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丙烯酸的市场及技术状况分析_朱桂生
浙江卫星
浙江嘉兴 160
185 自有技术
台塑
浙江宁波 160
200 日本触媒公司
沈阳石蜡化工 沈阳
80
120 日本三菱公司
山东开泰
山东淄博 40
6 自有技术
兰州石化
甘肃兰州 80
100 自有技术
山东正和
山东广饶 60
80 自有技术
江苏三木
宜兴
120
40 -
1498 1511
新建装置方面, 烟台万华化学集团股份有限公 司拟建设高吸水性树脂项目, 总体规划为 12 万吨/ 年。 上海华谊 32 万吨/年丙烯酸及酯项目进入立项 程序: 一期工程丙烯酸生产规模为 16 万吨/年、16 万吨/年丙烯酸丁酯装置、8.4 万吨/年冰晶型丙烯酸 装置和 3.33 万吨/年高吸水性树脂装置; 二期工程 丙烯酸规模 16 万吨/年, 以及 16 万吨/年丙烯酸丁 酯 装 置 、6 万 吨/年 丙 烯 酸 甲/乙 酯 共 用 装 置 和 2 套 3.33 万吨/年高吸水性树脂装置。
2014 年第 12 期
乙醛醋酸化工
专家论坛 - 13 -
2)农业、园艺 用于农业与园艺方面的高吸水性树脂又称为保 水剂和土壤改良剂。 用于这方面的高吸水性树脂主 要是淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物和丙烯酰胺-丙 烯酸盐共聚交联物,其中盐已由钠型转向钾型。使用 的方法主要有拌种、喷撒、穴施、或用水调成糊状后 浸泡植物根部。 有实验研究表明,用 SAP 处理过的 种子,发芽率可提高 20%以上。 同时,还可以利用高 吸水性树脂对化肥进行包衣后施肥, 充分发挥化肥 的利用率,防止浪费和污染。国外还利用高吸水性树 脂作为水果、蔬菜、食品保鲜包装材料。 3)工业、采油 利用高吸水性树脂高温吸水低温释放水的功能 制作工业防潮剂。在油田采油作业中,尤其老油田的 采油作业, 利用超高相对分子质量的聚丙烯酰胺的 水溶液进行驱油效果非常好。 还可以用于有机溶剂 的脱水, 尤其对极性小的有机溶剂其脱水效果十分 显著。还有工业用的增稠剂、水溶性涂料等方面的应 用。 4)建筑、水利 在水利工程使用的遇水快速膨胀材料, 是纯粹 的高吸水性树脂,主要用于汛期大坝洞的堵漏、地下 室、隧道、地铁预制缝的堵水;用于城市污水处理和 疏竣工程的泥浆固化,以便于挖掘和运输等。 (3)丙烯酸橡胶 主要用于汽车、建筑等行业,具有耐热性、耐油 性(特别是含硫油)、耐候性、抗弯曲龟裂性、耐臭氧 性。其多项性能甚至由于高性能的丁晴橡胶,目前国 内需求几乎全部依赖进口。 另外还用于丙烯酸水性 油墨、丙烯酸系光固化涂料及抛光材料等。 (5)高阻尼材料 高分子阻尼减震材料以其优异的性能越来越引 起人们的重视。采用橡胶阻尼材料,不仅可以最大限 度地降低机械噪声和减轻机械振动,提高工作效率, 而且十分利于提高产品质量。 (6)其他丙烯酸类高性能材料 1)环氧丙烯酸酯树脂 环氧丙烯酸酯树脂又称乙烯基酯树脂, 它不仅 具有环氧树脂的优良特性, 而且在固化性和成型性 方面更为出色。 日本的昭和高分子株式会社是最早 实现产业化并取得成功的公司。 由于环氧丙烯酸酯 树脂被广泛应用于许多领域, 因此成为科学家研究 的热点。 2)丙烯酸酯类吸附树脂
4 国内丙烯酸市场价格分析 国内丙烯酸市场价格近十年的总体走势主要受
两方面影响。一是国际原油价格的变化,二是国内产 能和需求的变化情况。
2004 年国内丙烯酸的市场价格在 20000 元/吨 以上,随着原油价格低迷,随后几年国内丙烯酸价格 一路走低,至 2006 年国内丙烯酸价格跌破万元整数 大关。 2008 年国际石油价格开始走强,国内经济也 如日中天, 丙烯酸价格在市场需求大于国内产能的 带 动 下 一 路 狂 飙 , 到 2010 年 丙 酸 价 格 再 次 突 破 20000 元关口。 之后由于国际金融危机影响到国内 下游需求, 丙烯酸价格再次掉头向下, 探底 10000 元/吨后,在需求的强力带动下走稳。
美国和欧洲是世界丙烯酸主产地, 占全球产能 28%和 24%。 巴斯夫、道化学等是全球领先的丙烯酸 生产供应商。世界主要丙烯酸生产企业情况见下表:
序号 地区 公司名称
主要装置地址 年产能/kt
1 欧洲
Arkema
法国 Caaeling
240
2
StoHaas Monomer
德国马尔
430
3 美国 American Acryl 德克萨斯 Bayport 120
企业名称 日本触媒(张家港)有限公司 日本圣地亚聚合物(南通有限公司) 台塑(宁波)公司 济南吴越吸水材料有限公司 唐山博亚科技工业开发有限公司 中山市锐迪新材料有限公司 泉州帮丽达科技实业有限公司 衢州威龙高分子材料有限公司 其他 合计
产 能 (kt/a) 30 50 30 20 15 10 5 4 10 174
目前,国内丙烯酸生产企业情况见下表:
企业名称 企业驻地 生产规模(kt/a)
技术来源
丙烯酸 丙烯酸酯
