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第30卷第7期
化学工业
2012年7月CHEMICALINDUSTRY
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丙烯酸市场分析与技术发展趋势
崔丽凤1,侯志扬2
(1.天津大学,天津
300192;2.山东华鲁恒升化工股份公司,德州253024)
摘要:对丙烯酸行业的发展进行了分析,介绍了丙烯酸技术现状和进展情况,并提出了我国丙烯酸行业发展
建议。
关键词:丙烯酸;生产能力;市场;调查;市场需求分析;技术考察文章编号:1673-9647()7-0021-042012
中图分类号:TQ225.13+1
文献标识码:A
1世界丙烯酸及酯行业分析
1.1产能
至2011年年底,通用丙烯酸酯(AE)的产能显著小于酯化级丙烯酸(CAA)的产能,这是因为
表1
生产商及装置所在地巴斯夫
美国弗里波特德国路德维希巴西
比利时安特卫普马来西亚关丹南京合计陶氏化学
美国迪尔帕特美国塔夫特美国Pampa
墨西哥维拉克鲁斯州德国马尔德国伯伦合计阿科玛
美国克利尔莱克法国卡林
美国帕萨迪纳合计触媒
美国帕萨迪纳日本姬路日本爱媛印尼Cilegon合计台塑
台湾林园
越来越多的CAA用于生产高纯丙烯酸(冰丙烯酸),高纯丙烯酸主要用于生产高吸水性树脂(SAP)。用于生产通用丙烯酸酯的粗丙烯酸比例逐年减小。
2011年全球CAA、AE装置产能列于表1。
万t/a
全球CAA和AE装置产能AE18.150551615.5109.638.616.67.55.54577.219.5222.5442.5131025.58
生产商及装置所在地台湾麦寮宁波合计
裕廊盐城华谊上海
LG化学韩国罗州韩国韩国丽水
三菱化学日本四日沈阳蜡化沈阳
萨索尔南非萨索尔堡兰州石化兰州北京东方北京
新加坡丙烯酸新加坡大分化学日本大分Hexion公司Sokolow出光石化日本知多山东正和广饶浙江卫星嘉兴吉林石化吉林山东开泰淄博
Acrylat公司俄罗斯捷尔任斯克
东亚合成日本名古屋Oxiguimica巴西江阴陆桥江阴浙江永和桐乡Proquigel巴西总计
收稿日期:2012-05-14
CAA232732161611457.5116.426.58109.43127.6664.663886585
CAA9163032216.513118887.57.565.55443.532.511.46210.9553.3
AE14204228212.314.5511.61211.51098.25.4564.54.50.54
456.35
美国和欧洲仍是全球丙烯酸装置的集中之地,我国大陆为全球近年丙烯酸生产发展最快的地区,是丙烯酸生产的新兴之地。全球CAA和AE
作者简介:崔丽凤(1979-),女,山东省人,博士后,从事多项催化领域研究工作及重要化工原料(中间体)的绿色合成。
化学工业
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生产装置的地区分布情况见表2。
CHEMICALINDUSTRY2012年第30卷
1.3.1丙烯酸酯及其下游产品
丙烯酸的酯类主要指其甲酯、乙酯、丁酯及异辛酯(2-乙基己酯)等。这些均属于软单体。它们可和各种硬单体(如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等)及官能性单体(如(甲基)丙烯酸羟乙酯(丙酯)、缩水甘油酯、
(甲
基)丙烯酰胺及其衍生物等)进行共聚、交联、接枝等,生产约700余种丙烯酸类树脂产品。这些产品广泛用于涂料、粘合剂、皮革、化纤、腈纶纤维及塑料的改性、以及丙烯酸类橡胶等方面。
