醋酸产业

醋酸学名乙酸，分子式C2H4O2，醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制取醋酸乙烯单体（VCM）、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙 烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。醋酸的工业化生 产方法有多种，目前中国主要采用酒精法、乙烯法、低压甲醇法等工艺路线。
 
    2005年全球醋酸产能约1018.8万t/a，产量787.4万t，世界最大的五个生产商分别为美国Celanese、英国BP-Amoco、 Daicel、Acetex和Millennium公司，合计产能超过世界总能力的80%。世界上醋酸的生产方法主要是甲醇羰基合成法、乙醛氧化法、丁烷 液相氧化法，其中甲醇羰基合成法装置能力约占总能力的75%。目前，美国是世界上最大的醋酸生产国，Celanese位于得克萨斯Clear Lake的 醋酸装置，采用AO-Plus工艺改造后能力为100万t/a，是世界上最大的醋酸装置。BP-Amoco是西欧最大的生产商，其在英国Hull地区的生 产装置采用Cativa工艺改造后，生产能力达到74.5万t/a。亚洲已成为世界最大的醋酸生产地，是近几年新建醋酸装置最多的地区，日本目前醋酸生产 能力为110.6万t/a；此外，美国Celanese公司在新加坡建设了50万t/a醋酸装置，BP在马来西亚也建了1套40万t/a醋酸装置，韩国三 星/BP的醋酸装置能力为35万t/a，中国也已有4套羰基合成醋酸装置。  

    2005年全球醋酸的消费量约787.4万t。醋酸乙烯为第一大用户，占全球醋酸总消费量的42.4%。对苯二甲酸、醋酸酯、醋酐分别占 醋酸总消费量的17.9%、16.5%、12.9%。预计今后5年醋酸乙烯的生产将以年均3%的速度增长；由于聚酯需求的快速增长，预计今后5年对苯二甲 酸产量将年均增长8%；醋酸酯类的需求增长主要是醋酸乙酯和醋酸丁酯的发展所带动的。作为溶剂，醋酸乙酯和醋酸丁酯替代有毒性的甲乙酮和甲苯(尤其是在发 达国家)，使两者需求量有一定的增长。由于水溶性和粉末涂料的发展，具有挥发性的涂料生产萎缩，对醋酸酯类的需求有所下降。因此，总的来看，醋酸酯类对醋 酸的需求增长率仍保持目前年均5%的水平;醋酐主要用于生产醋酸纤维素以制造香烟过滤嘴，由于今后香烟的需求增长不会很快，因而醋酐的需求增长将维持年均 2%的水平。预计到2010年全球醋酸的需求量将达到947.7万t。
 
    我国醋酸生产工艺路线有酒精法、乙烯法和甲醇法。2005年我国醋酸生产能力约200万t/a，占世界醋酸总生产能力的20%，产量为137万 t。2006年1～6月我国累计生产醋酸70.7万t(未包括兖矿国泰醋酸装置的产量)，预计全年醋酸产量会突破160万t。随着国内甲醇法装置不断新建 和扩产，预计到2010年甲醇法的生产能力将达到320万t/a，如按90%的开工率计，产量将达到288万t。而乙烯法和酒精法醋酸装置因为规模小、成 本高，将会完全关闭。 

    我国的醋酸产量从1990年的35.95万t，到1995年增至42.5万t，2005年增长至137万t，年均增长率10.62%。虽然 国内醋酸生产能力不断提高，产量不断上升，但尚不能满足国内需求，进口量呈逐年上升趋势，由2000年的10.36万t增至2005年的54.2万t，见 表5。2006年1～6月我国累计进口醋酸29.4万t。 

    我国进口的醋酸主要来自Celanese和BP两大公司，合计占我国总进口量的70%以上。Celanese向我国出口的醋酸主要来自新加坡和美国工厂，BP向我国出口的醋酸主要来自马来西亚、韩国和英国工厂。预计今后几年我国仍将会进口醋酸及其下游产品。 

    2005年中国低压甲醇法产能和产量均占醋酸总产能和总产量的60%以上。酒精法是国内最早采用的醋酸生产工艺，目前国内几乎所有小型装置 都采用此法。该法经过国内企业几十年的生产实践和技术改造，在节能降耗、三废治理等方面均有较大的改进，但乙醇消耗量达900kg/t醋酸。由于粮食发酵 生产的乙醇市场售价达5000元/t，因此用乙醇来生产醋酸的利润空间较小。 

