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上下联动 推动创新——中国苯酐、增塑剂行业续写辉煌新篇章
2009年40期 发行日期:2009-10-21
中国热点化工产品市场分析264

上下联动  推动创新
——中国苯酐、增塑剂行业续写辉煌新篇章  
  2009年10月29~31日,“中国苯酐/增塑剂行业30周年庆典暨2009苯酐、增塑剂及上下游国际市场峰会”将
在四川成都举行。伴随着改革开放的脚步,中国苯酐、增塑剂行业走过了30年不平凡的历程。尤其是近十几年间,
产业繁荣发展,已经基本摆脱产量低、产品质量差、工艺落后、环境污染大的局面。2007年我国苯酐产能合计达
到110万t/a,总产量达95万t,年消费量为101万t。而目前增塑剂全行业产能约为280万t/a,实际产量约132
万t(包括台资企业)。我国已成为世界苯酐、增塑剂生产大国。站在新的历史起点,未来我国苯酐、增塑剂行业
该如何继续谱写华彩篇章,成为业内亟需思考的问题……         本刊记者  李舜

苯酐篇
工艺装备国产化紧跟国际步伐
  我国苯酐的工业化生产始于上世纪50年代。在工艺国产化方面,与国外相比,起步晚、条件差。通过对最新
工艺技术的消化吸收,以华陆公司为代表的工程力量已自行设计出了多套高性能、高负荷的大型苯酐生产装置,使
我国国产化苯酐工艺技术实现了与国外先进技术同步发展的水平,同等条件下投资仅为引进装置的60%。目前,由
华陆公司提供的工艺技术在上海焦化苯酐装置、齐鲁增塑剂4万t/a装置、浙江庆安化工“90~100克工艺”5万
t/a苯酐项目和镇海泰达化工“90~100克工艺”6万t/a苯酐项目上成功地实现了运用。
  装备国产化方面,行业也取得了长足的进步。苯酐反应器的研制始于20世纪90年代,以华威公司为代表,该
公司现已成功为用户提供从1万t/a到6万t/a的反应装置共计20余套,并陆续投产运行。2003年东莞盛和化工
有限公司国内首套拥有自主知识产权、自行设计建造的苯酐单台5万t/a氧化反应器装置及其配套的热熔捕集系统
和连续精馏系统顺利投产;切换冷凝器方面,目前国内已经能够生产为6万t/a苯酐装置配套的苯酐切换冷凝器,
价格大约只有进口产品的三分之一,实现了进口替代。熔盐轴流泵、连杆偏心翻板阀、磁力泵、热油泵等设备部件
也在不同程度上实现了国产化。
  国产化工艺装备与部件的竞争优势主要在于:价格低廉且售后技术服务快速及时。但整体水平与国外先进水平
相比还存在较大的差距,主要体现在:①国内产品尤其是大型成套设备与欧、美同类产品相比,在使用性能上存在
较大差距;②国内部件生产的批量不足,大多是单机生产,开发成本高,利润微薄;③设计水平低,研发投入严重
不足。客观上来讲,苯酐装备市场容量有限,研发投入较难收回,致使企业不愿投入研发精力,现有的国产化装备
在外观与工艺上都存在不同程度的模仿,阻碍了装备水平的进一步提高。
  在整体装备制造和研发方面,以德国GEA公司为例,该公司对苯酐设备装置的制造和研发始于上世纪50年代,
目前已经形成了以切换冷凝器和预冷凝器为代表的产品阵容。在装备制造过程中,他们坚持“设计-制造一体化”,
将设计和制造环节整合起来,共同研发新产品,使得设计要求与制造水平始终保持一致;坚持技术积累,通过大量
的生产实践改进设计,装置高收率和低能耗的特点使得总体经济收益性大大增强。作为行业领跑者,其不断推进研
发和坚持走专业化道路的经验值得行业借鉴。
  今后,苯酐工艺装备国产化努力的方向主要是:①加强管理,确保装置长周期平稳运行;②后置反应器技术与
预冷凝器技术实现突破;③尾气催化焚烧技术和副产蒸汽的综合运用,该技术符合国家减排的发展方向,同时可获
得一定的经济效益,对企业长远发展有利。
苯酐扩能带动邻二甲苯发展
  目前我国苯酐市场供需趋于平稳,消费结构相对稳定,大致为:增塑剂行业占48.5%,不饱和树脂占23%,涂
料行业占20.5%,染料行业占3.6%,其他占4.4%。从2003年以来,受反倾销措施影响,国内苯酐行业保持了丰厚
稳定的利润,受利润驱动,国内有了许多苯酐装置新建或扩产计划。如果这些装置都能如期建成投产,仅长江中下
游地区新增的产能将超过40万t/a,我国未来的苯酐产能将可达到近180万t/a。苯酐行业规模快速扩张直接导致
国内邻苯资源紧缺。虽然中石化、中石油的芳烃装置规模逐步扩大,但其扩张速度远低于苯酐产能的扩大速度,国
内邻苯缺口仍然很大。苯酐行业因原料影响,开工率不足,部分依靠进口解决。在这一背景下,苯酐工厂对邻二甲
苯资源的争夺战仍将继续。
