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摘要:本文介紹己二酸生产工艺及其优缺点,分析了目前世界和我国的己二酸产需现状,并对己二酸的未来发展提出了几点建议。
关键词:己二酸;生产现状;发展前景
1引言
己二酸,又名己烷二羧酸,俗称肥酸,分子式为C6H10O4,己二酸是脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸。己二酸是一种重要的化工原料,主要应用于制造尼龙、聚氨酯类产品,此外还用于医药、染料、增塑剂、有机合成等领域,用途十分广泛。
2己二酸生产技术及其发展
2.1己二酸的传统制取工艺
传统的制取工艺采用的原料是苯,方法有环己烷法、环己醇法和丁二烯羰基化法三种。其各自的制取方法和优缺点见表2所示[1]。
2.2己二酸的其他制取工艺
除了以上三种传统的制取工艺,还有苯酚加氢硝酸氧化法、环己烯直接氧化法、1,2-环己二醇氧化法等,但是这些方法的主要原材料仍然是苯、环己烷、丁二烯等石油化工产物,并且采用硝酸作为反应物,不仅反应过程中会产生污染物,还会对设备造成严重腐蚀,所以不符合现代化生产的环保要求。
生物催化工艺是上世纪末研发出的新工艺,其主要原料为植物纤维等生物物质,属于可再生资源,并且用葡萄糖生物酶进行催化,反应过程采用生物技术,条件温和,且不产生污染物,是一种清洁型的己二酸制取工艺,也是目前工艺研发的重点。
3己二酸的国内外产需现状
3.1生产现状
国外最早生产己二酸的公司为上世纪30年代的美国杜邦公司,经过几十年的发展,目前国外生产己二酸的厂商主要有英威达、罗地亚、首诺、巴斯夫、旭化成等少数跨国大公司,此外还有中国的海力化工和神马尼龙化工等,其生产能力约占全球己二酸总生产能力的80%左右,其中亚太地区尤其是我国近幾年由于汽车工业的迅速发展,己二酸的产能大幅度增加,已经成为全球最大的己二酸生产地区。而由于环保等原因,北美和西欧地区的生产能力不断下降。
从全球来看,己二酸的生产现状地区之间存在严重的不平衡现象,在全球己二酸的生产能力中,亚太地区超过三分之一,北美地区约占三分之一,西欧地区约占四分之一,是目前全球最主要的己二酸生产地区,而南美地区约占3%,中东欧地区不足2%。从全球的己二酸生产国家来看,美国的己二酸生产能力居世界第一,约占全球总生产能力的三分之一,其次为我国,约占四分之一,再次为德国。从己二酸的生产公司来看,排名前三的公司分别为英威达、罗地亚和Ascend Performances Materials公司,生产能力约占全球生产能力分别为1/5、1/6、1/7。
我国的己二酸生产工业起步较晚,上世纪70年代才开始由国外引进生产工艺和设备进行生产,且在生产初期的产能较小,主要依赖进口。2008年全球金融危机之后,我国的己二酸产业蓬勃发展,目前国内己二酸的大型生产厂家主要有中石油辽阳石化、新疆天利高新、山东博汇集团海力化工、山东洪业化工、河南神马、山西太原化工等,近年来新建和在建的己二酸生产项目有河北开滦煤矿、川化公司、华鲁恒升化工、山西阳煤集团等,截止2015年,全球己二酸产能约450万吨,其中我国占40%以上[2]。
3.2需求现状
近年来全球己二酸的消费量呈逐年递增的态势,从全球范围来看,己二酸主要用于生产尼龙66纤维和尼龙66工程树脂、聚酯多元醇以及增塑剂等,其中尼龙66工程树脂对己二酸的需求量约占世界总消费量的三分之一,尼龙66纤维约占四分之一,聚酯多元醇约占五分之一,增塑剂约占3%左右。2011年全球己二酸总消费量为276万吨,2012年为285万吨,年增长率为3.15%,2014年以来,增长率超过4%,预计2020年总消费量将超过370万吨,且亚太地区成为己二酸的最大消费市场,年均增长率超过5%。
