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第3期王彪等：醋酸和醋酸酯加氢制乙醇技术进展79

专论综述

醋酸和醋酸酯加氢制乙醇技术进展

王彪1，王熙庭2，徐国辉1
（1.惠生工程（中国）有限公司，上海201203；2.西南化工研究设计院有限公司，四川成都610225）

摘要：综述了醋酸直接加氢制乙醇技术与醋酸酯化加氢制乙醇技术的研究进展，指出两种技术各有优缺点，都应进一步完
善和发展。
关键词：醋酸；醋酸甲酯；醋酸乙酯；加氢；乙醇
中图分类号：TQ223.122；TQ225.122文献标识码：A文章编号：1001鄄9219(2013）03鄄79鄄05

乙醇是目前世界上生产历史最悠久、产量最大售额约45％。其通过新技术的开发继续强化在这一
的发酵工业产品，广泛应用于食品、化工、医药、染领域的领导地位。在醋酸直接加氢领域，塞拉尼斯
料、国防等行业，同时是十分重要的清洁能源，不仅已申请了很多专利[2]，涉及醋酸加氢制乙醇[3鄄15]，制乙
可替代四乙基铅作为汽油的防爆剂，还可以制造乙酸乙酯[16,17]，制二乙醚[18]，制乙醛[19]并进而生产醋酸
醇汽油，大大减少汽油燃烧时对环境的污染，未来乙烯[20]，制乙烯进而生产醋酸乙烯[21]，制丙酮进而生
市场前景极为广阔。产异丙醇[22]等。
目前乙醇仍主要通过粮食发酵的方法生产，然早在1984年，塞拉尼斯公司就获得了关于羧
而顾虑粮食安全问题，粮食发酵法的发展已受限，酸直接还原生产酯类和醇类的专利，但该包含钌化
开发经济高效的非粮乙醇生产技术已成为热点，近合物和路易斯酸金属氯化物的均相催化系统，反应
年各种乙醇生产新技术的开发已取得很大进展。鉴压力高，醋酸转化率低，效果不理想。
于中国的资源特点，煤制乙醇和纤维素乙醇一起，TCX工艺是该公司新开发的多相固定床醋酸
将成为中国未来能源化工产业的重要组成部分。气相直接加氢制乙醇专有技术。其突破是，新型负
煤、天然气、生物质等气化制得合成气，再由合载低质量分数贵金属的催化剂的应用，大大降低了
成气制乙醇，是当前热门的研究路线。由合成气制反应压力，转化率高，选择性好，催化剂寿命延长。
乙醇有直接法[1]和间接法两大类，各有优缺点。目前，该技术正在建设工业示范装置。
醋酸加氢制乙醇是一种合成气间接制乙醇技1.2BASF工艺
术，首先由合成气生产甲醇，甲醇羰基化合成醋酸，德国BASF公司在20世纪80年代开发了采用
然后醋酸直接加氢或酯化后加氢制取乙醇。近年，钴基催化剂的醋酸气固相加氢制乙醇的技术[23]。所
技术上的突破已使该法成为当前具有吸引力的乙用催化剂活性高，稳定性好，产率高达97%。反应温
醇生产路线之一。度230℃~270℃，反应压力4MPa~12MPa。
Zhu等对以木质纤维素生物质为原料，经气化、
1醋酸直接加氢制乙醇技术
甲醇生产、醋酸合成，然后利用BASF的醋酸加氢技
1.1塞拉尼斯TCX工艺术转化为乙醇进行了技术经济分析[24]。当装置规模
塞拉尼斯公司是醋酸等乙酰基产品世界上最为日加工2000t木屑（干基），木屑（干基）价格66.2
大的制造商之一，乙酰基中间体占塞拉尼斯的总销美元/t，假定甲醇羰基合成醋酸所需的CO和醋酸加
氢转化为乙醇所需的氢气外购，且其价格分别为
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收稿日期：2013鄄01鄄14；修改稿日期：2013鄄05鄄20；作者简介：0.413美元/m、0.208美元/m时，生产的乙醇销售成
王彪（1985鄄），男，博士，现主要从事新型煤化工技术研发工本估计为934美元/t（采用间接加热气化炉情形）和
作，电邮[e-mail]。
941美元/t（采用直接吹氧气化炉）（2008年1季度，
80天然气化工（C1化学与化工）2013年第38卷

投资回报率10%，开工率90%，折旧20年）。对成本酸加氢。醋酸加氢的催化剂主要为氧化铜，载体为
影响最大的因素为CO和氢气的价格，其次为木屑二氧化硅，助剂为氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化铁、
价格。自产CO和氢气可降低成本。氧化钴、氧化钼、氧化钨、氧化锌等。可以通过和铑
1.3上海浦景技术基醋酸合成催化剂组成复合催化剂。
上海浦景开发的醋酸直接加氢制乙醇技术，使2009年美国RangeFuels公司申请了合成气经
用贵金属催化剂，反应温度200℃～350℃，反应压力甲醇转化为醋酸或醋酸酯，然后通过加氢、合成气
2.0MPa～5.0MPa，据称醋酸单程转化率>99%，乙醇还原等多种方式还原合成乙醇的专利[32]，合成气可
选择性>92%，时空产率>850g·kg鄄1·h鄄1，催化剂稳定由生物质或其他原料生产。在一些具体方案中，每
性好。目前已发展到中试阶段（2012年5月开始建吨干生物质可产乙醇超过378.5L。
设600t/a中试装置）。
2醋酸酯化加氢制乙醇技术
1.4山西煤化