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乙酸仲丁酯又名醋酸仲丁酯,是乙酸丁酯的四種同分異構(gòu)體之一,常溫常壓下為無(wú)色、易燃、帶有水果香味的液體,可混溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。
(1)常見生產(chǎn)工藝及技術(shù)特點(diǎn):目前用于工業(yè)化生產(chǎn)乙酸仲丁酯的方法主要包括酸醇酯化法和丁烯加成法。醇酯化法是仲醇(即羥基鏈接的碳原子直接與兩個(gè)碳原子相連)和乙酸在酸性催化劑作用下直接酯化,酯化液經(jīng)中和、洗滌、分離,粗酯再進(jìn)行精餾而制得成品乙酸酯。此工藝由于催化劑是濃硫酸或苯磺酸等強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性原料,生產(chǎn)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、副反應(yīng)多、不能連續(xù)生產(chǎn)、后處理復(fù)雜,且有大量廢液排出,造成環(huán)境污染嚴(yán)重。并且仲醇酯化的反應(yīng)速率只有正構(gòu)醇(即碳鏈上無(wú)支鏈的一元醇)的1/8,平衡轉(zhuǎn)化率較低,生產(chǎn)技術(shù)的難度和生產(chǎn)成本都限制其發(fā)展。丁烯加成法是無(wú)水乙酸和丁烯在酸性催化劑作用下加成反應(yīng)直接合成乙酸仲丁酯,合成所用催化劑可為固體酸催化劑。生產(chǎn)的高純度乙酸仲丁酯能夠滿足高檔溶劑、綠色環(huán)保農(nóng)藥等產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。
(2)主要應(yīng)用領(lǐng)域:乙酸仲丁酯是一種優(yōu)良的環(huán)保型溶劑,主要用作溶劑、化學(xué)試劑、調(diào)制香料、汽油抗爆劑等,廣泛用于硝基漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆、聚酯漆、氨基漆、環(huán)氧漆等涂料的溶劑,還可用于農(nóng)藥乳油、合成樹脂、固化劑、油墨、膠粘劑等化工產(chǎn)品的溶劑;同時(shí),在醫(yī)藥工業(yè)、香料工業(yè)、清洗工業(yè)、精細(xì)化工和汽油調(diào)合組分等方面也大量使用,并能作為丁酮、仲丁醇等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原料;此外還可以作為高辛烷值的汽油調(diào)合組分。
根據(jù)中金企信統(tǒng)計(jì),2022年境內(nèi)乙酸仲丁酯最大的下游消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)橥苛先軇急?9%;其次為油墨,占比21%;具體的下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)情況如下:
2022年中國(guó)乙酸仲丁酯下游消費(fèi)市場(chǎng)規(guī)模比重分析

數(shù)據(jù)整理:中金企信國(guó)際咨詢
1)溶劑:乙酸仲丁酯對(duì)許多物質(zhì)具有良好溶解性。工業(yè)上它可用作制造硝基纖維素漆,丙烯酸漆,聚氨酯漆等溶劑,這些漆類可用作飛機(jī)機(jī)翼涂料、人造皮革涂料、汽車涂料等。乙酸仲丁酯也可用作于賽璐珞(celluloid,一種塑料)制品、銅紙板、漆皮等制造;可用作涂料固化劑制造過(guò)程的溶劑;可用作印刷油墨中的揮發(fā)性溶劑;可用于膠粘劑溶劑;此外還可用作光感材料的快干劑等。
2)農(nóng)藥:乙酸仲丁酯可在農(nóng)藥乳油中作為環(huán)保溶劑替代致癌風(fēng)險(xiǎn)的芳烴,經(jīng)過(guò)近些年的逐步推廣,乙酸仲丁酯目前已經(jīng)在如下的大類乳油品種開始使用:阿維菌素、毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、敵敵畏、辛硫磷。隨著國(guó)家對(duì)芳烴、甲醇的限用監(jiān)管越來(lái)越嚴(yán),將有更多品種將采用乙酸仲丁酯做復(fù)配溶劑或單一溶劑使用。
3)萃取劑:乙酸仲丁酯可用作萃取劑組分,共沸蒸餾溶劑組分和部分取代以往采用甲苯,二甲苯和甲基異丁基酮等作為溶劑的場(chǎng)合。如萃取分離乙醇-丙醇,丙烯酸等物質(zhì)。
