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DCPD须以高端产品打开市场大门
2012年15期 发行日期:2012-04-16

随着我国新建乙烯装置的陆续投产,裂解C5馏分资源量不断增加,C5馏分的综合利用备受关注,中石油和中石化都在布局C5资源综合利用基地,众多民营资本也流向这一热点领域。双环戊二烯(DCPD)作为C5分离最重要的馏分,如何消化应用,已成为一个新的研究课题。

2009年世界DCPD生产能力58万吨,产量40.5万吨。美国是世界最大的DCPD生产国,生产能力20万吨,产量14.3万吨;西欧的生产能力10.2万吨,产量7.8万吨;日本的产能和西欧接近,产能为10.6万吨,产量8.4万吨。今后随着世界乙烯裂解原料的轻质化,C5供应将减少,因此降低了有效DCPD的生产能力。未来产能的增长将主要来自亚洲(日本除外),尤其是中国。
我国DCPD的生产企业超过16 家,2010年生产能力达到了18.5 万吨,产量9 万吨,表观消费量8.6 万吨。国内粗DCPD主要来自上海石化、山东玉皇、鲁华化工、宁波金海德旗等大型C5全分离企业。国内还有一些企业从C5分离企业采购粗DCPD生产精DCPD,也有一些企业从C9分离直接提纯生产精DCPD。
由于DCPD的供应已经满足需求,价格也比较低,因此进口货源已基本退出了国内市场。我国生产的粗DCPD主要在国内消费,有部分精DCPD出口,且近两年出口量增长较快。
我国DCPD的下游产品应用和国外有所区别。国外DCPD加氢石油树脂消耗比例大,其他注塑产品PDCPD、环烯烃共聚物(COC)在美国、日本发展较快,而在我国这方面几乎是空白。我国粗DCPD大部分直接用于替代苯酐来生产改性不饱和聚酯树脂(简称DCPD 改性UPR),以降低树脂的生产成本,该领域消耗的DCPD占60%左右;小部分直接用于生产石油树脂;其余的DCPD主要经精制到含量≥95%后用于生产金刚烷(三环癸烷)、2-氯-5-氯甲基吡啶(CCMP)、乙叉降冰片烯(ENB)等精细化工产品。

