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顺酐生产现状与发展趋势
2001年03月09日    阅读量:11385    新闻来源:unknow  |  投稿
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(ZM5)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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