上、下游齐发力促进丙烯酸产业健康发展
□ 中石油东北炼化工程公司吉林设计院 王革 王楚厦
世界生产现状
2010年全球酯化级丙烯酸(CAA)的产能514.3万t/a,通用丙烯酸酯(AE)的产能为452.5万t/a。通用丙
烯酸酯的产能明显小于酯化级丙烯酸的产能,这是因为越来越多的酯化级丙烯酸用于生产高纯丙烯酸,而用于生
产丙烯酸酯的酯化级丙烯酸比例逐年减小。
世界五大丙烯酸生产商分别是巴斯夫、StoHaas Monomer、陶氏化学、日本触媒化学及阿科玛。2010年全球
酯化级丙烯酸和通用丙烯酸酯的生产企业见表1。
据Nexant公司分析,2009年全球丙烯酸需求近400万t,发达国家的丙烯酸市场成熟,需求增长率与GDP
同步,高纯丙烯酸的需求超过了传统的GDP增长。预计2014年全球丙烯酸需求量将超过510万t,2009~2014
年世界丙烯酸的消费将以年均4.1%的速率增长。其中美国增长率为1.1%,西欧为1.9%,亚洲为5.5%。
表1 2010年世界主要丙烯酸及酯生产企业及生产能力 万t/a
公司 地址 酯化级丙烯酸 通用丙烯酸
StoHaas Monomer 美国(得克萨斯州迪尔帕克) 16.5 -
American Acryl 美国(得克萨斯州帕萨迪纳) 12.0 5.0
阿科玛 美国(得克萨斯州克利尔莱克) 32.0 19.5
陶氏化学 美国(得克萨斯州迪尔帕克) 41.0 39.0
陶氏化学 美国(路易斯安娜州塔夫特) 11.0 17.0
巴斯夫 美国(得克萨斯州佛里波特) 23.0 18.0
塞拉尼斯 墨西哥 4.5 5.0
巴斯夫 德国(路德维希港) 27.0 38.0
StoHaas Monomer 德国(马尔) 26.5 6.0
陶氏化学 德国(伯伦) 8.0 6.0
阿科玛 法国(卡林) 27.5 27.0
巴斯夫 比利时(安特卫普) 32.0 15.0
Hexion 捷克(索科洛夫) 5.5 6.0
Akrilat 俄罗斯(捷尔任斯克) 2.5 4.0
Sasol Acrylates 南非(萨索尔堡) 8.0 11.5
日本触媒 新加坡 7.5 8.0
日本触媒 印尼(芝勒贡) 6.0 10.0
BASF Petronas 马来西亚(关丹) 16.0 16.0
台塑集团 台湾高雄 6.0 10.0
台塑集团 台湾麦寮 10.0 10.0
出光石化 日本爱知县 5.0 5.0
三菱化学 日本(三重县) 11.0 11.5
日本触媒 日本(姬路) 38.0 13.0
大分化学 日本(大分县) 6.0 -
LG化学 韩国(丽珠) 6.5 -
LG化学 韩国(丽川) 12.8 23.0
中国 112.5 129.0
合计 514.3 452.5
国内形成规模化生产
上世纪90年代初至2004年,国内丙烯酸生产由北京东方化工厂、吉林石化公司电石厂和上海高桥石油化工
公司3家企业垄断。2005~2006年,随着扬巴一体化、江苏裕廊化工、沈阳石蜡化工、台塑宁波和山东开泰集团
丙烯酸装置的相继建成投产,我国丙烯酸的产能迅速增长,生产企业由原来的3家发展到11家,产能增长4倍。
国内丙烯酸市场已形成了由国企、民企、外企共同参与的竞争格局。
2010年我国丙烯酸粗酸总产能达到112.5万t/a,高纯丙烯酸21.4万t/a,各种酯类总产能达到129万t/a。
2010年我国丙烯酸及酯主要生产企业生产能力见表2。
表2 2010年我国丙烯酸及酯生产企业及产能统计 万t/a
企业 丙烯酸 高纯丙烯酸 甲酯/乙酯 丁酯/辛酯
北京东方 8.0 2.4 3.0 5.0
上海华谊 21.0 2.0 4.0 18.0
吉林石化 3.5 - 1.5 3.0
扬子巴斯夫 16.0 6.0 5.5 10.0
江苏裕廊 21.0 8.0 8.0 17.0
浙江卫星 4.0 - 1.5 3.0
宁波台塑 16.0 3.0 4.0 16.0
沈阳蜡化 8.0 - 2.0 10.0
山东开泰 3.0 - 0.5 -
山东正和 4.0 - - 6.0
兰州石化 8.0 - 2.0 8.0
合计 112.5 21.4 32.0 97.0
新热点驱动消费引擎