  从上游邻二甲苯情况来看,目前国内邻二甲苯的产能不足,约有一半左右的产品依靠进口。如表1所示,2008
年国内邻二甲苯主要生产企业共有9家,总产能93.7万t/a左右,产量为70万t左右,消费量为113万t。
  目前,国内新建或扩建的邻二甲苯项目主要有3个。大连福佳10万t/a和惠州乙烯8万t/a邻二甲苯新装置
分别于今年6月投产。吉林石化公司计划将其联合芳烃装置扩能,邻二甲苯的产能相应也有所提高。根据装置的建
设情况分析,预计2012年国内邻二甲苯产能将达到135万t/a,产量约115万t。预计2012年国内邻二甲苯的表
观需求量约为180万t,供需存在较大的缺口,市场前景预期乐观。
  2001~2008年我国邻二甲苯进口量由66728t增长到437558t,年均增长率高达30.8%。进口量急剧上升使得国
内产业发展滞后的问题凸显,企业规模普遍偏小、生产能力不足,过分依赖进口导致受国际市场供应和价格波动的
影响较大。同时,我国的邻二甲苯装置几乎全部从国外成套引进,致使邻二甲苯装置单位能力投资较大,生产成本
高,这也是制约我国邻二甲苯产业进一步发展的关键因素。
国内外苯酐催化剂同台竞技
  目前,国内苯酐催化剂生产厂家主要以中石化催化剂北京奥达分公司和大连龙翔生物科技有限公司两家公司为
主。2003年1月,北京奥达研制的BC-239型80克催化剂在金陵石化进行了工业应用,其主要性能与同类型进口
催化剂基本相当。随后2006年研制成功的BC-249 III型催化剂在齐鲁烯烃厂4万t/a装置、金陵石化4万t/a等
装置中成功进行了工业化应用,产品日趋成熟。
  国产催化剂的成功工业化应用打破了进口催化剂在中低负荷装置的垄断地位,大大降低了国内同行业的生产成
本。但是,国产催化剂在国内所占市场份额不足20%,大量的市场仍被进口催化剂占据。德国化工巨头巴斯夫公
司在苯酐催化剂研发方面具有110年以上的经验。2005年巴斯夫苯酐催化剂O4-66 首次开车,其邻苯负荷达到100
g/Nm3;2007年,可以进一步提高后半程运行周期内苯酐收率的苯酐催化剂O4-66 PLUS首次开车。巴斯夫的持续
开发能力和在装填、开车和生产方面的丰富经验使之在世界范围内占据领先地位。与国际领先技术相比,国产催化
剂技术研发还需加快步伐。
装置综合利用体现环保要求
  节能减排是企业降低产品成本,提高产品竞争力,促进企业发展的内在要求。对资源的科学回收利用必将进一
步推动苯酐行业的进一步发展。
  目前,国内大多数苯酐装置的精制单元高温设备所用加热介质是导热油。其循环系统设施庞大,维护费用较高,
排放大量的SO2与粉尘,同时存在一定的危险性。利用氧化反应副产的高品位饱和蒸汽(6.0MPa,270℃)替代高
温导热油作为精制单元高温设备的加热介质,可最大限度地缩小换热设备面积和体积,省去高温燃煤导热油炉。可
以说,今后在环保要求较严格的地区,此项工艺技术的应用与否将是影响苯酐装置是否可建的关键因素。
  国外苯酐装置已经实现了不同品位副产蒸汽利用。熔盐冷却器产生的6.0MPa的饱和副产蒸汽,一部分直接加
热精制单元的高温设备,而大部分6.0MPa饱和副产蒸汽经过热320℃供汽轮机-电动/发电机-鼓风机三机一体的互
联机组(三联机)。相应的凝结水经过多次闪蒸,产生不同品位的蒸汽再利用。此项技术产生的副产蒸汽品位高,
综合利用效率高,苯酐生产装置可以实现“零能耗”或“负能耗”。
  三联机组结构复杂,国内尚不能生产,而从国外采购价格昂贵,投资较大。该技术的国产化需要格外重视。
  表1  2008年我国邻二甲苯企业概况    万t/a
    企业名称      生产能力       产量/万t
中石化扬子石化        26.0        25.0
中石油吉林石化        13.0        11.5
中石化镇海炼化        10.0         9.0
中石化天津石化         7.0         6.5
中石油辽阳石化         6.0         1.7
中石化齐鲁石化         4.0         3.5
中石化洛阳石化         4.0         3.5
中石油抚顺石化         3.7         1.9
中石化金陵石化        20.0         7.4
合计                93.7        70.0

增塑剂篇
行业结构性问题凸显
   经过二十多年的技术进步和发展,增塑剂行业已经具有了相当的规模和水平,培养出了庞大的行业队伍。国内
市场激烈的竞争态势不可避免地引发了行业内部的大规模无序整合,全行业企业数量已由90年代的100多家减少
