论文部分内容阅读
【摘 要】 本论文以己内酰胺技术发展为分析对象,并对己内酰胺下游市场PA6进行了阐述,结合实际情况,对我国己内酰胺行业现状及发展前景进行了探讨。
【关键词】 己内酰胺;行业现状;发展前景
一、前言
近年来,我国己内酰胺行业虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在行业快速发展的新时期,加强对己内酰胺行业现状及发展前景的分析,对确保行业的稳步前进着重要意义。
二、己内酰胺技术发展
1、国内技术进展
(一)研发国产的催化剂
由中石化南化研究院开发有自主知识产权的DHO21型环己醇脱氢制环己酮催化剂和NCH1-1型铂系苯加氢制环己烷催化剂,并分别进行工业化和工业侧线试验主要性能指标达到国外同类型催化剂产品的先进水平。
(二)环己烷仿生催化氧化新工艺
目前环己酮装置普遍采用环己烷无催化氧化工艺,其缺点是单程转化率低,醇酮选择性不高,导致物耗、能耗较高。近年中石化和湖南大學合作,开发仿生催化氧化工艺,保留空气为氧源优点,应用锰、钴和铁卟啉仿生催化剂(浓度3~84mg/g),在0.8MPa,145℃下,环己烷转化率达6~10%,环己酮、环己醇和环己基过氧化合物选择性>85%,(其中酮和醇占75%以上),环己烷的转化率提高一倍意味着装置产能提高一倍,氧化副反应主要组分为己二酸,可回收利用,并大幅度减少分解用的碱和废碱液,是一个扩能、节能、减排的新工艺。应用该法对巴陵公司70kt/年环己酮老装置扩能改进,使改造后环己酮能力达到125kt/a。另一条100kt/a环己酮仿生催化技术生产线正在石家庄化纤厂新建。
(三)环己酮氨肟化技术
中石化石科院、清华大学共同开发环己酮氨肟化技术,对巴陵公司原有50kt/a己内酰胺装置改造,于2000年使产能达到70kt/a,该技术包括:①磁稳定床用于己内酰胺加氢精制;②采用新型非晶态合金SRNA-4催化剂和磁稳定床新反应工程,产品质量大幅度提高;③研制不同于TS-1的钛硅分子筛(HTS)催化剂。采用单釜连续淤浆床氨肟化反应器(带轴向流翼型搅拌机桨),反应产物与催化剂分离采用陶瓷膜分离器。与老工艺相比工艺流程短,操作简便,投资少、排放少,成本大幅度降低。据称每吨己内酰胺可降低成本约1000元,在此基础上于2003年7月70kt/a装置在巴陵公司建成,8月一次投料成功,实现该技术与国外同步完成工业化并在延缓催化剂失活和催化剂的回收利用方面领先国外技术。石科院已完成100kt/a环己酮氨肟化装置工艺包。
(四)其它技术
中石化石家庄化纤公司开发“六氢苯——环己酮肟联产己内酰胺新工艺”,对以甲苯为原料的SINA法的一个重大改进,是石家庄化纤扩能的技术基础。其它一些关键工艺及设备如高纯氮(O2<2ppm)制备和高速(转速15000转/分)离心式空压机制造等实现国产化。
2、国外技术进展
(一)以非苯基丁二烯作为己内酰胺原料
有BASF与杜邦开发的丁二烯与HCN合成己二腈法工艺和DSM、Shell公司开发的丁二烯与CO、水、醇合成3-戌烯酯法工艺。据称实现非苯基原料。可节约费用达30%。
(二)无副产硫铵(或少产硫铵)己内酰胺新工艺
日本佳友提出气相法Beckmann重排法转化己内酰胺,新工艺在80℃空气下,己内酰胺产率65~78%,转化率尚低,有望通过催化剂提高。如能实现将成为最具影响力的工艺。其它在苯加氢、环己醇、酮氧化以及环己酮的肟化等工序的各种改进,近期可供工业化的成果与国内开发的相似。
三、我国己内酰胺行业现状及发展前景
1、年产能将超300万吨
2013年底全球己内酰胺年产能达到645万吨,我国己内酰胺年产能达到181.5万吨,占世界总产能的28.1%,较2012年增加70万吨/年。其中包括巴陵石化在湖南岳阳增加10万吨/年装置、山东海力在江苏大丰新增20万吨/年装置、南京东方增加20万吨/年装置。此外,再加上新上的湖北三宁10万吨/年和鲁西化工10万吨/年装置。
