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间苯二酚新工艺突破在即
2007年4期 发行日期:2008-12-01
作者:王在军
中国热点化工产品市场分析138

间苯二酚新工艺突破在即
□  吴江汇丰集团副总经理  王在军
需求迅猛增长
    间苯二酚广泛应用于橡胶、医药、农药、染料等领域,是一种重要的精细化工产品。近年来,全球间苯二酚消
费增长平稳,2005年消费量为5.6万t,其中我国消费1.13万t。随着世界轮胎工业东移和我国橡胶制品工业快
速发展,间苯二酚消费量自2002年以来已翻了一番,2006年达到1.43万t,我国成为间苯二酚消费增长最快的国
家,预计2008年消费将达到1.70万t。2002~2006年我国间苯二酚供需变化见表1。
    1991年,德国赫司特公司因环保问题关闭了西欧唯一一套8500t/a间苯二酚装置,引起世界间苯二酚供应紧
张。2004年底,全球最大的间苯二酚生产商美国Indspec公司也因环保问题部分关闭了位于美国的2.36万t/a装
置,再次引发了全球间苯二酚供求关系紧张。美国生产的间苯二酚主要供应西欧和本国市场,日本的产品迅速填补
了欧美市场的这一缺口,导致依赖日本产品的我国市场供应十分紧张,价格节节攀升。在巨大经济利益的驱动下,
2005年2月起,国内间苯二酚市场价格持续飙升到10万~12万元/t。2005年后,国内间苯二酚装置纷纷扩产,
另有数套新装置上马,年内就投产了3套间苯二酚装置。2006年2月份,市场供应逐渐回复平稳,目前保持在5
万元/t左右。我国间苯二酚进出口价格走势见图1。
    未来几年,我国间苯二酚主要下游产品需求仍然强劲,国外间苯二酚需求将保持平稳增长,而主要生产商将不
大可能提供新的增量,因此,世界间苯二酚市场未来将出现较大缺口。
    目前我国间苯二酚主要需求领域为:
    ●橡胶用胶粘树脂
    我国轮胎工业发展迅猛,轮胎子午化率不断提高,预计2006年我国轮胎子午化率提高至60%,“十一五”末将
提高至70%(见表2)。预计2006年我国橡胶用胶粘树脂需求量将增长30%以上,2007~2008年年均增长15%。2006
年橡胶用胶粘树脂消费间苯二酚约8700t,2008年消费量将达1.05万t。
    ●木材粘合剂
    近年来,全国房地产建设速度加快,建筑材料及房屋装修材料需求量大幅度增加,刺激了木材粘合剂消费,该
领域对间苯二酚年均需求增速超过10%,预计2008年该领域将消费间苯二酚2500t。
    ●紫外线吸收剂
    利用氯苄和间苯二酚为原料可合成紫外线吸收剂。目前我国已成为全球紫外线吸收剂生产和供应国。2005年,
该领域消耗间苯二酚900t,预计2008年将达到1300t。
    ●医药、农药、染料
    在该领域中间苯二酚主要用作中间体,2005年对间苯二酚需求量为1400t,2008年有望达到1800t,将保持平
稳增长态势。
    ●阻燃剂
    随着欧盟对有机氯、有机溴等卤系阻燃剂产品的禁用,以及其他国家对阻燃剂使用的逐步扩大,间苯二酚磷酸
酯产品作为卤系阻燃剂的的替代品,有望出现较快的增长。

