国外醋酸乙烯生产装置规模趋向大型化、高新技术化。及时吸收了最新科技成果,特别是有关催化剂和物料分离方面的专利技术,工艺过程设计先进,并且应用DCS集散系统控制生产,优化生产,不但降低了单位产品的投资,有利于资源和能源的综合利用,而且还可靠地保证了产品质量。
美国得克萨斯州的5家厂,规模最小的26.1万吨/年(杜邦),规模最大的36.3万吨/年(康腾化学)。斯坦福大学研究院(SRI)设计了一个生产能力为27万吨/年的工厂,采用乙烯、醋酸和氧气连续气相反应制备醋酸乙烯的工艺,它的根据是BP化学公司1993年的专利(US5185308)以及1981年美国环境保护署(EPA)的一项研究。
SRI设计,首先是反应工段,在这里乙烯、醋酸以及氧气在150℃和7.91×105Pa压力下进行气相反应。反应器是大的壳管式热交换器,管中装填的催化剂由浸渍了Pd、Au与醋酸钾的硅石载体构成,催化剂每年重新装填一次,由反应器出来的蒸汽气流被冷却,大部分未反应的醋酸和醋酸乙烯产品被冷凝下来,未冷凝的气体送到气体分离工段,冷凝下来的液体则送到醋酸乙烯分离提纯工段。在气体分离工段,前工段送来的未冷凝气体经冷的醋酸洗涤回收醋酸乙烯,然后再用水于碳酸盐洗涤以除去副反应产物CO2。洗涤后气体又返回反应器使用。醋酸乙烯产品则在分离提纯工段中,经过串联的4个精馏塔得到分离和提纯。以乙烯为基数,整个过程收率为90%。醋酸乙烯精制塔顶馏出的产品醋酸乙烯纯度达到99.9%。
Bueker Karsten等人将反应器设计成壁式反应器,在反应器中,气体乙烯和醋酸,另加氧气或含氧气体,进行催化反应。催化合成反应发生在多个反应室,钯-金催化剂涂在间接冷却的壁上。他们还发明了盘管反应器,在醋酸乙烯单体的生产过程中,气体乙烯和醋酸以及氧气或含氧气体进行催化反应。催化合成发生在具有自由流动通道的多个反应区,通道的尺寸至少小于2000μm,最好小于1000μm。反应区的反应器壁涂铺Pd/Au催化剂,采用间接式冷却。
中国石化集团四川维尼轮厂的酷酸乙烯装置系20世纪70年代初从法国隆波利公司引进的乙炔法生产技术,1979年投运。自该装置投产以来,因原料天然气供应及装置设计等问题,生产能力一直处于80%~90%。1993年醋酸乙烯装置合成系统加列改造项目实施后,未对精馏系统的主要设备进行技术更新改造,精馏装置的负荷增加较大,各系统因操作弹性低、设计不合理、设备老化等原因,塔板堵塞问题一直得不到很好的解决,限制了装置能力的进一步发挥,成为提高醋酸乙烯产量的瓶颈。为此,四川维尼纶厂利用塔器新技术改造醋酸乙烯精馏装置,采用溢流斜孔复合塔,提高了板效率,解决了恒浓区问题,具有较好的延缓堵塞的效果。在大液相分离时,斜孔复合筛板塔、规整填料及其相应的塔内件,可较大幅度地提高精馏塔的处理能力。经改造后提高了醋酸乙烯回收量,可提高年回收醋酸乙烯125t。