5万吨/年醋酸纤维素片
1、项目目的和意义
醋酸纤维素是纤维素中的羟基被酯化而生成的。按乙酰基含量不同，分为三个品种：其中乙酰基含量在31%-35%时，称为一醋酸纤维素；乙酰基含量在38%-41.5%时，称为二醋酸纤维素；乙酰基含量大于43%时，称为三醋酸纤维素。本项目主要指二醋酸纤维素，俗称醋片（以下统称醋片）。
香烟小咀丝束是醋片的主要消费领域。由醋片制的丝束，用于香烟滤咀材料，具有弹性好、无毒、无味、热稳定性好、吸咀小，截滤效果显著，能减少烟气中的毒物，同时又保留了一定的烟碱不失香烟口味。它比聚丙烯丝等材料具有无法相比的优越性。世界上香烟过滤咀的消耗量长期以来一直保持着稳定增长势头。醋片做为生产香烟必不可少的关键材料，发展快，用量大。此外，醋片还可以用于制造热塑性塑料、电话机壳、眼镜架、玩具、醋酸人造丝、生物降解薄膜、半透膜材料（用于海水淡化、水处理、混合气体分离、病毒细菌分离等）。国外醋片总量60%以上消费于香烟丝束；国内则绝大部分用于香烟丝束，仅少量用于纺织、塑料制品等。又由于国内醋片产量满足不了市场需求，所以拟建5万吨/年醋片装置，在国内市场上还有一定份额。
2、市场分析
2•1国外市场分析
国外主要醋片生产公司有：Eastman corp(美国)、Hoechst celanese(美国)、Primester corp(美国)、大赛璐公司(日本)、帝人公司(日本)。世界上醋片的发展比较平稳，目前装置能力80万吨/年以上，且都满负荷生产。
醋酸纤维丝束是香烟滤嘴的理想原料，过去20年中，醋酸纤维丝束增长稳定，年均增长6%以上，预计还会继续保持这种趋势。丝束的原料是醋片，丝束的增长趋势决定了醋片的发展。1996年醋酸纤维丝束消费58万吨以上，相应耗醋片55万多吨。预计2005年醋酸纤维丝束年均增长率5%计，需求为102万吨，相应醋片约97万吨（1吨丝束消耗醋片0.95吨计）。2•2国内市场分析
我国烟草十年来稳定增长，尤其近三年快速增长。2002年创造了利润总额406亿元的历史最高记录，利润增长率高达17.1%。2002年产量达到17225亿元；销量达17493亿支，创历史新高。我国香烟接咀率达96%，耗醋酸纤维丝束18万吨左右，相应醋片16.8万吨左右。我国烟草工业已走出1999年的低谷，预计今后还会稳定增长，醋片的需求也会同步增长。
目前国内烟用醋酸纤维丝束生产企业主要有四家，如表所示：
公司名称能力 (万吨/年)
南通醋纤公司2.5
珠海醋纤公司1.5
昆明醋纤公司1.5
惠大公司1
合计6.5
我国每年耗量15-18万吨，除国内生产的6.5万吨之外，全部依靠进口。预计到2005年缺口12-13万吨。
2005、2010年醋酸纤维丝束对醋片的需求预测如表所示。
年份香烟产量(万箱) 接咀率% 二醋纤维束接咀率% 耗用二醋丝束万吨耗醋片量(万吨) 2005 3500 96 55-60 17-18 16-17
2010 3600 98 55-65 19-20 18-19
除了香烟过滤咀外，其他方面如纺织、塑料等方面对醋酸纤维素也有一定需求，也消耗一定醋片。需求预测如表所示。
2005年2010年
香烟滤咀丝束16.4-17.3 18.7-19.6
其他0.7 0.9
合计17.1-18 19.6-28.6
因此，我国醋酸纤维素片的缺口比较大，在我国建设5万吨/年装置是大有市场的。
3 产品方案及生产规模
3•1产品品种、规格年产醋片5万吨如图所示：
序号名称单位指标及偏差测试方法
1 粘度6%w/v CPS 105±25 CS-D-7
2 乙酰化值% 55±0.35 CS-D-11
3 H2O % max8.0 CS-D-5
