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顺酐生产现状与发展趋势顺酐生产现状与发展趋势0黄星魁

时间:2022年06月25日

顺酐生产现状与发展趋势,顺酐生产现状与发展趋势

80年代末期,天津中和化工厂引进SD公司技术,建成中国第一套1万吨/年的苯氧化法顺酐生产装置。1995年苏州合成化工厂又引进了一套朗莎公司苯法固定床万吨级顺酐工业化装置。这些装置的成功引进使中国顺酐生产技术水平有了很大提高,经过多年来对引进技术的消化和吸收,加上自行开发千吨级小规模顺酐装置的技术改造经验,使中国已基本具有建设万吨级苯固定床氧化法工业装置的技术 1.苯氧化法1996年中国自行开发与设计的6000吨/年苯法固定床顺酐生产装置在山东淄博齐峰化工厂建成投产。1999年天津中和化工厂自行建造的国产化1万吨/年苯法固定床顺酐装置顺利投产,经实际生产考核,产品质量、原材料消耗等各项经济指标与引进装置基本相同。目前中国采用苯固定床氧化法与Alusuisle/UCB法大致相同,但后处理采用二甲苯恒沸脱水工艺。此项技术在国内已经成熟,在苯氧化法制顺酐固定床装置中,国产催化剂与进口催化剂并用。 2.正丁烷法中国目前拥有两套正丁烷法生产顺酐装置,全部依托油田建设,其中盘锦有机化工厂引进美国SD公司的正丁烷固定床水吸收工艺建设1万吨/年顺酐装置,于1994年投产,催化剂同时引进。山东东营胜利油田石油化工有限公司引进的是ALMA正丁烷流化床溶剂吸收工艺技术,建设1.5万吨/年生产装置。 与苯法相比,国内正丁烷顺酐生产技术的发展显得相对落后,主要由于国内资源条件的限制,目前盘锦装置生产正常,但催化剂依赖进口,而东营的流化床顺酐装置由于种种原因现已停产。 目前国外顺酐生产技术由以苯法为主向正丁烷法为主转变,没有其他新路线出现,技术进展主要体现在现有装置的工艺改进和提高催化剂性能方面。 顺酐产品成本50%左右是原料费用,已工业化的顺酐生产技术都是以控制最大收率来确定工艺条件,目前三菱化学/英国BOC公司、SISAS/CONSER公司等分别开发了新技术,以回收尾气中未反应的正丁烷,以减少正丁烷的消耗量。 日本三菱化学和英国BOC公司共同开发的技术,通过对氧和丁烷混合实行严格控制与自行开发的特殊催化剂结合起来,可以实现原料气的循环,与传统制造方法相比,成本可降低约30%。这种新技术只需少量投资对现有装置进行改造,可以明显减少动力和原料消耗,且燃烧的尾气减少了15%~30%。该工艺既可用于流化床又可用于固定床。 SISAS/CONSER公司开发的溶剂回收工艺和未反应丁烷循环技术,目前已在比利时Feulys的7万吨/年装置成功使用多年,该工艺溶剂回收率可达99%,溶剂消耗低、污染小、操作费用低,未反应正丁烷循环使用,每吨顺酐消耗正丁烷可减少20%,燃烧尾气量减少50%,该工艺适合流化床。 BP-阿莫科和亨茨曼公司分别开了新型顺酐催化剂,其中BP-阿莫科公司催化剂中不含卤素,不仅去除脱污染工序,而且提高了转化率,催化剂使用寿命高达7年。 英国利物浦大学和法国催化剂研究所正在合作开发的磷酸钒催化剂,催化剂的表面积从15~20m2/g提高到40m2/g左右,从而使顺酐产量提高近一倍。而且由于选择性高,能使副产碳的氧化物量降低15%左右,极具发展潜力。 目前国内顺酐合成技术也取得一定的进展,特别是大型苯法固定床列管式反应器制造技术在国内取得了长足进展,长期影响固定床反应器性能的几个关键问题如反应器流道设计、固定床列管式反应器的制造性能均取得实质性突破。目前我国万吨级苯法固定床列管式反应器已经成功设计制造,工业化使用性能良好。 中国对苯法制顺酐的催化剂研制方面也处于较高水平,北京化工研究院开发的BC-11B高效环状催化剂有效克服了床层阻力大、操作热点温度较高等不足,该催化剂的特点是:催化剂为环状载体、导热性能好、床层阻力降低便于提高风量、热点温度低、热点分布均衡。并可在高负荷下使用,从而明显提高顺酐装置生产能力和经济效益。另外天津天环精细化工研究所研制开发的TIZ-2催化剂已达到国际同类产品先进水平,与其他催化剂相比,用量可节约40%左右,苯转化率≥98.5%,选择性在80%左右,而价格仅为进口催化剂的一半以下。 