爆炸烟雾中 看乙二醇丁醚
□ 中国石油东北炼化工程有限公司吉林设计院 于春梅
6月12日,德纳(南京)化工有限公司(以下简称南京德纳)环氧乙烷计量罐爆炸起火,并引燃周边三个醇类储罐。爆炸现场附近共有6个储罐,3个起火,每个罐体容量约1000立方米。南京德纳化工乙二醇单丁醚装置生产能力8万吨,二乙二醇丁醚装置生产能力4万吨,目前装置处于停车维修中,重启时间不定。南京德纳作为国内最大的乙二醇丁醚生产商,装置停车对国内乙二醇醚的供应造成了一定影响,事件发生后市场迅速反应,乙二醇丁醚价格大幅上涨, 6月12日市场价格为9900元/吨,6月15日涨到11000元/吨,涨幅达11.11%;6月16日又上涨4.55%,达到11500元/吨,目前已超过12000元/吨。
本次事故,引起了当地群众的恐慌,储罐装的乙二醇丁醚是否有毒,是否对人体造成危害?乙二醇丁醚这个产品由此进入了人们的视线,引起了更多人的关注。本文就大家关心的乙二醇丁醚的相关问题进行分析。
乙二醇丁醚是水性涂料良好的溶剂
醇醚类溶剂主要是乙二醇和丙二醇的低碳醇醚,将醇醚类溶剂与醋酸进行酯化反应就产生了醇醚酯类溶剂。乙二醇醚分子中同时含有醚和醇的结构,具有醇、醚的良好溶解性能,既亲水又亲油,因而是一种极佳的溶剂,其75%以上用作涂料、油墨、清洗剂等的溶剂。其中以乙二醇丁醚及其醋酸酯的市场需求量最大,用量约占乙二醇醚类产品消费总量的70%。乙二醇丁醚主要用作硝基纤维素、合成树脂、油漆、搪瓷、脂类和脱漆剂的溶剂。
国外有研究表明,乙二醇醚类产品可能引起血液疾病和胎儿畸形,从其毒性研究看,乙二醇醚(甲醚、乙醚)对人体有害,但乙二醇丁醚毒性相对较低,其在国外不作为危险品运输、仓储。美国、西欧、日本等先进国家已颁布限制生产和使用乙二醇醚的规定。
丙二醇醚类的毒性远小于乙二醇醚类产品,这已由暴露动物试验和动物吸收毒性试验所证实。丙二醇醚系列产品与乙二醇醚系列产品毒性不同的原因是它们在生物体内的代谢过程和产物不同。乙二醇醚在生物体内代谢生成对生物体有害的烷氧基乙酸,而丙二醇醚系列在生物体内代谢生成几乎无毒的1,2-丙二醇,最后分解成二氧化碳和水,因而毒性很低。丙二醇醚类产品大有替代乙二醇醚类产品的趋势。
近些年来,由于我国涂料行业的高速发展,以水基涂料替代油基涂料已成必然趋势,大大增加了乙二醇醚类产品的需求,尤其是乙二醇丁醚的需求。2014年,我国涂料累计生产1648.19万吨,同比增长7.87%。作为涂料体系主要组成部分的涂料溶剂来说,溶剂的年使用量在900万吨左右,其中乙二醇丁醚、乙二醇乙醚占溶剂市场份额的4%左右。
国产与进口产品竞争趋于白热化
我国醇醚和醇醚酯溶剂规模发展最早始于上世纪九十年代中期。1997年,国内醇醚及醇醚酯类溶剂生产能力仅为2.3万吨,2014年已超过100万吨,生产企业集中于江苏地区,该地区生产能力占国内总产能的90%以上。国内乙二醇丁醚开工率较低,主要受原料环氧乙烷供应及其价格居高不下的影响,加上进口产品低价倾销,严重影响了国内生产,2015年以来有了一定改善,开工率提至55%。
国际上醇醚及醇醚酯类主要生产商有陶氏化学、伊斯曼、利安德、巴斯夫、沙索、英力士和湖南石化,这些公司也是目前国内市场乙二醇丁醚的主要供应商。值得一提的是,我国南京德纳醇醚及醋酸酯产能20万吨,位居世界第四位。目前我国乙二醇丁醚生产能力10万吨,其中,南京德纳生产能力8万吨,江苏怡达2万吨。
过去国内乙二醇丁醚产量较小,几乎完全依赖进口,2010年以来,乙二醇丁醚(含二乙二醇丁醚)年进口量稳定在13万吨左右。自2012年南京德纳生产出了3万吨产品后,国内市场进口货和国产货各占一席之地。2014年,国内乙二醇丁醚产量5.5万吨,进口量13.43万吨,表观消费量18.5万吨。