下游市场受技术瓶颈制约

●DCPD改性UPR
DCPD在UPR改性中,替代顺酐、苯酐,可降低UPR生产成本。2010 年我国改性UPR约消费DCPD 6万吨。
因为DCPD是部分替代苯酐来使用,因此当苯酐和DCPD 价格差较大时,企业选择使用DCPD,价差较小时就选用苯酐。DCPD在该领域的应用面临着一些不利因素,如环保压力、颜色较深不能用于浅色树脂、其他原料的竞争等。
●石油树脂
DCPD石油树脂属于低档石油树脂,经过改性加氢后,可用于热熔胶、薄膜改型等高附加值产品的生产。
国内C5石油树脂多数为混合C5石油树脂,混合C5加氢石油树脂是国内最好的品种,生产企业有南京扬子伊士曼、兰州石化。目前我国每年净进口约7万吨C5石油树脂,其中加氢石油树脂约3万吨,发展前景看好。由于国内没有加氢生产技术,且引进技术困难,规划项目难以取得实质性进展。目前,美国伊士曼、韩国可龙、美国NEVILLE,均表现出依托国内C5资源合资合作建C5加氢石油树脂厂的意愿。
●聚环戊二烯(PDCPD)
以纯度≥99%的DCPD为原料聚合的石油树脂被称为聚DCPD(PDCPD),它使用高效的反应注射成型工艺,生产成本、生产效率具有明显的优越性。日本、美国等发达国家已实现PDCPD的工业化生产,我国从2006年开始生产和使用PDCPD,国内廊坊森辉公司有2000吨生产装置,但产量较小。赞南科技(上海)有限公司正在做这方面的研究。
●环烯烃共聚物(COC)
COC是新型的具有环状烯烃结构的非晶性透明共聚高分子材料,具有与PMMA相匹敌的光学性能以及高于PC的耐热性,主要用于光学薄膜、聚烯烃材料的改性、医疗检测仪、 电子器件领域等。美国、西欧、日本已有生产,尤其是日本COC的消费比例已占到DCPD消费总量的27%。该领域国内生产还是空白,进口产品有美国泰科纳、日本宝理、瑞翁等系列牌号。
●乙叉降冰片烯(ENB)
ENB是应用最普遍的合成乙丙橡胶的第三单体,目前国内有吉林市大宇化工厂和濮阳盛华德公司两家生产企业,生产规模均为2000吨,产量较低。
目前我国仅有吉林石化公司一套4.5万吨乙丙橡胶生产装置,受需求和利润的吸引,国内一些企业准备新建生产装置,中石化和日本三井化学拟上马7.5万吨三元乙丙橡胶装置,中海油等企业也在积极规划乙丙橡胶项目,不久的将来国内乙丙橡胶的产能将有大幅增长。如果国内乙丙橡胶橡胶产量以10万吨计算,需消耗ENB 5000~7000吨,ENB将有较大发展空间。
●2-氯-5-氯甲基吡啶(CCMP)
全球高毒农药逐步退出市场,导致对杀虫剂吡虫啉、啶虫脒需求的增长。国内开发的环戊二烯-丙醛法是合成吡虫啉、啶虫脒的中间体CCMP的新方法。目前国内生产的CCMP在国内外均十分畅销,产销量年均增长率在10%以上,2010年消耗含量95%以上的DCPD约4000吨。但由于替代路线的竞争,发展空间有限。
●金刚烷
金刚烷由DCPD经催化加氢成四氢DCPD后再经异构化而制得,广泛应用于医药、饲料添加剂、功能高分子材料、感光材料等领域,尤其近年来用于生产防治禽流感药物。2010年国内生产金刚烷消耗含量95%以上的DCPD 5000吨左右,预计未来几年需求将维持在当前水平。
●甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)
MMT能有效地改善汽油品质,提高汽油辛烷值,抗爆效率高而添加量小(按万分之一添加)。MMT是国家环保总局确定的惟一金属类汽油抗爆剂产品,目前中石化、中石油的各大炼油厂的大部分都是在使用MMT,2010年中国炼油厂使用MMT大约3000吨。目前我国MMT 生产企业约十家,包括江西西林科、上海泾龙石油助剂有限公司、山东东昌精细化工科技有限公司等。
随着对国内对汽油品质要求的提高,MMT 需求量快速增加,预计2013年将达到6000吨。
●戊二醛
DCPD解聚为CPD,再经选择性加氢制得关键中间体环戊烯,之后再进一步制得戊二醛。戊二醛是国内市场紧俏的化工产品,售价较高,供不应求,每年进口量为2000~3000吨。目前我国只有几家企业生产戊二醛,总年产能力不足1500吨,年产量约1000吨。
华东理工大学与上海石化研究所共同开发了戊二醛的生产工艺,目前处于小试阶段。齐鲁石化公司研究院完成了戊二醛的中试,由山东省化工设计院进行1000t(25%)的间歇法工业装置设计。
●二茂铁
我国开发出以乙醇为溶剂,由CPD连续电解合成二茂铁和用醇钠法将戊二烯合成二茂铁的新工艺。目前兰州石化等企业在用二茂铁调制93#汽油,二茂铁及其衍生物生产也在进一步发展,生产企业有丹阳金象化工厂、扬州天发材料厂等。
●其他
在日本有DCPD苯酚环氧树脂产品,而国内仍处于研究阶段。

未来市场有待开拓

我国新建的大型乙烯装置在2009~2012年间陆续投产,C5馏分的分离装置也有了明确的计划,预计2012年国内将有30万吨粗双环二烯被分离出来,因此DCPD市场供大于求将成为必然,以简单分离为主的生产企业将面临更大的生存压力。
1.改性UPR
今后,UPR仍是DCPD的主要消费市场。国外UPR使用的是纯度较高的DCPC,而国内产品纯度还比较低,由此带来的环境污染、腐蚀设备等系列问题,影响了其应用。因此我国DCPD生产企业须注重提高产品质量,消除污染,加大DCPD在高端UPR领域的应用开发。
2.加氢石油树脂等
世界上最具发展潜力的DCPD应用领域是加氢石油树脂、PDCPD、环烯共聚物、乙叉降冰片烯等产品,主要问题是存在技术瓶颈,今后的发展还要看国内技术的开发及引进技术的进展情况。
3.出口国际市场
由于中东和中国乙烯产能的扩张以及发达国家产业结构的调整,使北美、欧洲、日本的乙烯产能减少,加之乙烯原料轻质化,造成北美、欧洲、日本C5加工量减少,使北美、欧洲、日本的DCPD供给不足。从全球市场的角度考虑DCPD 的平衡成为必须,所以,日本、韩国、欧洲市场将成为我国DCPD 的重要出口市场。
总之,国内企业要提高DCPD产品的竞争力,必须在提高DCPD的产品质量及加大开发下游产品(尤其是高端产品)上下功夫,以提高我国C5综合利用的附加值。

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