扬子-巴斯夫 南京
160
155 德国巴斯夫
东方化工厂 北京
80
90 日本触媒公司
吉林石化
吉林
33
45 日本触媒/
自有技术
上海华谊
上海
200 210 日本三菱/
自有技术
江苏裕廊
江苏盐城 325
280 兰州化工研究院
丙烯酸主要下游产品及应用情况介绍如下: (1) 丙烯酸酯 分通用丙烯酸酯和特种丙烯酸酯。 通用丙烯酸 酯包括丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸 丁酯(BA)、丙烯酸辛酯(EHA)。 特种丙烯酸酯包括 一个或几个官能团的酯,可含有羟基、环氧基、氨基 和各种多元醇等。 丙烯酸酯是丙烯酸下游第一大应 用领域,因其具有涂膜保光保色性能好、耐热耐候抗 老化、附着力强,其耐水性、耐酸碱性和耐粘污性和 对环境友好的特性,广泛应用于涂料和胶黏剂行业, 国内市场分别占有 40%和 44%的市场份额。 在建筑 领域用于水泥改性剂和建筑密封胶,其力学性能、粘 结强度和防水性能优于聚醋酸乙烯胶。 在压敏胶黏
4
巴斯夫
德克萨斯 Freeport 660
5
道化学
德克萨斯 Clear Lake 480
6
罗门哈斯 德克日市
110
8
触媒
姬路
300
注:以上为 2011 年数据,不含中国产能
(2)国内丙烯酸生产情况 我国大规模开发丙烯酸始于 70 年代未,首先在 北京东方化工厂建成投产, 随后国内丙烯酸行业发 展迅速;2012 年, 国内丙烯酸从净进口国家变成进 出口国家,但市场形势依然看好。 2012 年,我国聚合 级丙烯酸产能达到 183 万吨,整体开工率 80%左右。 2009~2012 年国内丙烯酸产能产量情况见下图:
达到了 420 万吨/年,我国消费需求为 135.40 万吨。 丙烯酸及其产业链体系庞大, 其应用遍布国民经济 的各个领域,产品种类近千种,其中最大的消费领域 为丙烯酸酯行业, 占丙烯酸消费的 50%~60%,2012 年世界与中国丙烯酸消费构成对比见下图:
目前国内最热门的丙烯酸下游产品是 SAP,其 应用情况前已经叙述,2012 年国内 SAP 生产企业情 况见下图:
纪 60 年代发展起来的方法,最初分为一步法和两步 法。 80 年代后新建和扩建的丙烯酸装置均采用丙烯 两步氧化法。
目前,世界范围内,丙烯酸生产工艺技术基本都 采用了丙烯氧化法。 丙烯两步氧化法即在复合金属 氧化物催化剂存在下,经空气氧化先生成丙烯醛,再 进一步催化氧化生成丙烯酸。 工业生产中应用该技 术 的 主 要 有 美 国 索 亥 俄 (Sohio)技 术 、 日 本 触 媒 技 术 、日 本 三 菱 油 化 技 术 、日 本 化 药 技 术 、德 国 BASF 技术等。 上海华谊公司与中石油兰州石化研究中心 联合对丙烯酸生产工艺及催化剂进行研究,2001 年 进行了 6000 吨/年工业试验, 其后成功应用于上海 华谊丙烯酸有限公司 3 万吨/年工业装置,取得了良 好的应用结果,综合性能达到日本三菱技术水平,其 催化剂已步入工业应用阶段, 可以替代同类进口产 品。 该技术在国内多个厂家获得了推广。
(2)SAP 按原料来源分,有淀粉接枝系列、纤维素系列、 合成聚合物系列。 高吸水性树 脂 (Super Absorbent Polymer, SAP) 是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团,并具有一定 交联度网络结构的高分子聚合物, 是一种特殊功能 材料。 它不溶于水,也不溶于有机溶剂,并具有独特 的性能,通过水合作用能迅速地吸收自身重量 500~ 1000 倍的水, 也能吸收几十倍至 100 倍的食盐水、 血液和尿液等液体,同时具有较强的保水能力。其应 用广泛。 1)医药、卫生 SAP 广泛应用于卫生品领域。主要用作卫生巾、 婴儿尿布、成人一次性尿裤、餐巾、医用冰袋;用于调 节室内空气环境的胶状日用芳香材料。用作软膏、霜 剂、擦剂、巴布剂等的基质医用材料,具有保湿、增 稠、皮肤浸润、胶凝的作用。 还可以制作成控制药物 释放量、释放时间、释放空间的智能载体。
2012~2013 年 国 内 丙 烯 酸 价 格 走 势 情 况 见 下 图:
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二、丙烯酸生产工艺分析 1 丙烯酸传统生产工艺路线介绍
丙烯酸在 20 世纪 30 年代实现工业化生产,其 生产方法经历了氰乙醇法、羰基合成法、烯酮法、丙 烯腈水解法和丙烯氧化法, 前面四种由于工艺技术 和经济等原因,发展受到抑制。 丙烯氧化法是 20 世
一、丙烯酸市场状况分析 1 丙烯酸及其下游产品概述
丙烯酸是一种不饱和有机酸, 分子内含有碳碳双键和羧基结构,因而可衍生出一系列化合物,形 成一大类丙烯酸产品。 目前在现代化工领域中构成 了独具特色的丙烯酸行业,其与聚丙烯、丙烯腈、环 氧丙烷一样成为丙烯重要的衍生物。 丙烯酸优异 的聚合和酯化能力, 为各种精细化学品的合成与制 备提供了极为重要的中间体。