我国的己二酸消费市场由本世纪以来发展迅速,2008年世界金融危机之前,年均增长率保持在15%左右,2008年我国己二酸消费量同比下降约12%,于2010年以来己二酸的消费量增长速度放缓,年增长率不足6%。距2015年的数据统计,我国的己二酸年生产量约为144万吨,而年消费量为128万吨,已经出现产能过剩的现象,我国也由之前的己二酸进口大国转变为出口大国。我国的己二酸消费结构与国外有着较大的差距,我国对己二酸的需求主要用于聚氨酯行业,超过需求总量的一半以上,尼龙66的需求量约占五分之一,而且近年来由于我国汽车、家电、建筑等行业的快速发展,促进了聚氨酯行业的发展,且由于交通基础设施建设的发展,也进一步增大了对己二酸的需求。除此之外,随着我国电子、机械、高铁等行业的发展,尼龙树脂等产品的需求量增加,也增加了尼龙66材料的需求量。在增塑剂等其他方面,由于酯类增塑剂产品种类繁多,增塑剂等对己二酸的需求量变化不大。
4己二酸的发展前景
近年来从全球各地区对己二酸的消费情况看,亚太地区是目前主要的己二酸消费地区,其中我国是最主要的消费国家,但是随着近年来我国己二酸的国产度不断增加,已经实现自给自足,且出现产能过剩的现象,2015年以来,我国的己二酸产能增长率呈下降趋势,且由于己二酸下游聚氨酯等产品的行业调整正在进行,对重污染企业的整合和改革工作也在继续进行,使得我国整个聚氨酯行业持续低迷,所以针对于此,为了行业的健康发展,特提出以下建议:严格控制己二酸的新建项目;优化我国己二酸的生产格局,整合相关生产厂家,向集约型方向发展;创新生产工艺,加强对生物合成法的研究和推广,提高自动化水平,提高生产效率和质量,降低对环境的污染;己二酸生产企业加强沟通,建立产品质量标准,提高国际竞争力;推动己二酸下游市场的发展,促进其消费和应用范围;跟随我国政策进行改革和调整,优化资源配置,提高企业的抗风险能力。
5结语
己二酸是一种重要的化工原料,应用范围广,各国的需求量较大,其生产工艺经过几十年的发展由传统的环己烷法等采用石油作为生产原料的方法逐步向生物制法转变,近年来世界范围内的己二酸供需关系发生了较大的变化,我国作为目前己二酸的主要生产和消费国家,由于行业格局的调整和环保要求等,聚氨酯等己二酸的下游产业发生较大的变革,使得己二酸产业整体低迷,需要各企业根据自身情况,跟随国家政策进行积极调整,共同推动己二酸行业的健康发展。
参考文献:
[1]崔小明.国内外己二酸的市场现状及发展前景[J].精细与专用化学品,2013,,21(1):6-16
[2]汪家铭.己二酸生产现状与发展前景[J].2010,25(3):20-26
关键词:己二酸;生产现状;发展前景
1引言
己二酸,又名己烷二羧酸,俗称肥酸,分子式为C6H10O4,己二酸是脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸。己二酸是一种重要的化工原料,主要应用于制造尼龙、聚氨酯类产品,此外还用于医药、染料、增塑剂、有机合成等领域,用途十分广泛。
2己二酸生产技术及其发展
2.1己二酸的传统制取工艺
传统的制取工艺采用的原料是苯,方法有环己烷法、环己醇法和丁二烯羰基化法三种。其各自的制取方法和优缺点见表2所示[1]。
2.2己二酸的其他制取工艺
除了以上三种传统的制取工艺,还有苯酚加氢硝酸氧化法、环己烯直接氧化法、1,2-环己二醇氧化法等,但是这些方法的主要原材料仍然是苯、环己烷、丁二烯等石油化工产物,并且采用硝酸作为反应物,不仅反应过程中会产生污染物,还会对设备造成严重腐蚀,所以不符合现代化生产的环保要求。
生物催化工艺是上世纪末研发出的新工艺,其主要原料为植物纤维等生物物质,属于可再生资源,并且用葡萄糖生物酶进行催化,反应过程采用生物技术,条件温和,且不产生污染物,是一种清洁型的己二酸制取工艺,也是目前工艺研发的重点。
3己二酸的国内外产需现状
3.1生产现状
国外最早生产己二酸的公司为上世纪30年代的美国杜邦公司,经过几十年的发展,目前国外生产己二酸的厂商主要有英威达、罗地亚、首诺、巴斯夫、旭化成等少数跨国大公司,此外还有中国的海力化工和神马尼龙化工等,其生产能力约占全球己二酸总生产能力的80%左右,其中亚太地区尤其是我国近幾年由于汽车工业的迅速发展,己二酸的产能大幅度增加,已经成为全球最大的己二酸生产地区。而由于环保等原因,北美和西欧地区的生产能力不断下降。
