管鑫;曹祖宾;韩冬云;杨天宇;宫建远
【摘 要】As an essential factor in worldwide development, resources and energy are faced with a situation that they are strained and on the verge of exhaustion. In particular, petroleum supply, which supports the global financial development, is up against severe challenges. As a kind of new, recoverable substitution, fuel ethanol can be utilized as liquid fuel directly, or it can be used by mixing with gasoline so that the dependence on unrecoverable petroleum can be reduced. In the thesis, research progress in catalytic hydrogenation of methyl acetate to ethanol was summarized, moreover relevant processes and the selection of catalysts were discussed and analyzed.%作为世界各国发展中的必须因素，宝贵的能源面临着一度紧张和濒临枯竭的局面，特别是用以支撑全球经济发展的石油资源的供给正面临严峻挑战。燃料乙醇作为一种新型可再生燃料替代品，可直接用作液体燃料或者同燃料汽油混合使用，以减少对不可再生的石油资源的依赖。针对醋酸甲酯催化加氢的研究进展进行了综述，并且针对乙醇生产工艺及催化剂的选择问题作了讨论和分析。数据存储安全检测
【期刊名称】《当代化工》
【年(卷),期】2015(000)005
【总页数】4页(P991-994)内外网文件交换
【关键词】醋酸甲酯;催化加氢;乙醇
【作 者】管鑫;曹祖宾;韩冬云;杨天宇;宫建远
【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001
mp3机>账户管理【正文语种】中 文
【中图分类】TQ223
乙醇作为一种重要的化工产品[1]，普遍在食品、医药、化工、燃料、国防等领域使用。未
来几年我国燃料乙醇每年的市场消费需求量将超过700万t，市场前景十分广阔[2]。目前我国乙醇主要通过粮食发酵法制得[3]，但是由于以玉米等粮食作物为原料生产乙醇路线不符合我国国情，存在与人畜争粮的现实问题，且生产成本高(生产成本在8 000元/t以上)，生产企业只有依赖国家政府提供财政补贴才能生存发展，因而开发非粮作物生产乙醇已刻不容缓[4]。我国燃料乙醇产业当前的现状是以粮食作物生产燃料乙醇发展空间受到限制，市场上燃料乙醇供应能力不足，燃料乙醇消费存在着巨大的潜在需求。因此开发一种使用非粮作物为生产原料制取燃料乙醇的新工艺已成为当务之急。近几年燃料乙醇作为汽车燃料在能源市场上已经受到广泛关注，燃料乙醇的市场消费需求量一直在不断增加。实践表明，燃料乙醇作为汽车燃料能提供足够的动力能量，且产生的一氧化碳等污染物较少，具有很大的经济使用价值。我国目前的行业现状是醋酸市场趋于饱和且价格持续低迷，燃料乙醇消费需求不断增长。以醋酸下游产品（醋酸酯等）为原料催化加氢生产燃料乙醇具有十分重要意义[5]。醋酸甲酯作为石油化工产业链的中间产品，对其进行再利用，尤其是其加氢后生产得到乙醇，对工业化大规模生产工业乙醇具有着深远的意义，能在很大程度上有效缓解能源危机和环境压力的局面。 乙酸甲酯又称醋酸甲酯。高纯度的乙酸乙酯是无透明并带有特殊芳香气味的液体，具有
优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂。
乙醇（又名酒精）是由碳、氢、氧等3种原子构成的一种有机化合物，在室温下是无透明、极易挥发，带有特殊气味的液体。乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为 70%～75%的乙醇作消毒剂等，在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。