传统工艺形势严峻      
  传统的间苯二酚生产工艺主要有磺化碱熔法和间二异丙苯氧化水解法。目前,我国、美国、印度、俄罗斯均采
用磺化碱熔法生产,该工艺需大量强酸、强碱,同时产生大量的Na2SO3 、Na2SO4 ,废液难以处理,污染十分严
重。
    日本的住友和三井公司采用间二异丙苯氧化水解法生产间苯二酚,该法较磺化碱熔法具有生产成本低、污染小
等优点(仍有部分有机废物、废水),但技术含量高,中国石化上海石油化工研究院等国内多家科研单位先后进行
过氧化法技术开发,至今未能突破。
    安全隐患不容忽视  氧化法工艺还存在安全隐患,过氧化物是易燃物品,浓度高时,受热易发生爆炸。间二异
丙苯空气氧化到一定程度后,要加入大量甲苯稀释反应物(甲苯浓度达70%以上),再用双氧水进一步氧化,将间二
异丙苯以及2-羟基-2-丙基-α,α-二甲基苄基氢过氧化物和间二(2-羟基-2-丙基)苯转化为间二异丙苯二氢过氧
化物。在反应体系中加入大量甲基异丁酮,精馏出甲苯,再加入硫酸和丙酮,反应液约600份含间苯二酚约51.5
份。反应中用以稀释过氧化物浓度的大量甲苯及甲基异丁基酮,不但增大了设备体积,且甲苯、甲基异丁酮的回收
能耗较大。此外,该法的污染虽较磺化碱熔法小,但都有不少有机副产物,成分复杂,国内在分离方面还存在技术
难题。
    原料来源制约氧化法发展  间二异丙苯是异丙苯氧化法生产苯酚的副产物,生产1t苯酚约副产20kg间二异丙
苯,苯酚企业一般将其返回系统进行反烃化循环利用,如将其作为产品分离,需新增分离设备。日本的住友和三井
公司采用苯酚丙酮生产中副产的间二异丙苯为原料生产,由于日本苯酚/丙酮市场已过剩,这两家公司不会因为追
逐间苯二酚利润而建设大规模的苯酚/丙酮装置,因此也不大可能在短期内扩产间苯二酚。如果企业自己生产间二
异丙苯也有一定问题,日本三井石油化学公司采用苯和丙烯进行烷基化反应生产间二异丙苯,反应产物中间二异丙
苯仅占约41%,邻、对位二异丙苯及三异丙苯约占到60%,如这些副产物不能综合利用,邻、对异构体需再返回系
统内进行反烃化循环利用,物耗、能耗和设备投资必然增大。
    综上所述,间二异丙苯氧化法生产间苯二酚比苯磺化碱熔法,无论从环保,还是从成本方面都没有绝对优势,
且该工艺还受到原料资源来源不足的制约。多年来,美国Indspec公司的苯磺化碱熔法装置一直能占据世界间苯二
酚市场的半壁江山也说明了这一点。

新工艺逐渐成熟
    吴江汇丰集团采用间苯二胺为原料,以盐酸为催化剂,在220~240℃下加压水解得到间苯二酚,已在4000L
设备中成功中试,后在35000L的主体设备上放大,也取得成功。
    该法工艺简单,综合生产成本较磺化碱熔法低约20%。根据工艺条件不同,可全部生产间苯二酚,也可联产间
氨基苯酚;工艺水回收氯化铵后返回系统配料套用,生产过程中无工艺废水外排,是一条环保经济的生产工艺。原
料方面,间苯二胺目前产大于需,供应有保障。
    间苯二胺水解法生产间苯二酚联产间氨基苯酚路线,无论是从降低成本和设备投入、简化工艺控制,还是减少
环境污染等方面,该路线较传统方法都具有较强的竞争力。吴江汇丰集团目前已经上马一期4000t/a间苯二酚装置,
可基本填补美国Indspec公司停产后留出的市场空间。待相关技术问题完全得以解决、技术成熟后,公司计划将间
苯二酚的产能扩大到3万t/a,相当于世界总需求的50%,除去填补间苯二酚的市场短缺外,还可以凭其较低的生
产成本和清洁工艺的技术优势,淘汰成本高、污染重的磺化碱熔工艺,世界间苯二酚行业格局可能因此发生巨变。

表1   2002~2006年我国间苯二酚供需情况        万t
年份    产量    进口量  出口量   表观需求量
2002    0.15    0.55    0.099        0.60
2003    0.20    0.69    0.016        0.87
2004    0.20    0.82    0.027        1.04
2005    0.41    0.72    0.048        1.13
2006①    1.08    0.52    0.170        1.43
2008②    3.00       0    1.300        1.70
注:①为1~11月份数据;②为预测值。

表2   2001~2010年我国轮胎产量统计   万条
年份     轮胎   子午胎    子午化率/%
2001    14037     4253        30.3  
2002    16046     5414        33.7  
2003    18785     6887        36.7  
2004    23927    10436        43.6  
2005    31820    14262        57.0*
2006①    31180    19800        60.0*
2010②    55000    31500        70.0*
注:*不包括摩托车胎;①、②为预测值。
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