从全球来看,己二酸的生产现状地区之间存在严重的不平衡现象,在全球己二酸的生产能力中,亚太地区超过三分之一,北美地区约占三分之一,西欧地区约占四分之一,是目前全球最主要的己二酸生产地区,而南美地区约占3%,中东欧地区不足2%。从全球的己二酸生产国家来看,美国的己二酸生产能力居世界第一,约占全球总生产能力的三分之一,其次为我国,约占四分之一,再次为德国。从己二酸的生产公司来看,排名前三的公司分别为英威达、罗地亚和Ascend Performances Materials公司,生产能力约占全球生产能力分别为1/5、1/6、1/7。
我国的己二酸生产工业起步较晚,上世纪70年代才开始由国外引进生产工艺和设备进行生产,且在生产初期的产能较小,主要依赖进口。2008年全球金融危机之后,我国的己二酸产业蓬勃发展,目前国内己二酸的大型生产厂家主要有中石油辽阳石化、新疆天利高新、山东博汇集团海力化工、山东洪业化工、河南神马、山西太原化工等,近年来新建和在建的己二酸生产项目有河北开滦煤矿、川化公司、华鲁恒升化工、山西阳煤集团等,截止2015年,全球己二酸产能约450万吨,其中我国占40%以上[2]。
3.2需求现状
近年来全球己二酸的消费量呈逐年递增的态势,从全球范围来看,己二酸主要用于生产尼龙66纤维和尼龙66工程树脂、聚酯多元醇以及增塑剂等,其中尼龙66工程树脂对己二酸的需求量约占世界总消费量的三分之一,尼龙66纤维约占四分之一,聚酯多元醇约占五分之一,增塑剂约占3%左右。2011年全球己二酸总消费量为276万吨,2012年为285万吨,年增长率为3.15%,2014年以来,增长率超过4%,预计2020年总消费量将超过370万吨,且亚太地区成为己二酸的最大消费市场,年均增长率超过5%。
我国的己二酸消费市场由本世纪以来发展迅速,2008年世界金融危机之前,年均增长率保持在15%左右,2008年我国己二酸消费量同比下降约12%,于2010年以来己二酸的消费量增长速度放缓,年增长率不足6%。距2015年的数据统计,我国的己二酸年生产量约为144万吨,而年消费量为128万吨,已经出现产能过剩的现象,我国也由之前的己二酸进口大国转变为出口大国。我国的己二酸消费结构与国外有着较大的差距,我国对己二酸的需求主要用于聚氨酯行业,超过需求总量的一半以上,尼龙66的需求量约占五分之一,而且近年来由于我国汽车、家电、建筑等行业的快速发展,促进了聚氨酯行业的发展,且由于交通基础设施建设的发展,也进一步增大了对己二酸的需求。除此之外,随着我国电子、机械、高铁等行业的发展,尼龙树脂等产品的需求量增加,也增加了尼龙66材料的需求量。在增塑剂等其他方面,由于酯类增塑剂产品种类繁多,增塑剂等对己二酸的需求量变化不大。
4己二酸的发展前景
近年来从全球各地区对己二酸的消费情况看,亚太地区是目前主要的己二酸消费地区,其中我国是最主要的消费国家,但是随着近年来我国己二酸的国产度不断增加,已经实现自给自足,且出现产能过剩的现象,2015年以来,我国的己二酸产能增长率呈下降趋势,且由于己二酸下游聚氨酯等产品的行业调整正在进行,对重污染企业的整合和改革工作也在继续进行,使得我国整个聚氨酯行业持续低迷,所以针对于此,为了行业的健康发展,特提出以下建议:严格控制己二酸的新建项目;优化我国己二酸的生产格局,整合相关生产厂家,向集约型方向发展;创新生产工艺,加强对生物合成法的研究和推广,提高自动化水平,提高生产效率和质量,降低对环境的污染;己二酸生产企业加强沟通,建立产品质量标准,提高国际竞争力;推动己二酸下游市场的发展,促进其消费和应用范围;跟随我国政策进行改革和调整,优化资源配置,提高企业的抗风险能力。
5结语
己二酸是一种重要的化工原料,应用范围广,各国的需求量较大,其生产工艺经过几十年的发展由传统的环己烷法等采用石油作为生产原料的方法逐步向生物制法转变,近年来世界范围内的己二酸供需关系发生了较大的变化,我国作为目前己二酸的主要生产和消费国家,由于行业格局的调整和环保要求等,聚氨酯等己二酸的下游产业发生较大的变革,使得己二酸产业整体低迷,需要各企业根据自身情况,跟随国家政策进行积极调整,共同推动己二酸行业的健康发展。
参考文献:
[1]崔小明.国内外己二酸的市场现状及发展前景[J].精细与专用化学品,2013,,21(1):6-16
[2]汪家铭.己二酸生产现状与发展前景[J].2010,25(3):20-26