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关键词:丙烯腈 生产 技术 市场 趋势 建议
丙烯腈(AN)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产腈纶、生 产丙烯腈—丁二烯—苯乙烯树脂(ABS)、苯乙烯一丙烯腈树脂(SAN) 等热塑性合成树脂、丁腈橡胶(NBR)、己二腈、丙烯酰胺和其他衍生 物等的原料,开发利用前景广阔。 一、生产状况分析 1 .全球丙烯腈生产情况 2016年全球丙烯腈产能约为840万t/a,全球大的丙烯腈生产商 为英力士集团(丙烯腈产能为135万t/a)。全球丙烯腈产能稳步增长,新 增产能主要来自韩国、泰国和中国大陆以及沙特阿拉伯,预计2020 年全球丙烯腈总产能约950t/a。 2. 国内 截止 2016 年年底,国内丙烯腈生产装置总产能合计约为 216 万 t/a,中石化的产能约 120万 t/a约占 56%,中国石油的产能为 70万 t/a 约占 32%,我国大的丙烯腈生产厂家上海赛科产能为 52万 t/a约占 总产能的 24%,吉林石油化工公司产能为 42万 t/a约占 20%。未来 几年国内新建几条生产线(具体见表 1)建成后国内产能将达到 350 万 t/a,预计 2020年中国将超过美国成为全球丙烯腈第一产能国。
二、生产技术分析 丙烯腈的工业生产方法主要有丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法两 种方法,我国丙烯腈全部采用丙烯氨氧化法进行生产[2]。 1、国 外 全球先进的生产工艺以美国 BP 公司已日趋成熟,国外研究的 重点主要在开发新型的催化剂,开展以节能、降耗为目标的工艺技术 改造,提高工艺收率,减少“三废”,消除环境污染等方面。BP、三菱 化学和旭化成等公司正研究用丙烷作原料生产丙烯腈的工艺 英尼奥斯欧洲股份公司发明了改进的丙烯腈制造一种方法包含 在第一压力下并且在催化剂的存在下使氨、氧和烃反应来提供包含丙 烯腈的反应器流出物流该烃从由丙烷、丙烯和异丁烯、以及它们的组 合组成的集合中选择。 英力士公司发明了一种装置该装置包括一个第一控制器.用于控 制阻聚剂或丙烯腈产品通向第一混合器的流量。 日本三菱人造纤维股份有限公司发明了一种催化剂该催化剂通 式如下:FeaSBb CcDdTee CofGgXxYyZ zOh (SiO )i。 2、国 内 国内 AN除了增加产能外,生产技术从催化剂、生产工艺、三废 处理等方面也取得了长足的进步。 2.1 催化剂 吉林设计院开发出一种生产丙烯腈的催化剂。它由 SiO2为载体、 修饰剂和活性组分构成。中国石化上海石油化工研究院吴历斌等开发 出丙烯腈流化床催化剂,催化剂以二氧化硅为载体和化学式为 AaMo2O9的组合物构成。 2.2 三废处理 中国矿业大学、上海化学工业区中法水务发展有限公司、北京化工研究院、辽宁石油化工大学等研发的丙烯腈废水处理方法。 2.3 生产工艺 东北炼化工程有限公司吉林设计院开发出一种能够用于丙烯腈 生产过程中氨脱水的工艺和降低丙烯腈中甲基丙烯腈含量的方法、丙 烯腈生产系统。宁波科元塑胶有限公司开发出一种丙烯腈流化反应系 统及丙烯腈流化床生产方法。中国石化上海石油化工研究院开发出一 种采用丙烯腈无硫铵工艺时降低吸收液中有机物含量的方法。
三、国内丙烯腈下游产业及供求分析 2016年的消费结构为:腈纶消费量约占总消费量的37.2%,ABS /SAN约占33.9%,丙烯酰胺约占21.6% ,丁腈橡胶约占2.4% ,其它方 面包括丙烯腈在己二腈/己二胺、抗水剂和胶粘剂、其它有机合成和 医药以及非质子型极性溶剂等方面的消费量约占4.9% ,2016年丙烯 腈的消费量约为202万吨。 国内AN装置的新、扩建,产业的自给率增加,2012—2016 年丙 烯腈自给率由65%提升至85%,增长幅度达20%,因而对进口量的需 求也在逐年缩减。2015年之前,丙烯腈处于短缺状态每年进口量为 50— 60万吨 ,2015年国内丙烯腈进口39.8万吨,2016年国内丙烯腈 进口总量为30.6万吨,同比-23.08%。2016年10月金山联盟2千吨丙烯 腈产品首次出口,打破了国内丙烯腈零出口的局面,预计2017—2020 年国内丙烯腈对进口的依赖将继续降低[3]。
四、发展趋势及建议 1.丙烯腈行业的发展趋势 1.1 丙烯腈行业技术发展趋势 丙烯腈工业呈现几大发展趋势:一是以丙烷为原料的丙烯腈生产 路线在逐步推广;二是新型催化剂的研究依旧是国内外学者的研究课 题;三是装置规模大型化;四是节能减排、工艺优化日益重要;五是 废水处理成为重要的研究内容。 1.2 丙烯腈下游产业发展趋势 化纤行业不景气影响,腈纶纤维产品需求量逐步萎缩;而由于下 游汽车及家电等行业的蓬勃发展,国内ABS产能增长迅速,对于丙烯 腈的消耗量也快速增加;丙烯酰胺得益于国内对水处理环保行业的逐 渐重视,消耗量也逐年提升;丙烯腈下游重点发展项目己二腈、NBR 市场前景较好,不过因市场规模体量小,生产技术尚存在不确定性。 2.丙烯腈行业的建议 (1)加快技术进步,完善现有生产工艺。积极自主开发或引进新一 代成本更低、收率更高、更环保的新技术,尤其是要进一步推进催化 剂的国产化进程,并形成具有自主知识产权的自有技术。 (2)鉴于丙烷氨氧化工艺在原料成本上的优势,积极探索丙烷法 制丙烯腈新技术的开发和应用,以降低产业成本,提高市场竞争力。(3)保持行业的绿色环保和可持续发展,随着国家“十三五”规划和 国民环保意识的增加,国家对“三废”排放要求日益严格,丙烯腈行业 同样存在这“三废”排放问题,未达环保要求排放的装置,将直接面临 着企业的关停。 “丙烯腈产生过程尾气的处理”、 “丙烯腈废水的处理”、 “副产物乙腈和氢氰酸的利用”、“如何降低或消除硫酸铵的产生”等等 问题促使丙烯腈技术进一步革新,达到“绿色环保”的要求。
参考文献 [1] 黄金霞,马振航,田原. 2015年丙烯腈技术、生产与市场[J]. 化学 工业,2016,34(3):41 [2] 张冷俗,李红娟,邢超,等.丙烯腈生产技术研究进展[J].弹 性体,2011,21(4):85—91.
全科论文中心http://www.issncn.com
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