    乙烯法工艺的乙烯消耗量为500kg/t醋酸，较高的乙烯价格（9000多元/吨）也使得该法生产的醋酸成本在5000元/吨左右价格上徘 徊。当前国内醋酸暂时供不应求，维持在5500元/吨的较高价位上，现存4套乙烯法装置仍在运行。随着低压甲醇羰基法装置的不断投产，醋酸价格理性回归至 4000～4500元/吨，乙烯法将逐渐退出市场。回顾20世纪90年代上海吴泾化工、四川扬子江乙酰化工引进BP技术各建设了一套低压甲醇法合成醋酸装 置，江苏索普集团采用国内自主开发的技术也建设了一套低压甲醇法合成醋酸的装置。目前国内低压甲醇法醋酸装置有5套已投产，在建装置4～5套，拟建装置不 下10套。低压甲醇工艺生产醋酸的市场份额从2000年30%左右上升到目前的63%。四种醋酸生产工艺技术经济对比见下表1，表2为中国醋酸主要生产厂 工艺情况。 

   

表1　四种生产醋酸工艺方法技术经济对比单位：元/吨

 

项目	酒精法	乙烯法	低压甲醇法	UOP/Chiyoda
主要原料	C2H5OH、O2	C2H4、02	CH3OH、CO	CH3OH、CO
催化剂体系	Mn(Ac)2	Mn(Ac)2	均相Rh络合物	非均相Rh络合物
反应温度/℃	70～80	60～80	180～190	180～190
反应压力/MPa	0.25	0.31～0.35	2.7～2.8	3.5～4.0
转化率/%	88	95、90	99、90	99、92
原料消耗定额/kg·t-1	920	528、634	541、550	537、501
催化剂消耗/g·t-1	—	—	铑0.15g/t；碘50g/t	铑0.1g/t；碘5g/t
冷却水/m3·t-1	180	20	150	100
电/kWh·t-1	700	85	30	49
蒸汽/kg·t-1	5000	3000	2200	1700
车间成本	5626	5232	3154	2920

          

   

                  表2 中国典型醋酸主要生产厂工艺情况 单位：万吨/年

           

序号	生产企业	生产工艺
1	中国吉化集团公司	乙烯法
2	四川扬子有限公司	甲醇羰基合成法
3	上海太平洋（集团）公司	甲醇羰基合成法
4	江苏索普公司	甲醇羰基合成法
5	扬子江乙酰化工有限公司	甲醇羰基合成法
6	上海吴泾化工有限公司	甲醇羰基合成法
7	山东兖矿国泰集团	甲醇羰基合成法
8	中国大庆石化公司	乙烯法
9	中国扬子石化公司	乙烯法
10	中石化上海石化股份公司	乙烯法
11	山东金沂蒙集团有限公司	乙醇法
12	石家庄新宇三阳实业有限公司	乙醇法
13	肥城市荣祥化工有限公司	乙醇法
14	江阴市长华化工有限公司	乙醇法
15	南宁化工集团有限公司	乙醇法
16	南阳天冠集团有限公司	乙醇法
17	天津冠达集团公司	乙醇法
18	北京有机化工厂	乙烯法
19	上海试剂一厂	乙醇法
20	贵州有机化工厂	乙炔氧化法
21	南通醋酸化工厂	乙醇法
22	兰化公司	乙烯法
23	四川维尼纶厂	乙炔氧化法

 

     一般酒精法和乙烯法的车间成本已基本跟醋酸的市场价格差距比较小，想获得大利润比较困难；而UOP/Chiyoda法成本最低，但目前国 内的装置还没有投产，建设规模也较小；国内拥有低压甲醇法工艺的完全自主知识产权，装置规模较大。由于石油和粮食的紧缺，乙烯法和甲醇法装置将面临关停或 转产，低压甲醇法装置将一枝独秀。

    近年来中国醋酸产能变化情况

    中国合成醋酸自1953年上海试剂一厂首先采用乙醇-乙醛-醋酸法投入生产后，陆续在全国建成许多相同工艺的装置。1996年，上海吴征化 工公司从英国BP公司引进的10万吨/年的低压甲醇羰基合成醋酸装置建成投产。1997年我国自行研制的第一套低压甲醇羰基化法10万吨/年的醋酸装置在 江苏索普集团投产。1998年，BP公司又与中国石化集团公司四川维尼纶厂合资建设了15万吨/年的低压甲醇羰基合成醋酸装置。吴征化工公司10万吨/年 的装置2001年将采用塞拉尼斯公司 AO技术扩建至15万吨/年。扬子江乙酰公司也将采用 Cativa技术于2003年将20万吨/年装置扩增至35 万吨/年。