丙烯酸酯可以划分为通用丙烯酸酯(AE)和特种丙烯酸酯。
21.5218.748.3830.8520.51100.00
表2全球CAA和AE装置产能的地区分布
国家及地区美国欧洲日本中国大陆其它地区全球合计
CAA
-1
AE
-1
产能/(万t··a)占比/%产能/(万ta)占比/%
136.0116.668.0149.880.3550.7
24.7021.1712.3527.2014.58100.00
105.391.741.0151.0100.4489.4
1.2行业发展趋势
(1)行业趋向高度集中。全球丙烯酸行业中,巴斯夫、陶氏化学、阿科玛、触媒名列前四强,四强的市场份额达62.5%。2011年巴斯夫和陶氏两家丙烯酸单体产能223万t/a,占全球总产能
AE包括丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯
(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-
EHA)。特种丙烯酸酯包括一个或几个官能团的
酯,可含有羟基、环氧基、氨基和各种多元醇。
553.3万t/a的40.3%。
(2)上下游一体化。以巴斯夫、陶氏、阿科玛、台塑以及LG为代表,具有完整的丙烯-羰基醇-丙烯酸-丙烯酸酯(SAP)产业链。国内几家较具实力的丙烯酸企业亦逐渐向打造完整产业链靠拢。
(3)产业向亚洲转移,丙烯酸行业进入“中国时代”。今后5年内全球丙烯酸单体新增产能集中在亚洲,我国将在2年内成为全球最大丙烯酸单体生产及消费国。2015年前后,我国丙烯酸产能预计突破200万t/a。我国已成为丙烯酸单体净出口国。
(4)亚洲市场潜力巨大,丙烯酸下游发展迅速。以金砖四国为代表的新兴经济体的快速发展带来了丙烯酸单体需求高速增长,印度、巴西及中东地区的丙烯酸行业将迅速发展。终端消费旺盛带动丙烯酸下游发展迅速,尤其是SAP显现高速扩张态势。
2011年全球和中国丙烯酸及酯在下游行业中
的消费比重见表3。丙烯酸酯类产品有以下的应用。
表3
2011年全球和中国丙烯酸及酯
在下游行业中的消费比重
消费比重/%全球
中国
项目
高级吸水树脂油漆和涂料粘合剂和密封剂纸制品和油墨纺织品和皮革塑料助剂洗涤助剂无纺布水处理
2722149853331113
13262931431513101
PAN纤维
油田化学品医疗和化妆品其他
1.3丙烯酸及酯消费现状与近期预测
丙烯酸主要用于生产水溶性涂料和胶粘剂用的共聚单体丙烯酸丁酯和乙酯,以及用于生产高吸水性树脂。其中,用于生产丙烯酸酯约占总需求量55%。冰丙烯酸用于生产超级吸水剂聚合物(高吸水性树脂,SAP),占世界需求量约32%,少量用于生产聚丙烯酸酯用作增稠剂、分散剂和流变控制剂。随着下游产品的丰富与发展,世界范围内的丙烯酸生产能力也在不断增加。
(1)涂料。丙烯酸涂料具有光泽度高,保光保色性能好,耐热耐候抗老化、附着力强等特点,所以它在涂料中的应用很广。
(2)建材。在建材领域中,建筑加骨涂料、嵌缝胶和建筑用粘合剂得到了迅速发展。
(3)纺织品。丙烯酸酯在纺织上的应用主要是非织造布粘结剂和织物整理两类。前者由于具有手感好、低温柔性、耐水洗等特点,所以在市
第7期崔丽凤等:丙烯酸市场分析与技术发展趋势
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国内CAA及AE在建项目
产能/(万t·a-1)
场中占主要地位。