2.1 生物质发酵法
生物质发酵法生产乙醇历史上最早是在酿酒业的基础上开始发展的，生物质发酵法是以糖类、淀粉类等为原料，经微生物代谢发酵生成乙醇的方法。迄今为止，乙醇的工业生产路线仍然是以粮食发酵法为主，粮食发酵法制乙醇占到了全世界乙醇产量的90%以上，美国采用的粮食发酵法制取乙醇主要用玉米等粮食作物为生产原料，是燃料乙醇生产量和消费量最大的国家。我国将小麦、玉米等粮食作物和木薯等经济作物作为生产原料进行乙醇的生产。我国燃料乙醇的主要生产企业见表1。
粮食发酵法生产出的乙醇虽然杂质含量少，但其选择性比较差，产率不高，产生的三废产
品不易处理，这些不足之处是由于受到国内生产技术和工艺的条件限制。以粮食发酵法制乙醇的成本费用价格较高，难以满足快速发展的国民经济对能源市场消费的需求。
以纤维素类的生物质为原料，直接获得乙醇或多元醇，逐渐取代粮食作物发酵成为生产燃料乙醇的新能源平台[6]。虽然使用纤维素作为生产原料通过发酵制取乙醇的技术方法比较完善，但是生产流程较为复杂，对生产原料需要进行预处理，与常规制取乙醇（粮食发酵法）生产路线相比较，其在生产成本和效益等方面并没有足够的竞争优势。
2.2 合成气生物法
把生物质原料气化为合成气与微生物发酵技术相结合得到燃料乙醇的新技术被称之为合成气生物法[7]。通过气化炉把木质纤维素等生物质原料气化为富含氢气、一氧化碳等生物质合成气体，然后通过生物发酵将合成气合成乙醇。由于合成气发酵生产工艺目前仍然存在反应器传质效率不高、乙醇产率较低、生产成本高、经济性较低等问题，无法满足工业化规模生产制取乙醇的要求。
2.3 化学合成法
化学合成法合成燃料乙醇的生产路线包括乙烯水合法和合成气合成法[8]。
乙烯直接水合法生产路线是乙烯通过和水在一定温度压力下发生反应得到乙醇，其化学反应方程式如下：
该反应为可逆反应，工业上乙烯直接水合法合成乙醇反应中乙烯的单程转化率较低，副产物主要为乙醚，此外还有乙醛、乙烯共聚物等少量副产物生成。由于乙烯的转化率和产物乙醇的选择性较低，且原料乙烯主要来自石油，来源受到一定限制，因此乙烯直接水合法工业化生产仍无法普及。
增高瘦身鞋以合成气为生产原料合成得到燃料乙醇是由煤间接制取液体能源燃料的一种新方法。合成气合成法制乙醇经济性较好。但在反应过程中同时会伴随有一氧化碳甲烷化反应，大量消耗氢气，使产物乙醇的选择性和产率降低，反应所使用活性好、选择性好的催化剂价格昂贵，同时合成气合成乙醇技术工艺方面还存在着一些问题，导致合成气合成法制取燃料乙醇的工业规模化仍受到一定制约。
2.4 醋酸及醋酸酯催化加氢
醋酸在特定温度、压力和催化剂作用下通过与氢气发生反应可生成得到乙醇，生成的产物乙醇可能会与未反应的醋酸进行酯化反应脱水得到醋酸乙酯，反应过程中少量产物乙醇会脱水得到乙醚，同时在加氢过程中伴随有少量醋酸进行脱羰基反应产生甲烷和二氧化碳气体。整个反应过程目的产物是乙醇，主要副产物是醋酸乙酯，其主反应和副反应反应方程式如下：
保险箱密码锁主反应：CH3COOH+2H2→C2H5OH+H2O
副反应：2CH3COOH+2H2→CH3COOC2H5+2H2O
醋酸加氢生产燃料乙醇工艺简单，生产流程短，产能较高，能耗较低，产物乙醇选择性好、收率高，生产成本较低。但原料醋酸的转化率不高，所用催化剂为价格较为昂贵的贵金属价格，对生产设备的材质要求严格，产品分离能耗高导致成本增加。
醋酸酯化生成醋酸甲酯（或醋酸乙酯），催化加氢得到燃料乙醇，可解决企业副产醋酸酯的销路和循环利用问题，对于生产醋酸甲酯（或醋酸乙酯）的企业，可无需外购乙醇，降低原料成本。醋酸酯催化加氢生产燃料乙醇采用成本费用较低的非贵金属催化剂[9-11]，醋
酸酯单程转化率大，乙醇选择性好，产品收率高，整个生产流程没有腐蚀性物质生成，生产设备几乎不存在腐蚀，反应设备可采用普通材质，设备投资小。与我国的粮食发酵法相比，醋酸甲酯催化加氢生产燃料乙醇不受原料来源和价格变化的限制，同时可以拓宽石油下游产品链，能源市场前景十分广阔。
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