未来几年,资料显示我国先后将有多套己内酰胺新建或者扩建装置建成投产。首先是一些老生产厂家纷纷扩增生产能力。其中中石化巴陵石化公司计划利用第二代绿色生产新技术建设一套10万吨/年的工业示范装置,使公司己内酰胺的总产能达到40万吨/年;中石化石家庄炼化公司计划将装置现有生产能力扩建到20万吨/年。此外,由于当地发展空间的局限,这些公司还计划实施异地装置建设计划。中国石化巴陵石化公司与福建炼化公司合作新建20万吨/年生产装置,与茂名石化合作新建20万吨/年生产装置。到2015年,巴陵石化公司己内酰胺的总生产能力将达到100万吨/年,成为世界最大的己内酰胺生产企业。
2014年-2015年,根据消息称,我国仍将有新建或者扩建多套己内酰胺生产装置,如鲁西化工、旭阳焦化巴陵石化(福建福清项目)、恒申科技公司、浙江巨化、福建锦江石化、中平能化集团、铜陵化学工业集团等。若以上计划如期实施,到2015年我国己内酰胺年产能将超过300万吨,中国将成为全球己内酰胺的生产、消费中心。
2、装置投产集中
由于我国新增装置的投产时间比较集中,国内产量或将会出现大阶梯式上涨,市场在这一段时期内会出现产量过剩严重的问题。随着我国产能产量的增长,我国的进口量也会逐年递减,进口依存度也会逐年下降。2013年我国高端己内酰胺进口量占总量的35%,中低端己内酰胺进口量占总量的65%。由于我国部分下游工厂对己内酰胺高端产品的需求,短期内高端的进口产品仍有一定的市场,但随着我国生产技术的改革和创新以及原材料的使用情况,高品质己内酰胺的产量也会逐步递增。由于国外装置老化现象严重,普遍从日本三菱化学、巴西Braskem等装置退出生产的情况分析,欧洲早期10万吨以下装置将会逐步停产,国外产能逐步萎缩,国内产能在不断增大,此局面将使我国己内酰胺从纯进口国逐步转为出口国。
【关键词】 己内酰胺;行业现状;发展前景
一、前言
近年来,我国己内酰胺行业虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在行业快速发展的新时期,加强对己内酰胺行业现状及发展前景的分析,对确保行业的稳步前进着重要意义。
二、己内酰胺技术发展
1、国内技术进展
(一)研发国产的催化剂
由中石化南化研究院开发有自主知识产权的DHO21型环己醇脱氢制环己酮催化剂和NCH1-1型铂系苯加氢制环己烷催化剂,并分别进行工业化和工业侧线试验主要性能指标达到国外同类型催化剂产品的先进水平。
(二)环己烷仿生催化氧化新工艺
目前环己酮装置普遍采用环己烷无催化氧化工艺,其缺点是单程转化率低,醇酮选择性不高,导致物耗、能耗较高。近年中石化和湖南大學合作,开发仿生催化氧化工艺,保留空气为氧源优点,应用锰、钴和铁卟啉仿生催化剂(浓度3~84mg/g),在0.8MPa,145℃下,环己烷转化率达6~10%,环己酮、环己醇和环己基过氧化合物选择性>85%,(其中酮和醇占75%以上),环己烷的转化率提高一倍意味着装置产能提高一倍,氧化副反应主要组分为己二酸,可回收利用,并大幅度减少分解用的碱和废碱液,是一个扩能、节能、减排的新工艺。应用该法对巴陵公司70kt/年环己酮老装置扩能改进,使改造后环己酮能力达到125kt/a。另一条100kt/a环己酮仿生催化技术生产线正在石家庄化纤厂新建。
(三)环己酮氨肟化技术