(4)粘合剂。近年来,国内外的压敏胶粘剂行业正飞速发展。据资料统计,国外压敏胶粘剂平均每年以8%~10%的速率增长。丙烯酸压敏胶粘剂主要分为乳液型和溶液型,乳液型的市场占有率为70%~80%。丙烯酸压敏胶粘剂主要用于纸、布、非织造布、PE、PVC、OPP等涂布。另外,在汽车内装饰、电子元件、彩色扩印、电工绝缘、可再剥离胶带等领域也得到了广泛的应用。
(5)造纸。在造纸加工业,丙烯酸乳液主要用于纸和纸板涂布用的颜料粘结剂。由于它具有高光泽、低臭味、良好的可印性和优越的抗墨性,常用于涂布食品包装的纸品。
(6)皮革加工。丙烯酸树脂在皮革中的应用已有近40年的历史,主要用于皮革涂饰剂和填充剂,用丙烯酸乳液填充的皮革柔软、丰满、弹性好、成品等级率高。近年来出现了一些特殊的涂饰剂,如耐热耐寒涂饰剂。美国RohmHass公司合成的丙烯酸多缩酸树脂,用于皮革鞣剂或与植物鞣剂做成混合鞣剂,可提高皮革的丰满度和韧性,并使之具有良好的填充性。
(7)塑料抗冲击改性剂。丙烯酸树脂在PVC中,可以降低PVC的脆性和提高抗紫外光降解
性,还可用于热塑性工程塑料的改性,特别是用于汽车安全方面。
表5
公司名称及装置地点江苏裕廊中海油台塑
泰兴惠州
彭州
宁波
烟台榆林
CAA16161616161696
AE2022202020102
建成年
201220122013201320142015
中石油四川石化烟台万华神华陶氏合计
预计到2015年国内CAA产能有望突破240万t/a,成为世界上最大的丙烯酸生产国。
3丙烯酸生产技术进展
丙烯酸及酯自20世纪30年代实现工业化生产以来,已经经历了氰乙醇法、REPPE(雷普)法、烯酮法、丙烯腈水解法以及丙烯氧化法。前面4种工艺因技术经济原因已经基本被淘汰。丙烯氧化法是20世纪60年代发展起来的方法,起初分为一步法和两步法。20世纪80年代后新建和扩建的丙烯酸装置均采用丙烯两步氧化法。
丙烯氧化法最早由UCC公司于1969年在美国建成第一套生产装置,接着日本触媒化学公司(1970年)、三菱化学公司(1973年)以及美国塞拉尼斯公司相继建厂。
目前国外拥有丙烯氧化工艺技术的公司有日本触媒化学公司、三菱化学公司、巴斯夫公司和
2国内丙烯酸及酯生产商及生产能力
截止到2011年底,我国CAA总产能达到
149.8万t/a,AE总产能达到151万t/a,生产厂商及其生产能力见表4。在建项目列于表5。
表4国内CAA及AE生产商及其产能
公司名称
江苏裕廊化工有限公司上海华谊丙烯酸公司
台塑丙烯酸酯(宁波)有限公司扬-巴有限责任公司沈阳石蜡化工有限公司中国石油兰州石化公司北京东方化工厂
山东正和丙烯酸有限公司浙江卫星丙烯酸有限公司中国石油吉化分公司
山东齐鲁石化开泰实业有限公司宜兴三木有限公司总计
产能/(万t·a-1)
Sohio公司等。国内上海华谊丙烯酸厂经过多年研
究开发成功丙烯氧化技术,并在国内外转让多套专利技术。上海华谊丙烯酸有限公司丙烯酸核心技术已申请国内专利31项、国外专利2项,其中
25项已授权,使我国成为继美国、德国、日本之
后第4个拥有该成套技术的国家。
目前世界上丙烯酸生产技术主要是丙烯直接氧化法,其主要原料为丙烯。随着石油资源的日益紧张,丙烯原料来源受到限制,因此开发新的替代工艺路线合成具有重要的意义。
CAA32.52016168886163.3412149.8
AE28.021.020.015.512.010.09.08.018.54.50.54151
3.1丙烷氧化法
巴斯夫和日本触媒公司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,也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。沙特基础工业公司研究人员通过研究,采用适宜的催化剂和工艺条件实现了丙烷直接氧化制得丙烯酸,选