到40多家,产能却由100万t/a增加到约280万t/a,扩大了近两倍。国内市场的产销份额基本上被大企业所占
领,只有10%左右的份额由小企业分食。而大企业之间也已经各自依靠地理、资金等优势形成了区域性割据式竞争
局面。
   当前我国增塑剂行业存在的诸多结构性缺陷和不足,制约了向强国迈进的步伐:
    ①生产和使用的增塑剂品种少。氯化石蜡和DBP/DIBP等低端产品所占比例大;DINP、DIDP、DPHP、DUP、DTDP
等综合性能较好的增塑剂所占份额低,或为空白。我国目前基本没有自主创新的增塑剂醇和增塑剂投产,自主创新
能力较低。
    ②增塑剂进口量大。我国是全球增塑剂最大进口国,2002~2007年进口量高达40万~50万t,进口依存度高,
进出口严重失衡。
    ③1995年我国实现了DOP成套技术和装备的首次出口。但十多年来,未见其他增塑剂技术装备出口,相反大
量国际增塑剂技术装备和资本纷纷涌入国内市场。
    ④2005年我国增塑剂装置生产能力已达220万t/a,居全球第一,但装置开工率只有56%,低于71%的全球平
均水平,是全球增塑剂主要生产国装置开工率最低的国家。
    ⑤国内尚无工业化的高效酯化催化剂生产,如低温非酸酯化催化剂工业化生产仍是空白,无法使工业增塑剂生
产做到真正意义上的清洁生产;新型反应器及催化酯化一体化过程的系统开发与研究较为滞后,环保与废弃物资源
回收率低。
    目前DOP、DOA、DOS、DINP、DOTP、TOTM、环氧酯等传统品种的生产能力已远大于市场需求,因此行业不应再
盲目扩产和建设新装置,避免恶性的价格竞争。同时,应积极研发适应国内外需求的、综合性能更好的、符合绿色
环保要求的新产品,以扩大企业市场空间;认真研究提高现有增塑剂装置利用率的技术和方法,通过技改使其成为
多功能化装置,还可考虑利用闲置时间生产其他化工产品,实现产品多元化。
丁辛醇供需状况亟待调整
   我国丁辛醇产量不断增加,自给率不断上升。2000年我国丁醇的产量为12.67万t,进口量为16.73万t,表
观消费量为28.85万t,自给率为43.92%;2008年我国丁醇的产量为40.00万t,进口量为24.47万t,表观消费
量为64.23万t,自给率达到62.28%。2000年我国辛醇的产量为25.58万t,进口量为24.47万t,表观消费量为
64.23万t,自给率为54.22%;2008年我国辛醇的产量为58.50万t,进口量为27.33万t,表观消费量为85.61
万t,自给率达到68.33%。
   截至2008年底,我国丁辛醇生产企业共有6家,丁醇的设计生产能力为46万t/a,辛醇的设计生产能力为54
万t/a(见表2)。
   由于我国丁辛醇市场缺口较大,为满足市场需求,未来仍有不少拟在建项目。据不完全统计,天津碱厂等企业
均有新建项目于2009年建成投产(见表3)。预计到2010年,我国的丁辛醇新增产能将达到约75.5万t/a。
   未来几年,我国丁醇消费将快速增长。预计到2011年前后,新增产能约41.5万t/a,总产能将达到约87.5
万t/a,需求量约为100万t,2011年我国丁醇市场将缺口10万t左右,到2016年需求将达到100万~110万t。
我国DOP的消费占辛醇消费量的比例在近几年内将逐步下降,但消费绝对数量仍将继续增加。预计至2011年,辛
醇新增产能将达到约34万t/a,总产能将达到88万t/a,届时,需求量将达到100万t左右,到2016年需求将达
到115万~120万t。未来我国丁辛醇供需情况预测见表4。
    目前国内没有C9及以上高碳增塑剂醇生产,这不仅影响了我国丁辛醇产需供求平衡,而且极大地影响了增塑
剂产品结构的调整以及增塑剂工业向高端发展的进程。针对此情况,我国应大力发展2-丙基庚醇、异壬醇等C9及
以上高碳增塑剂醇的生产。虽然据预测,在未来一段时间丁辛醇仍有一定的市场缺口,但是随着形势的不断变化,
丁辛醇装置仍存在潜在的重复建设与产能过剩风险,应尽早谋划,优化增塑剂醇产品结构。
环保型增塑剂引领未来发展
   随着全球对环保要求的不断提高,人们对添加到PVC制品中的助剂提出了更高的要求,用于医用、食品包装及
与人体有密切接触的PVC制品中助剂的无毒、环保、可生物降解及良好增塑性能已成为必然的发展趋势。
   环己烷二羧酸酯(DINCH):环烷羧酸酯的主要起始原料烯烃,价廉易得。用作PVC的增塑剂时,可使PVC的用
量比用相应的邻苯二甲酸酯减少2.5%~3.0%。其制品在自然环境中可自行生物降解,未来有望代替传统邻苯二甲
酸酯增塑剂。
   柠檬酸酯:以柠檬酸为原料合成的柠檬酸酯是一种新型环保塑料增塑剂,无毒无味,国外已实现工业化生产。