中石化石科院、清华大学共同开发环己酮氨肟化技术,对巴陵公司原有50kt/a己内酰胺装置改造,于2000年使产能达到70kt/a,该技术包括:①磁稳定床用于己内酰胺加氢精制;②采用新型非晶态合金SRNA-4催化剂和磁稳定床新反应工程,产品质量大幅度提高;③研制不同于TS-1的钛硅分子筛(HTS)催化剂。采用单釜连续淤浆床氨肟化反应器(带轴向流翼型搅拌机桨),反应产物与催化剂分离采用陶瓷膜分离器。与老工艺相比工艺流程短,操作简便,投资少、排放少,成本大幅度降低。据称每吨己内酰胺可降低成本约1000元,在此基础上于2003年7月70kt/a装置在巴陵公司建成,8月一次投料成功,实现该技术与国外同步完成工业化并在延缓催化剂失活和催化剂的回收利用方面领先国外技术。石科院已完成100kt/a环己酮氨肟化装置工艺包。
(四)其它技术
中石化石家庄化纤公司开发“六氢苯——环己酮肟联产己内酰胺新工艺”,对以甲苯为原料的SINA法的一个重大改进,是石家庄化纤扩能的技术基础。其它一些关键工艺及设备如高纯氮(O2<2ppm)制备和高速(转速15000转/分)离心式空压机制造等实现国产化。
2、国外技术进展
(一)以非苯基丁二烯作为己内酰胺原料
有BASF与杜邦开发的丁二烯与HCN合成己二腈法工艺和DSM、Shell公司开发的丁二烯与CO、水、醇合成3-戌烯酯法工艺。据称实现非苯基原料。可节约费用达30%。
(二)无副产硫铵(或少产硫铵)己内酰胺新工艺
日本佳友提出气相法Beckmann重排法转化己内酰胺,新工艺在80℃空气下,己内酰胺产率65~78%,转化率尚低,有望通过催化剂提高。如能实现将成为最具影响力的工艺。其它在苯加氢、环己醇、酮氧化以及环己酮的肟化等工序的各种改进,近期可供工业化的成果与国内开发的相似。
三、我国己内酰胺行业现状及发展前景
1、年产能将超300万吨
2013年底全球己内酰胺年产能达到645万吨,我国己内酰胺年产能达到181.5万吨,占世界总产能的28.1%,较2012年增加70万吨/年。其中包括巴陵石化在湖南岳阳增加10万吨/年装置、山东海力在江苏大丰新增20万吨/年装置、南京东方增加20万吨/年装置。此外,再加上新上的湖北三宁10万吨/年和鲁西化工10万吨/年装置。
未来几年,资料显示我国先后将有多套己内酰胺新建或者扩建装置建成投产。首先是一些老生产厂家纷纷扩增生产能力。其中中石化巴陵石化公司计划利用第二代绿色生产新技术建设一套10万吨/年的工业示范装置,使公司己内酰胺的总产能达到40万吨/年;中石化石家庄炼化公司计划将装置现有生产能力扩建到20万吨/年。此外,由于当地发展空间的局限,这些公司还计划实施异地装置建设计划。中国石化巴陵石化公司与福建炼化公司合作新建20万吨/年生产装置,与茂名石化合作新建20万吨/年生产装置。到2015年,巴陵石化公司己内酰胺的总生产能力将达到100万吨/年,成为世界最大的己内酰胺生产企业。
2014年-2015年,根据消息称,我国仍将有新建或者扩建多套己内酰胺生产装置,如鲁西化工、旭阳焦化巴陵石化(福建福清项目)、恒申科技公司、浙江巨化、福建锦江石化、中平能化集团、铜陵化学工业集团等。若以上计划如期实施,到2015年我国己内酰胺年产能将超过300万吨,中国将成为全球己内酰胺的生产、消费中心。
2、装置投产集中
由于我国新增装置的投产时间比较集中,国内产量或将会出现大阶梯式上涨,市场在这一段时期内会出现产量过剩严重的问题。随着我国产能产量的增长,我国的进口量也会逐年递减,进口依存度也会逐年下降。2013年我国高端己内酰胺进口量占总量的35%,中低端己内酰胺进口量占总量的65%。由于我国部分下游工厂对己内酰胺高端产品的需求,短期内高端的进口产品仍有一定的市场,但随着我国生产技术的改革和创新以及原材料的使用情况,高品质己内酰胺的产量也会逐步递增。由于国外装置老化现象严重,普遍从日本三菱化学、巴西Braskem等装置退出生产的情况分析,欧洲早期10万吨以下装置将会逐步停产,国外产能逐步萎缩,国内产能在不断增大,此局面将使我国己内酰胺从纯进口国逐步转为出口国。