    2000年，中国醋酸生产能力约为97万吨，2002年约119万吨，2004年中国醋酸生产能力近150万吨/年，产量为1l1．6万 吨。其中甲醇碳基合成法产量67．85万吨，占醋酸总产量的60．8％；乙烯乙醛法产量30．77万吨，占醋酸总产量的27. 6％；乙醇乙醛法产量 13．0万吨，占醋酸总产量的11.6％。2005年，扬子乙酰化工扩容至35万吨，山东兖矿集团国泰化工公司20万吨装置7月投产。2005年中国醋酸 生产能力为207万吨/年，产量大约为139.8万吨/年，中国醋酸进口量大约54万吨，表观消费大约193.8万吨。2006年江苏索普扩容至60万 吨。2006年中国国内醋酸总生产能力约为220万吨/年，主要生产商包括江苏索普、扬子江乙酰化工有限公司、上海吴泾化工厂、山东兖州国泰、中石油吉林 石化、扬子石化、山东金沂蒙集团、上海石化等。2007年上半年，Celanese在南京的70万吨大装置计划开车，下半年中石化BP南京合资的60万吨 项目也将建成投产，到2007年底，中国醋酸能力将大幅提高至340万吨左右。下表3为中国部分醋酸生产厂家产能和产量情况。

表3  2005-2009年中国部分醋酸生产厂家产能情况 单位：万吨/年

 

生产企业	生产能力	生产量（估算）
扬子江乙酰化工有限公司	35	25
上海吴泾化工公司	25	20.7
山东兖矿国泰集团	20	2.8
中国吉化集团公司	21	14
四川扬子有限公司	18	10
上海太平洋（集团）公司	12.5	7.5
江苏索普公司	60	50.3
中国大庆石化公司	20	15
中国扬子石化公司	10	7.9
中石化上海石化股份公司	5	2.9
北京有机化工厂	3.3	2
上海试剂一厂	3.5	2.8
贵州有机化工厂	2.5	1.7
南通醋酸化工厂	1.5	1
兰化公司	3	1.8
四川维尼纶厂	1	0.6
山东金沂蒙集团有限公司	10	7.8
石家庄新宇三阳实业有限公司	10	4.3
肥城市荣祥化工有限公司	2	1.5
江阴市长华化工有限公司	2	1.3
南宁化工集团有限公司	1.5	1.2
南阳天冠集团有限公司	1.5	1
天津冠达集团公司	4	2
南京赛拉尼斯	70	60
南京BP	60	50
云南云维	20	10
贵州水晶	3.6	2
河南骏马	20	10
陕西榆林	15	10
湖北枝江	20	10
淮北煤矿	20	10

 

    中国醋酸市场前景分析

    随着新的一些醋酸大项目产能的陆续投产，2006-2007年后中国可年产醋酸大约300万吨/年（不考虑装置关闭），比现有产能翻了接近 一番，预计2010年中国醋酸能力将达到503万吨/年，预计2010年中国醋酸需求量将达到313万吨/年。可以预见供应量的大量增加会使醋酸市场价格 承受向下的巨大压力，最终导致国内醋酸价格的迅速下跌。对整个醋酸行业都有一定的冲击。然而新投产的装置都具有相当大的规模，因此受冲击最大的无疑是那些 采用落后工艺的小装置。事实上，这些装置的开工率一直就很低，远未达到规模效益，而且生产成本高、污染严重，其出路只有关闭或停产。因此，大型装置的投产 对于中国醋酸行业调整产业结构和技术结构，积极应对国际市场竞争有很大促进作用。

    目前，可以说国内醋酸产能的增加已经超过了需求的增长，预计到2007年中国的醋酸需求量将达到210万吨，而产能则大大超过了这一数字。 考虑到有一部分小装置会关闭或停产，届时产能约270-280万吨/年左右，就是以90%的开工率计算，仍然大大高于需求。因此，中国有成为醋酸出口国的 趋势。根据海关统计数据，2003年中国总共出口了近0.2万吨醋酸，而2004年出口量猛增到了1.7万吨，几乎是上一年的9倍。预计未来几年，醋酸出 口量还将继续增加。虽然，中国醋酸的需求量暂时还是呈现出稳步增长趋势，而随着各地采用先进工艺的大型装置陆续投产，市场供求逐渐趋于平衡，甚至会出现明 显的供应过剩的局面。为了消化多余产量，中国会出口部分醋酸平衡供求关系。同时，中国的醋酸小厂的生存空间将进一步地被压缩，最终的结果是被市场所淘汰。 总的来说，中国的醋酸行业正逐步走向成熟期，整个行业开始重新洗牌。

    结论

    醋酸行业作为重要的有机化工原料工业，正面临着国内市场新格局形成的关键时期，同时国际市场大环境也为我国醋酸行业的发展提供了良好的机 遇。因此，抓住机遇，调整结构，开拓市场，促进发展，是醋酸工业走出困境的重要途径。今后，中国醋酸生产企业必须加大出口力度才能保证利润少受吞噬。另 外，未来几年，世界醋酸工艺路线将以甲醇羰基合成工艺为主。其中，Celanese公司的AO Plus和BP公司的Cative工艺比较经济。而 Sabic的乙烷直接氧化工艺将得到进一步发展。从能力发展情况看，2007年中国国内醋酸供应量将明显增加。