美国、欧盟等发达国家先后出台规定,允许柠檬酸酯类产品作为与人体密切相关产品且卫生要求较高的塑料助剂之
一。
   环氧化增塑剂:环氧增塑剂毒性极小,环氧化油脂是由天然油脂与有机过氧酸进行环氧化反应而制得的一类优
良增塑剂,与DOP、DBP相比较,其突出优点是无毒、耐热和耐光稳定性能好,在许多国家已被允许用于食品及医
药的包装材料。
   聚酯类增塑剂:聚酯增塑剂的分子量与PVC十分相近,具有高的亲和力,而且毒性低、挥发性低、耐抽出和耐
迁移性好。
   2008年我国的工业增塑剂生产能力已达130万t/a,非邻苯类增塑剂产量不到总产量的15%,其中生物可降解
和以生物质为原料的增塑剂产品极少,无法满足PVC塑料加工业对增塑剂无毒、生物降解、环保等多功能的要求。
由于新型环保类增塑剂(如柠檬酸酯类)采用的催化剂价格高,因此产品价格缺乏竞争力。总体来讲,我国环保增
塑剂品种与国外相比还是相当匮乏,国内多数环保增塑剂新品种还没有形成市场规模。
   随着科技的进步,开发与生产无毒、价廉、环保的助剂成为我国增塑剂行业亟待解决的主要问题。政府部门要
大力支持企业开发新产品、新材料,特别是要通过政策的支持,切实加大科研投入的力度,鼓励企业通过科技攻关
和技术改造,尽快解决实施大规模产业化的难题;新材料的国家标准和行业标准的制定、认证工作也应跟踪国内外
功能高分子材料对助剂的发展需要,逐步与国际接轨;对增塑剂产品毒性应加强研究与评估工作,使我国增塑剂科
研开发和应用赶上国际先进水平。
       表2  2008年我国丁辛醇生产企业概况    万t/a
  生产厂家             采用技术           设计产能      投产年份
                                      丁醇    辛醇    
齐鲁石化公司        液相低压铑法     6.5     8.5    1998
                     液相低压铑法     —        17.0    2004
吉林石化公司        液相低压铑法     7.0     7.0    1999
                     液相低压铑法    12.0       —    2004
大庆石化公司        气相低压铑法     2.5     5.5    1986
北京东方化工四厂    液相低压铑法     2.0     5.0    1996
扬子石化-巴斯夫        液相低压铑法    10.0    11.0    2005
吉安生化            生物法             6.0      —    2008
合计                                46.0    54.0    

    表3  我国丁辛醇新建、拟建项目概况    万t/a
项目名称                              总产能  其中丁醇 投产年份
天津碱厂                                22.5     8.5    2009年
中国化工山东华星石油化工集团有限公司    24.0    12.0    2009年
中国石油四川乙烯项目                    29.0    21.0    2009年
合计                                    75.5    41.0      —  

    表4  未来我国丁辛醇供需情况预测      万t
                      丁醇                        辛醇
                2008   2011    2016      2008    2011     2016
产能(万t/a)    46      87.5      85~90      54         88      95~100
需求            64    90~100    100~110    85.6  100~105    115~120
供需缺口        18       10         15       31.6     15         18  
    (本文参考《苯酐、增塑剂30周年庆典纪念文集》进行编写,在此向有关作者一并表示感谢)
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