 있듯이 아세트알데히드법은 아세테이트를 생산하는 원료비용, 공공공사 비용, 총비용이 가장 낮고 에스테르화법이 가장 높다는 것을 알 수 있다. 에틸렌법은 총 투자가 가장 크고, 기타 비용도 높고, 감가 상각과 고정비용이 가장 높다. 세 가지 방법에 비해 아세트알데히드법의 단가는 에스테르화법의 78%, 에틸렌법의 82% 이다.
5 경제적 이익 추정
아세틸산 에틸에스테르를 생산하는 세 가지 방법은 생산원가와 생산설비 투자에 뚜렷한 차이가 있기 때문에 생산설비 투자의 경제적 이익도 현저히 다르다. 현재 국내 원자재 가격 체계 하에서 아세트 알데히드 생산은 표 5 에 나와 있는 바와 같이 뚜렷한 우세를 가지고 있다.
표 5 다른 공정으로 제조 된 에틸 아세테이트의 경제적 이익 비교
프로젝트
아세트 알데히드 응축법
에틸렌 첨가제 공정
에스테르화 방법
평론
단위 생산 원가
5 047. 13
6 167.37
6 499.08
단위 판매 비용
25.24
6 1.67
64.99
총 단위 원가
5 072.37
6 229.04
6 564.07
세금 제외
여기서 단위 감가 상각은
249.00
473. 10
323.70
단위 판매 가격
5 669.23
5 669.23
5 669.23
세금 제외
단위 판매 이익
596.86
-559.8 1
-894.84
단위 소득세
196.96
세율은 33% 입니다
단위 세후 이익
399.90
연간 이익 총액/만원
3 199. 19
총 투자/만원
12 000.00
투자이익률,%
26.66
정적 회수 기간 /a
3.48
참고: ① 설비 생산 능력은 80 kt/a 이며 연간 생산량은 100% 부하로 계산됩니다.
② 에틸 아세테이트 판매 가격은 1997-200 1 년 ~ 1 월 국내 시장의 평균 가격입니다.
(3) 에틸렌법과 아세트산에스테르화법은 모두 시장가격에 따라 원자재 원가를 계산하기 때문에 모두 손실 계산으로 실제 생산에 일반적으로 초기 원료를 사용하기 때문에 원가가 그에 따라 낮아진다. 아세트알데히드법은 시작 원료인 에틸렌으로 원가를 계산하면 원가가 낮고 이윤이 더 높다.