国外生产现状世界顺酐主要生产国家和地区为美国、西欧、亚洲等,全球最大的顺酐生产厂家是美国亨茨曼公司,生产能力达到10.9万吨/年,截止到1999年底,世界顺酐的生产能力约126.1万吨/年,总产量约为102.6万吨/年。表1为近年世界顺酐生产能力与产量。 亚洲近年来生产能力增长较快,从1990年占世界总生产能力和总产量的27.1%和26.9%,迅速增至1999年的40.3%和35.1%。目前已成为世界最大的顺酐生产基地。近十年来全球顺酐产量由1990年的66.5万吨增加到1999年的102.6万吨,年均增长率约为5%。 .国内生产现状目前中国顺酐生产厂家有20多家,总生产能力约为12.9万吨/年。其中万吨级规模的有天津中和化工厂、苏州合成化工厂、江苏丹阳化工厂、江苏常州曙光化工厂、盘锦有机化工厂、山东东营胜利油田石油化工有限公司等。其中天津中和化工厂生产能力与产量居全国之首,产量约占总产量的20%左右。我国顺酐近年来产量增长很快,1990年产量为1.98万吨,1999年增加到10.2万吨。年均增长率高达20%左右。 国内市场中国近年来顺酐的表观消费量增长很快,1999年比1990年增长8.51万吨,年均增长率高达21%,尤其近年来在国内化工原料市场疲软的情况下,中国顺酐产量仍保持30%以上的递增速度,1999年开工率达到90%左右,说明中国顺酐需求旺盛。随着我国国民经济全面好转,投资不断增加,国内顺酐的下游产品需求将更加旺盛,可以预计今后中国顺酐的需求量仍将保持一个较高的增长率。国内顺酐主要用于生产不饱和聚酯、农药、涂料、润滑油添加剂和其他有机化学品。1999年中国顺酐的消费结构为,不饱和聚酯树脂53%;涂料6%;润滑油添加剂2%;农用化学品2.1%;其他36.9%。 不饱和聚酯是顺酐主要的消费领域,1990年中国不饱和聚酯产量约为3.3万吨,1999年增长到12万吨,年均增长率为15.4%。由于不饱和聚酯可用于玻璃钢制品、涂料和浇铸制品,本身有着广阔的市场前景,国内许多厂家纷纷扩产或投产。据预测未来五年不饱和聚酯树脂的需求量仍将保持每年10%左右的速度递增,预计2005年不饱和聚酯将消耗顺酐8万吨。 顺酐还用于生产聚酯漆、环氧树脂漆、酚醛树脂漆、天然树脂漆等多种涂料,随着国内人民生活水平不断提高,对高档涂料的需求快速增加,1999年我国涂料产量超过120万吨,国外许多著名涂料生产商在我国投资建厂。预计未来五年涂料对顺酐的需求量将以5%左右速度递增,2005年涂料行业将消费顺酐约为0.75万吨。 顺酐是化学农药马拉硫磷的原料,1998年中国马拉硫磷的产量约为2585吨,比1997年有所下降,据预测马拉硫磷未来不会有太大发展,将维持现有水平,略有增加。因此预计2005年农药将消耗顺酐0.22万吨。 顺酐酯化加氢可以生产1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃等,这些有机和精细化工产品,都是国内目前较为紧俏的产品,有着广阔的应用前景。上述产品国内规模小,技术落后,每年需从国外进口相当数量来满足国内市场需求。尤其是1,4-丁二醇,是重要的有机化工原料,可以生产γ-丁内酯、四氢呋喃,可进一步制备附加值更高的精细化学品N-甲基吡咯烷酮和聚四甲撑乙二醇醚等。而且顺酐酯化加氢生产1,4-丁二醇被认为是最经济和最有前途的生产工艺路线。据有关资料报道,中国目前1,4-丁二醇生产能力约为3.5万吨,预计2005年我国1,4-丁二醇需求量将达到9万吨。正是因为1,4-丁二醇良好的市场前景,国内各地纷纷新建或扩建、拟建1,4-丁二醇生产装置。如上海吴淞化工总厂电石厂已建2万吨/年生产装置;山东东营胜利化工厂已建的1万吨/年生产装置;江苏常州树脂厂、江苏仪征精细化工总公司、福建三明化工总厂、新疆吐哈油田哈密化工厂、四川维尼纶厂、太原有机化工厂、广东惠州南海石化公司等企业均计划建设万吨级1,4-丁二醇生产装置,因此若这些装置部分建成投产,2005年1,4-丁二醇将消耗顺酐约4.5万吨。 其他方面,包括造纸施胶剂、润滑油添加剂等以及顺酐其他的衍生有机化学品对顺酐的需求也将保持一定的增长速率,预计2005年其他方面将消耗顺酐约2.5万吨。 综上所述,2005年中国顺酐需求量约为16万吨。据有关专家预测2010年将达到24万~25万吨。

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