4 酸度(HAC) % max0.01 CS-D-2
5 堵塞值g/cm >35(mix15) CS-D-937
6 灰份ppm max775 CS-D-145
7 Fe ppm max20 CS-D-145a
8 Cu ppm max5 CS-D-76
9 氯化物ppm max20 CS-D-68
10 镁ppm max95 CS-D-641
11 总硫酸盐ppm max0.037 CS-D-9A
12 熔点℃min230 CS-D-15
13 密度G/cc 0.17-0.3 CS-D-99
14 透明度% min10 CS-D-10
15 黄色指数% max0.52 CS-D-10
16 抗水解性% max0.98 CS-D-3
3•2生产规模
年生产时间：7920小时（330天），生产规模：醋片5万吨/年
4、工艺技术方案
4•1工艺技术方案的选择和工艺过程
二醋酸纤维素片的生产工艺路线分均相法和非均相法。均相法又分醋酸均相法和二氯甲烷均相法。二氯甲烷均相法的二氯甲烷为溶剂，国内无锡感光材料厂曾采用此法，但效果不理想，生产出的产品不适用于生产烟用丝束。醋酸均相法的醋酸为溶剂，目前绝大多数厂家采用此法。
非均相法是用苯或四氯化碳为溶剂，生成的醋酸纤维素片不能溶解于其中。可苏联于五十年代曾采用此法，目前国内第一胶片厂采用此法生产三醋纤维素。目前国外基本上都采用醋酸均相法的工艺路线，此法工艺成熟先进，原料价格便宜、易得、污染少。
鉴于大庆目前尚无醋酸装置，本项目包含有醋酸生产工序。大庆适合建设甲醇和CO羟基合成联产法生产醋酸，但国内尚属空白，专利费用高，投资费用大。但能否建设这种装置尚难以确定，所以本项目内考虑采用传统方法——醋酸热烈解法，它投资少，易于国产化。
本项目工艺流程如图所示：将醋酸与醋酐工序来的醋酐在混酸工段进行结晶、冷却。在混酸工段设有化学品制备工序，以制备醋片生产过程中所需的化学品。
结晶的混酸和化学品送入醋片生产工段。在醋片生产工段，经过粉碎的木浆在预处理器中与醋酸一起搅拌，然后送入醋化器与混酸进行反应生成醋化物。反应结束后加入一定量的醋酸送水溶液中和酸性催化剂和过量的醋酐。醋化物经水解生成二醋酸纤维素；水解生成二醋酸纤维素。它经三级沉淀、洗涤、干燥等工序得到产品醋片。醋片二段和醋酐工段生成的烯醋酸进行回收浓缩，浓缩后的醋酸供给醋酐工段、混酸工段及醋片工段循环使用。
在醋酐工段，采用热烈解法生成醋酐。过程中醋酸分成二股，一股在裂解炉内反应生成乙烯酮。另一股与生成的乙烯酮反应生成粗醋酐，粗醋酐经蒸发、精馏后得到醋酐，它送往混酸工段。醋酸工段生成的稀醋酸送烯醋酸回收工段。
4•2引进技术选择及范围
我国除南通醋酸纤维有限公司以外，其他厂生产技术落后，产品质量达不到烟用滤咀丝束的要求，所以必须引进国外先进的醋酸均相法生产醋片技术，建议与如下公司洽谈：美国( Eastman corp)、美国(Hoechst celanese corp)、美国( Primester corp)、日本(大赛璐公司 Daicel Ltd)、日本(帝人公司 Teijin Ltd)
引进范围：以引进专利技术，关键设备，特殊仪表和材料为主，也可争取与之合资建设。5、原材料、燃料和动供应
5•1主要原材料、辅助材料需用量如表5所示
名称规格单位单耗时耗年耗
木桨R-10%>96.6 吨0.66 4.14 32790
醋酸 >99.85% 吨0.61 3.87 30650
硫酸>98% 吨0.09 0.56 4400
醋酸异丙酯≥98.5% 吨0.03 0.18 1425
磷酸氢二铵≥98% 吨0.01 0.02 185
氧化镁≥95% 吨0.04 0.24 1885