4)醫(yī)藥:乙酸仲丁酯在醫(yī)藥領(lǐng)域可用作抗生素(如青霉素、紅霉素、乙酰螺旋霉素、潔霉素)、激素、維生素生產(chǎn)過(guò)程中的萃取劑;由于其揮發(fā)速度適中,具有良好的皮膚滲透性,也可用作藥物吸收促進(jìn)組分。
5)香料:乙酸仲丁酯和其他異構(gòu)體一樣,具有果實(shí)香味,它存在于熟香蕉、烘山芋、蘋果汁香精等物質(zhì)中,是這些物質(zhì)的致香組分之一。因此,其可用作香精香料。
6)作反應(yīng)介質(zhì)組分:乙酸仲丁酯和其他兩種醋酸丁酯一樣,可作為反應(yīng)介質(zhì),如用于合成三烷基胺氧化物、二丙烯基乙二膠等。在生產(chǎn)樹脂過(guò)程中,乙酸仲丁酯可以替代傳統(tǒng)溶劑作為新型的反應(yīng)介質(zhì)。它具有溶解能力強(qiáng),乳化效果好的優(yōu)點(diǎn)。因此使用乙酸仲丁酯作為反應(yīng)介質(zhì)有利于反應(yīng)物均勻分布,提高轉(zhuǎn)換率。這樣可以充分利用原料,降低生產(chǎn)成本。目前在聚氨酯、丙烯酸、醇酸等樹脂的生產(chǎn)中都可以應(yīng)用乙酸仲丁酯作為反應(yīng)介質(zhì)。
7)金屬洗滌劑組分:乙酸仲丁酯具有很好的溶解能力,可以用作金屬洗滌劑組分,清除金屬表面的涂料。可配制洗網(wǎng)水、洗模水、洗板水、洗槍水等。
8)調(diào)油組分:乙酸仲丁酯具有較高的辛烷值(研究法辛烷值為119~125),可以用作高辛烷值汽油調(diào)合組分。我國(guó)是一個(gè)相對(duì)少氣、缺油,而煤炭資源相對(duì)豐富的國(guó)家。
目前市場(chǎng)上比較重要的調(diào)和組份MTBE(甲基叔丁基醚)及烷基化汽油的原材料全部來(lái)自煉油廠的混合氣體,而乙酸仲丁酯的原材料乙酸的上游為煤制甲醇、甲醇羰基化。與MTBE(甲基叔丁基醚)及烷基化汽油相比,乙酸仲丁酯可在一定程度上減少對(duì)石油資源的需求。近年來(lái),我國(guó)能源問(wèn)題日益突出,隨著石油資源的減少,發(fā)展新的石油替代產(chǎn)品,減少對(duì)石油的依賴是大勢(shì)所趨,乙酸仲丁酯汽油辛烷值調(diào)和組份,在滿足國(guó)家能源安全需要方面具有優(yōu)勢(shì)。由于目前國(guó)家汽油標(biāo)準(zhǔn)里未明確將乙酸仲丁酯作為調(diào)合組分,同時(shí)境內(nèi)大型石化企業(yè)均未完成乙酸仲丁酯作為汽油調(diào)合組合的臺(tái)架試驗(yàn),一定程度上制約了其作為汽油調(diào)合組分在境內(nèi)的應(yīng)用;而境外石化企業(yè)已采購(gòu)乙酸仲丁酯作為調(diào)合組分并在境外銷售穩(wěn)定使用多年。
(3)市場(chǎng)規(guī)模情況:近年來(lái),境內(nèi)乙酸仲丁酯的產(chǎn)能穩(wěn)中有升,但產(chǎn)量呈現(xiàn)一定的波動(dòng),具體情況如下:
2018-2022年中國(guó)乙酸仲丁酯產(chǎn)能產(chǎn)量分析

數(shù)據(jù)整理:中金企信國(guó)際咨詢
2020年和2021年境內(nèi)乙酸仲丁酯產(chǎn)量下降的主要原因之一為,除乙酸仲丁酯之外,涂料市場(chǎng)的常用溶劑包括乙酸正丁酯、乙酸乙酯、甲苯和二甲苯等。盡管乙酸仲丁酯具有溶解性能強(qiáng)、揮發(fā)速度適中、萃取收率高、毒性小、殘留少等優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)其市場(chǎng)價(jià)格高于其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)品時(shí),下游部分客戶存在以價(jià)格更低的甲苯、二甲苯替代乙酸仲丁酯的傾向。2018-2022年,乙酸仲丁酯與其相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品乙酸正丁酯、甲苯、二甲苯價(jià)格趨勢(shì)基本保持一致。其中乙酸正丁酯價(jià)格一直高于乙酸仲丁酯,乙酸乙酯價(jià)格大部分時(shí)間與乙酸仲丁酯價(jià)格相差不多,甲苯與二甲苯在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)價(jià)格低于乙酸仲丁酯。