中国热点化工产品市场分析316
碳五产业引发国内市场投资热潮
——“2010 C5分离技术及资源综合利用研讨会”热点采缬
乙烯工业的快速发展及C5分离技术的日益成熟,使国内各大石化公司越来越关注乙烯裂解副产C5的综合利
用问题,合成橡胶、C5石油树脂及高附加值的精细化工产品受到热捧。近日在由中国化工信息主办的“2010 C5
分离技术及资源综合利用研讨会”上,与会专家对C5产业发展中的热点问题进行了深入的剖析……
综合利用裂解副产 提高乙烯工业竞争力
中国石油规划总院副总工程师 张福琴
中国石化集团公司科技开发部 袁霞光
我国乙烯工业的发展主要受到资源限制,同时也受到国外低成本和高端产品的冲击,以及未来煤制烯烃产业
的竞争。裂解副产物的综合利用是乙烯生产企业提高市场竞争力的重要手段之一。
最近五年,中国乙烯生产能力增长迅猛。2009年,我国乙烯总能力达到1211万t/a,仅次于美国,位居世
界第二位;当年产量1071万t,同比增长4.3%。其中中国石化总生产能力为709.5万t/a,占60%;中国石油总
产能为389万t/a;中海油为80万t/a。未来几年仍将是中国乙烯建设的高峰期,预计到2015年乙烯产能将达
到2000万t/a左右,乙烯当量需求量为2860万t。
近年来,世界乙烯工业重心正在向具有廉价原料优势的中东和消费中心亚洲转移。预计到2012年,中东地
区乙烯产能将达到3131万t/a,占全球产能的20%;亚洲(包括中国)的乙烯产能将达到5466万t/a,占33%;
而北美、欧洲地区的产能比例分别下降5%和4%。未来中东低成本的石化产品将给我国石化工业带来很大的市场
竞争压力。同时,煤经甲醇制烯烃项目也将对传统乙烯产业造成一定冲击。而综合利用裂解副产物是提升乙烯装
置赢利能力的重要手段。
我国乙烯工业的快速发展为其裂解副产馏分的综合利用提供了充足的资源,预计至2015年全国裂解C5、C9
的资源量均将超过200万t。目前我国乙烯裂解副产C4馏分利用技术已相对成熟,C4利用率也较高。C5和C9
馏分的利用相对滞后,但近年发展步伐在加快,如上海石化已建成15万t/a C5分离装置,并可进一步生产芳樟
醇、甲基庚烯酮等精细化工产品,目前正在建设1万t/a异戊烯生产装置;同时,为了充分利用乙烯副产C9/C10
馏分,上海石化正规划建设一套10万t/a的C9/C10分离装置。
C5——值得发掘的合成橡胶原料宝库
中国石化北京化工研究院燕山分院副总工程师 于国柱
青岛科技大学教授 黄宝琛
我国合成橡胶产业的高速发展和光明市场前景为C5综合利用提供了一个稳定的下游承接方向。
在C5组分中,方便用于合成橡胶的组分约占30%,目前我国这部分C5组分资源总量约68万t。与C5相关
的合成橡胶都是高性能、高附加值的产品,主要有异戊橡胶、SIS、丁基橡胶(IIR),还有集成橡胶(SIBR)、聚
环戊烯橡胶(TPR)和三元乙丙橡胶(EPDM)等。
异戊橡胶是平衡C5资源和缓解天然橡胶资源短缺的必由之路,因此也是国内开发和生产的主体,过去已做
过大量的工作,目前已进入工业化阶段,如茂名鲁华化工公司的1.5万t/a稀土异戊橡胶装置已于今年4月投产。
我国主要使用稀土催化体系生产异戊橡胶,中石化正在研发钕系稀土异戊橡胶和钛系异戊橡胶,燕山石化和高桥
石化利用自有技术正在分别规划建设3万t/a异戊橡胶装置;中国石油的稀土异戊橡胶千吨级中试装置已建成,
正在开发5万t/a成套技术;青岛伊科思5万t/a钕系稀土异戊橡胶装置正在建设中;盘锦和运集团计划引进俄
罗斯技术建设3万t/a装置;青岛科技大学以负载钛体系催化异戊二烯本体沉淀聚合方法合成反式异戊橡胶,目
前500t/a工业试验装置已成功投产近两年,3万t/a年的工业化装置正在青岛筹建。可见,未来一两年内我国异
戊橡胶将进入大规模产业化阶段,届时异戊二烯将供不应求。
SIS方面,目前中国大陆只有巴陵石化公司一套装置,产能10万t/a;SIBR主要用作高性能绿色轮胎胎面胶,
北京化工研究院燕山分院研发的SIBR 2535和SIBR 2505两个牌号已完成工业化试生产;丁基橡胶性能优异,尤
其溴化丁基橡胶具有更高的硫化速度和粘接性能,今年8月国内首套溴化丁基橡胶装置已在中国石化北京燕山分
公司建成投产,设计产能3万t/a;此外,中国石化还开发了TPR全套技术,目前已经达到了中试阶段。
不断创新发展的C5分离及综合利用技术