此前,由于受到国外进口产品的打压,国内厂家生产乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚时无利可图,装置难以正常运行。为此,南京德纳提出反倾销诉讼,2011年11月18日,商务部对乙二醇丁醚反倾销正式立案。2013年,国务院关税税则委员会决定自2013年1月28日起对进口原产于美国和欧盟的乙二醇和二甘醇的单丁醚征收反倾销税,期限为5年。
即使2013年反倾销实施后,进口货源并未明显减少,仍通过其他渠道流入国内,考虑到乙二醇丁醚在欧美渐渐被禁用(毒性原因),我国“巨大需求”必然成为国外公司争夺的市场,国产货与进口货源的争斗更白热化,市场竞争格局很难改变。
明星产品光环依旧
乙二醇丁醚是由环氧乙烷与正丁醇反应生成,决定成本的是其主要原料环氧乙烷的价格。过去中石化、中石油直接控制着国内市场份额,考虑到环氧乙烷非常弱的贸易属性,其市场价居高不下。再加上大量乙二醇丁醚“低价进口货”冲击,“无利可图”的市场使得国内乙二醇丁醚企业不愿持续生产。由于近年大量民营企业的环氧乙烷、丁醇装置迅速崛起,国内产能大幅增长,环氧乙烷和丁醇已出现产能过剩的局面。随着2014年下半年以来国际油价的大幅下挫,加之环氧乙烷产能过剩,二者叠加导致环氧乙烷价格跌破万元大关,2015年最低价跌至了7000元/吨,而2015年乙二醇丁醚的价格相对原料环氧乙烷跌幅较小,乙二醇丁醚和环氧乙烷的平均价差扩大到1366元/吨。乙二醇丁醚成为2015年国内化工市场为数不多的明星产品之一,详见表1。
昔日高高在上的生产成本和市场价格,使醇醚和醇醚酯类溶剂只能当作高端溶剂,限制了其在一些领域的应用。随着原料环氧乙烷、丁醇价格走低,乙二醇丁醚成本优势渐显,必将刺激其下游应用的发展。尤其自2012年以来不断走低的市场价格让人们看到了更广润的应用前景。乙二醇丁醚优良的特性使其至少在今后5~10年内仍是非常重要的溶剂。但同时也应看到,丙二醇丁醚替代乙二醇醚是发展趋势,但替代进程取决于成本。丙二醇醚的主要原料是环氧丙烷,由于国内绿色工艺的环氧丙烷技术取得突破,加快了环氧丙烷项目的推进,其价格走低是大势所趋,这将进一步加快丙二醇醚对乙二醇醚的替代步伐。
当今涂料工业正朝着水性化、光固化、高固含、低毒、无溶剂化和绿色化方向发展。2015年1月1日,我国史上最严的《环境保护法》正式发布,给水性涂料带来巨大商机的同时,也为醇醚和醇醚酯类溶剂市场带来广阔的发展空间。醇醚和醇醚酯类溶剂在推动涂料水性化、高固含体系开发中占据重要地位。过去,行业对醇醚和醇醚酯下游应用,尤其是涂料应用认识不足,造成我国醇醚和醇醚酯溶剂需求增长缓慢。因此,生产企业应建立自已的产品应用研究中心或与研究院所、高校联合展开对下游应用的研究,促进我国醇醚和醇醚酯类溶剂的发展,迅速提升下游市场认知度,积极开拓市场,扩展下游应用。
表1 近年国内乙二醇丁醚、环氧乙烷市场平均价格 元/吨
年份 乙二醇丁醚 环氧乙烷 价差
2005 15547 15067 480
2006 14439 13760 679
2007 15472 14482 990
2008 17512 15738 1774
2009 13386 10189 3197
2010 13716 12051 1665
2011 14799 12496 2303
2012 13095 11932 1163
2013 11957 10895 1062
2014 10986 10700 286
2015(1~6月) 9735 8369 1366