丙烯酸粗酸主要是用于生产丙烯酸酯,通用丙烯酸酯约占丙烯酸消费量的65%。近年随着我国SAP需求的快
速增长,用于生产高纯丙烯酸的比例增加,而用于酯化的丙烯酸比例有所下降。
2010年我国丙烯酸及酯的表观消费量分别达到87万t、93.3万t,2005~2010年丙烯酸表观消费年均增长
率高达17.2%;丙烯酸酯为8.5%。由此可见,我国丙烯酸消费增长率远高于丙烯酸酯消费增长率。2006~2010年
我国丙烯酸及酯供需状况见表3。
1999~2005年,国内丙烯酸市场缺口较大,进口数量大幅增长,出口量较少,每年净进口量10万~30万t。
2006年后随着国内丙烯酸及酯装置的陆续投产,进口量减少,出口量有了较大幅度的提高,特别是2010年丙烯
酸及酯出口量首次超过进口量,2010年丙烯酸进口量50890t,出口量55684t;丙烯酸酯进口量63461t,出口量
123920t。2006~2010年我国丙烯酸及酯进出口统计见表4。
今后丙烯酸下游发展除传统的丙烯酸酯外,新热点包括SAP下游的应用、聚羧酸型减水剂及辐射固化产品,
将成为拉动丙烯酸消费的引擎。
1.特种丙烯酸酯产品需求继续高增长
特种丙烯酸酯是制备辐射固化产品、高固体涂料、粉末涂料等的重要原料。由于辐射固化具有节能、环保、
高效、优质等特点,符合当今低碳经济和绿色经济的发展趋势,因此,近年来得到较大的发展。
辐射固化原材料主要有活性稀释剂(功能性丙烯酸单体)、低聚合物(各种丙烯酸树脂)和光引发剂。活性
稀释剂绝大多数是通过多元醇和丙烯酸直接酯化反应制得。包括单功能团和双官能团、多功能团丙烯酸酯、烷氧
基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟基酯,自2000年国内已有10多家生产企业生产近20多种稀释剂。以2009年国
内产量9万t计算,约需丙烯酸5万t。
2005~2009年,辐射固化产品活性稀释剂的需求年增长率达到38%,预计今后的发展速率至少在15%以上。
2.混凝土减水剂成为新热点
混凝土减水剂是混凝土外加剂中应用面最广、使用量最大的一种。我国目前只有50%的混凝土掺加外加剂,
与发达国家80%的使用量相差甚远。
目前国内的减水剂以萘系为主,聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、无污染、成本低等优异性能,适宜配制
高强超高强混凝土,成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点。我国聚羧酸系减水剂发展起步较晚,但其在国内
重特大工程中的应用正逐渐增多。建设部行业标准JG/T22322007 聚羧酸系高性能减水剂已于2007 年12 月1 日
正式实施,为聚羧酸系减水剂的进一步推广应用提供了技术保障。据统计,2003 年我国聚羧酸减水剂的使用量
不足1万t,2006 年上升为15 万t,2007年达到41.43万t,2009为126.83 万t。2006年以来使用量的突增
得益于铁路客运专线的开工建设。随着铁路建设进入高峰期,今后丙烯酸在水泥添加剂方面的需求会继续增长。
3.SAP发展潜力大
SAP作为一种新型的功能高分子材料,具有优异的吸水、保水功能,主要用于加工成妇女卫生巾、婴幼儿纸
尿布,用作农业、园林、苗木移植用保水剂等。
SAP是丙烯酸下游产品中最有发展前景的深加工产品。我国SAP消费量以每年两位数的速度增长,成为丙烯
酸下游产品中增长最快的领域。高纯丙烯酸是生产SAP的主要原料,随着国内对SAP需求量的逐年增加和SAP大
型装置的建成投产,用于SAP生产的高纯丙烯酸需求量也必将随之增长。
农业抗旱保水、林业的植树造林和固沙改造以及环境保护等方面,对丙烯酸产品的需求有着更广阔的空间。
另外,虽然丙烯酸在农业抗旱保水应用领域的前景十分广阔,但农民目前普遍嫌其价高的心理制约了其推广。如
果国家能够出台优惠政策,鼓励农民使用保水剂产品,该领域将有较大发展潜力。
表3 2006~2010年国内丙烯酸及酯供需状况 万t
年份 产量 表观消费量
丙烯酸 丙烯酸酯 丙烯酸 丙烯酸酯
2006 51.3 61.1 54.5 67.8
2007 69.7 73.2 71.9 77.0