中国石化上海石化化工研究所副科长 孙荣华 南京工业大学化工分离研究所所长 云志
山东海成石化工程设计有限公司董事长、总经理 王春生
裂解C5的分离方法主要有热二聚法、萃取精馏、共沸超精馏和超精馏,目前应用最普遍的是萃取精馏工艺。
当前国内外裂解C5馏分分离均采用两段萃取精馏的方法,萃取溶剂主要采用二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈(ACN)
或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。其中日本瑞翁和上海石化公司采用DMF法,美国ESSO、日本合成橡胶和日本石油化
学采用ACN法,德国BASF采用DMF法。近年在传统C5分离技术的基础上,国内又进一步开发出很多新的工艺,
如中石化上海工程公司开发了后热二聚碳五分离新工艺,因二聚反应设在预脱重塔之后,减少了异戊二烯(ISP)
与环戊二烯(CPD)的共聚,可提高ISP收率和双环戊二烯(DCPD)的纯度。中国石化北京化工研究院开发了选
择加氢除炔一段萃取工艺,该工艺在第一个萃取系统前采用选择性加氢技术将物料中的炔烃含量降至25ppm以下,
同时在第一萃取单元采用反应精馏技术将CPD脱除至1ppm以下,从而可以将第二萃取单元取消,具有流程短、
溶剂损失小、能耗低等优点。南京工业大学提出了共沸精馏和萃取精馏耦合的流程。该流程利用异戊二烯和正戊
烷可以形成共沸物的原理,先用共沸精馏塔处理C5物料,分离得到只有异戊二烯和正戊烷的混合物;该混合物
可以直接作为产品用于某些以烷烃为溶剂的合成、聚合过程,大大降低了异戊二烯的生产成本;小试研究表明,
以正戊烷为溶剂进行异戊橡胶的生产是可行的。
在C5综合利用方面,山东海成石化工程设计有限公司在C4利用方案的基础上开发了C4/C5醚化和重整技术。
其中混合C4醚化制MTBE、C5醚化制TAME、轻汽油中C5/C6混合醚化等技术均已建成工业化装置;重整技术中的
C4/C5芳构化是C4/C5利用率最高和最好的一项技术,其10万t/a装置已运行四年,技术成熟;C4裂解制丙烯
技术1.5万t/a的工业化试验装置正在建设中。
高性能加氢石油树脂:C5石油树脂的发展方向
中国石油兰州石化公司研究院副院长兼总工程师 潘广勤
随着C5加氢石油树脂下游行业的扩张及对环保高品质产品的追求,预计未来C5加氢石油树脂的需求量每年
将增长12%~15%。
目前石油树脂正朝着高附加值产品的方向发展,其附加值主要在于良好的除臭效应和耐热性能;高性能是石
油树脂的另一个发展方向,主要体现在产品色泽浅和采用加氢技术。目前国际市场上的优质石油树脂色度小于3,
软化点在100℃以上,普遍采用加氢技术,且专用牌号不断增多,应用领域不断扩大。国外加氢石油树脂工艺技
术经过多年的发展已趋于成熟,其装置能力大都在2万t/a左右或更大;由于生产规模的增加和工艺操作的简化,
新建石油树脂加氢装置主要采用固定床加氢工艺。
我国C5加氢石油树脂的产量和需求量近年稳步增长,预计2010年的消费量为6.8万t,产量3.7万t。用
户主要集中在华南、华东和西南地区,随着产品质量的不断提升,出口量也在逐年增加,目前占到了国内总产量
的40%。今后,随着热熔性粘合剂应用的增加,C5加氢石油树脂的需求量将继续增加,预计2011年消费量将达
到7.6万t,产量在4万t左右。
BOPP专用C5加氢石油树脂产品属于高附加值产品,目前我国还没有生产BOPP专用氢化石油树脂的厂家,只
有南京扬子-伊士曼生产的C-115W牌号在下游企业试用。在改性的BOPP薄膜中加氢树脂的用量一般在8%~15%,
我国每年约消耗加氢石油树脂6000~8000t,全部依靠进口,价格高达24000~28000元/t。进口BOPP加氢石油
树脂的聚合单体为C9或者C5/C9共聚,而国内生产的加氢石油树脂多为C5,比如南京伊士曼公司和兰州石化的
产品。相比国外产品,我国C5加氢石油树脂在今后的发展中要重视加氢技术的研发,工艺的完善和优化;要加
强高效加氢催化剂的开发,因为加氢占了石油树脂成本的1/4,催化剂对降低其生产成本至关重要。
潜力巨大的异戊二烯下游市场
中国化工信息中心咨询部副总工程师 侯乐山
中国石化北京化工研究院高级工程师 冯海强
C5资源中异戊二烯是非常重要的双烯烃,它也是建设C5分离项目的关键性产品,而众多的用途更显其价值