2008 76.4 75.8 77.3 77.9
2009 83.6 84.9 87.0 93.3
2010 102.8 102.3 102.3 96.2
表4 2006~2010年我国丙烯酸及酯进出口统计 万t
年份 进口量 出口量
丙烯酸 丙烯酸酯 丙烯酸 丙烯酸酯
2006 5.2 12.3 2.0 5.6
2007 4.5 8.8 2.3 5.0
2008 4.5 8.2 3.6 6.1
2009 5.5 10.2 2.1 3.6
2010 5.0 6.3 5.5 12.3
新扩建装置仍需谨慎
2005年以来丙烯酸及酯加速扩能,造成国内产能过剩。2008年受国际金融危机冲击,国内丙烯酸行业曾一
度陷入困境。2009年下半年受国内经济复苏以及丙烯酸及酯下游快速发展的拉动,过剩的丙烯酸及酯产能已逐渐
得到消化。目前一些企业仍在考虑扩建、新建丙烯酸及酯项目,2011~2014年我国丙烯酸及酯产能增长情况见表
5。
综上,预计到2014年我国丙烯酸产能将达到206万t/a,丙烯酸酯产能将达到201万t/a,如果新、扩建项
目全部按计划实施,届时由于国内产能翻番。一些装置规模较小,依赖外购原料的生产企业由于缺乏竞争力将面
临开工严重不足的窘境。
值得一提的是,2010年除国内需求增长外,国外装置事故频发,供应中断,国际市场货源紧张使国内产品大
量出口欧美,造成国内货源短缺,拉高了国内丙烯酸及酯的市场价格。国内企业应冷静看待2010年丙烯酸市场
火爆的原因,不仅仅是国内需求增长造成,国外装置事故也起到了推波助澜的作用。
表5 2011~2014年我国丙烯酸及酯产能增长统计 万t/a
企业名称 新增能力 投产时间
丙烯酸 丙烯酸酯
中海石油基地惠州 14 16 2011年
江苏裕廊 16 6 2012年
嘉兴卫星 6 0 2012年
江苏三木 12 4 2012年
烟台万华 30 38 2013年
扬子巴斯夫 16 8 2013~2014年
合计 94 72
保障原料来源 提升竞争力
1.丙烯生产应开辟新途径
丙烯是生产丙烯酸的主要原料,约占丙烯酸生产成本的70%,从目前看,我国丙烯下游发展较快,原料丙烯
短缺,是制约我国丙烯酸发展的瓶颈,能否有稳定、价格低的丙烯是决定丙烯酸装置竞争力的关键。
近年来,乙烯装置裂解原料的轻质化趋势降低了丙烯的产率,丙烯/乙烯比呈下降趋势。除考虑煤制烯烃、
丙烷脱氢制丙烯新技术生产丙烯外,有条件的企业应考虑引进C4、C5制丙烯技术,实现资源的综合利用,国内
一些企业已经做了很深入的工作。
2.加快丙烯酸下游产品生产技术的研发力度
丙烯酸及酯的下游产品应用极其广泛,但目前国内在下游产品生产技术开发上起步较慢,产品品种、性能与
国外公司差距较大。丙烯酸产能的增加仅靠后续的酯化来消耗是不够的。
我国在SAP生产技术研究上,还存在产品质量和装置放大等问题。一旦SAP技术壁垒被打破,将在我国获得
良好的发展空间,必然会吃进大量的原料——高纯丙烯酸,为消耗丙烯酸产能开辟新途径。
丙烯酸生产应与市场结合,加大投入和研发力度,增加产品品种和应用范围。并做到产学研一体化。国内工
程公司、设计院应与高校、研究所及企业结合起来,实现丙烯酸下游SAP的国产化,以利于我国丙烯酸及酯行业
的可持续发展。
3.加快研发新的技术
在丙烯酸工艺技术的改进过程中,应重点考虑开发单一反应器或叠加式反应器。因为催化剂费用占了生产成
本的相当比例,提高选择性和转化率、延长催化剂寿命成为研究的关键。在丙烯酸精制技术方面,为了制取高纯
度丙烯酸,要加快研发新的分离技术。
此外,还应加强丙烯替代原料的研究。巴斯夫和日本触媒正在开发丙烷脱氢氧化制丙烯酸的工艺研究,国内
从事此项研究的也比较多,有人采用丙烷和丙烯混合物作原料,此类新的原料路线是当前研究的热点。
随着丙烯酸及酯产量的逐年大幅度提高,近几年国内丙烯酸酯的需求将趋于饱和,具有广阔发展前景的高纯
丙烯酸和SAP发展速度将大大超过丙烯酸酯。因此,开发具有自主知识产权的高纯丙烯酸和SAP生产技术、改善
丙烯酸下游产品的产业结构势在必行,同时也填补国内丙烯酸下游产品国产化生产技术空白,进一步提高我国有
机化工行业技术水平。