上的珍贵。
近年来世界异戊二烯市场发展较为平稳,主要市场如美国、日本、西欧等年均增长率在2%~3%。随着石化产
业的壮大,中国正成为世界异戊二烯重要的供应和消费市场。在国外,用于生产IR、SIS、IIR的异戊二烯占异
戊二烯总量的95%以上,而我国异戊二烯还大部分应用在精细化工领域。国内对异戊二烯的精细化应用主要集中
在两方面:一是经甲基庚烯酮、芳樟醇最终合成芳樟酯等香精香料、维生素E等;二是经异戊烯醇合成高效低毒
农药拟除虫菊酯类杀虫剂的中间体。另外,以异戊二烯为原料制取甲基异丙基酮(MIPK)近年也引起国内企业的
关注。MIPK是一种重要的精细化工原料,主要用于生产高附加值的染料中间体,目前国内用量在0.8万~1.5万t,
价格比较高,全部依靠进口。为了促进MIPK的工业化生产,国内多家单位对此进行了研究,其中中国石化北京
化工研究院和辽化金兴化工厂以异戊二烯为原料,自制催化剂,进行了水合反应的小试和中试,MIPK收率为93%,
异戊二烯的转化率在93%以上。上海台州化工股份有限公司在成功小试的基础上,拟利用上海石化的工业级异戊
二烯建设500t/a MIPK装置。
相对于精细化工领域,我国异戊二烯在聚合物领域的发展空间更大,目前我国IR、IIR、SIS产不足需,尤
其是IR作为NR的替代产品需求潜力巨大。
值得关注的双环戊二烯下游产品
北京异构石油工程咨询有限责任公司高级工程师 陈伟雄
赞南科技(上海)有限公司董事长兼CEO 詹正云
目前DCPD改性UPR是国内粗DCPD最大的消费领域,今后随着聚DCPD工艺技术和消费市场的成熟,DCPD的
市场需求量将进一步扩大。
据调查统计,国内从C5分离装置出来的粗DCPD产量2009年约8.5万t,2010年有望突破10万t大关。目
前国内的粗DCPD大部分直接用于替代价格较高的顺酐、苯酐来生产改性不饱和聚酯树脂,从而降低树脂的生产
成本;其次直接用于生产C5/C9石油树脂、DCPD树脂;剩余部分精制到纯度≥95%后用于生产乙叉降冰片烯(ENB)、
金刚烷(三环癸烷)、2-氯-5-氯甲基吡啶(CCMP)等精细化工产品。此外,以DCPD为原料制取无铅汽油抗爆剂
环戊二烯三羰基锰(CMT)及甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)也值得关注,在国外已得到生产应用,但国内尚未实
现工业化生产。
目前,国外聚DCPD(PDCPD)工艺已经成熟,其市场需求正逐渐上升,尤以美、日、欧国家和地区应用最为
广泛。代表性产品如日本帝人公司的METTON,以及与日本瑞翁公司联合开发的PENTAM、METTON,还有美国Materia
公司开发的Prometa,主要应用于汽车工业中的各种高强度、高品位工程塑料制品。国内高纯DCPD的生产工艺不
断成熟,已有工业产品出现,但PDCPD尚未实现工业化。可喜的是,赞南科技(上海)有限公司利用新型詹氏催
化剂最新研发成功了PDCPD多功能新材料(ZanPDCPD)。可以预见,随着国内DCPD改性不饱和树脂的发展以及PDCPD
的工业化生产,DCPD的消费量会突飞猛进。
环戊烷 优良的HCFC-141b替代产品
北京东方亚科力化工科技有限公司
第三事业部经理 林百川
环戊烷作为一种质优、价廉、容易获得的环保型PU发泡剂,已得到了广泛的应用。在冰箱、冰柜行业,环
戊烷已成为CFC-11的理想替代品,今后在HCFC-141b的替代过程中也将担当主力军的角色。
环戊烷作为一种理想的CFC替代品已在冰箱、冰柜行业应用了十多年,虽然易爆、易燃,但通过多年的应用,
各厂家已积累了丰富的安全使用经验。在国内冰箱普遍采用环戊烷之后,今后在冷藏集装箱、电热水器、板材、
保温管、太阳能热水器、自结皮等领域的HCFC-141b替代过程中,环戊烷也将是主流。根据《蒙特利尔议定书》,
全球范围内HCFCs的淘汰加速。从欧美国家淘汰进程看,141b都是首要淘汰的HCFCs产品。HCFC-141b当前在我
国PU泡沫行业应用广泛,尽管淘汰过程中面临着技术、安全、成本等方面的问题,但淘汰HCFC-141b势在必行。
基于优越的综合性能,环戊烷将在硬质PU泡沫HCFC-141b替代过程中担当主角。
我国环戊烷生产企业主要有北京东方亚科力化工科技有限公司和顺德美龙环戊烷化工有限公司,随着这两大
供应商产能的恢复,今年环戊烷供求将趋于平衡,价格稳中有降。