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        己二腈技術國產化之路荊棘遍布

        2019-07-25 來源 : 本站 點擊

        攻關多次遇阻 過剩隱憂顯現

         

        作為尼龍66(PA66)最重要的原材料,己二腈的先進生產技術一直被國外公司所壟斷,國內目前還沒有己二腈生產裝置,產品全部依賴進口。我國對己二腈國產化生產技術的探索其實一直未曾止步,多家國內企業在研技術已經進入中試或即將中試。然而與此同時,國外巨頭公司擴大產能、革新裝置的步伐也再加快。國內己二腈生產企業應當何去何從?己二腈國產化之路將有哪些荊棘?我們在此一探究竟。

         

        己二腈制約尼龍產業發展

         

        PA66是一種熱塑性樹脂,機械強度和硬度很高,剛性很大,適合用在汽車的空氣供應系統、過濾和冷卻系統,還可用于車內的踏板和門把手等部件。如今,這種材料應用范圍日益廣泛,特別是在電子產品中。

         

        PA66由己二酸和己二胺反應生成,己二胺又由己二腈加氫生成,因此己二腈是生產PA66的中間體。作為PA66最重要的原材料,己二腈的先進生產技術目前被英威達、奧升德等歐美公司壟斷,國內己二腈全部依賴進口。

         

        2018年2月,索爾維宣布其法國工廠己二腈裝置遭遇不可抗力。2018年6月,巴斯夫宣布其己二胺、PA66供應因電氣故障遭遇不可抗力,僅去年己二腈就出現了10多次供應中斷。國外己二腈裝置開工負荷直接引發國內己二腈—己二胺—PA66產品鏈多米諾骨牌效應,己二腈生產裝置停產導致PA66價格暴漲,從2018年1月到2019年1月,PA66均價上漲近50%。國內尼龍產業發展嚴重受到己二腈供應量和價格的制約,可以說,己二腈生產技術已成為國內尼龍產業發展的瓶頸。

         

        國產化技術攻關遇阻礙

         

        目前合成己二腈的方法主要有丙烯腈電解二聚法、丁二烯直接氫氰化法、己二酸催化氨化法。其中,丙烯腈電解合成己二腈耗電量大,生產1噸己二腈約消耗3000~4000千瓦時的電能,對操作條件具有較高要求,電極材料選取、電解液配方、反應過程的電解溫度、丙烯腈進料濃度、電流密度、溶液酸堿性等都會對反應的選擇性產生影響;己二酸催化氨化法流程長、步驟復雜、能耗較高、副產品多,產品收率相對較低且質量不高;丁二烯法直接氫氰化法是將兩個分子的氫氰酸在零價鎳和含磷配體組成的催化劑作用下,與丁二烯發生加成反應,工藝路線短、污染小、能耗低,適合大規模生產。

         

        在己二腈生產技術國產化道路上,國內企業經歷了探索和失敗。

         

        即使這樣,國內對己二腈國產化技術的探索之路也并未停止。目前,國內多家企業分別采用己二腈3種工藝路線進行中試或即將中試。

         

        丁二烯法直接氫氰化法綜合看來是相對理想的工藝,國內正在進行或即將進行中試的也是以這條路線為主導的工藝。該路線的技術壁壘在于需要使用劇毒且容易揮發的氫氰酸為原料,而且催化劑容易水解、易氧化,產物的同分異構體相對比較多,分離工藝難度大,整個工藝對于生產設備、操作、安全管理要求也極高。其中,最主要的技術難點是選擇和制取合適的催化劑包括含磷配體,以及盡可能提高主產物3-戊烯腈的選擇性以及產率,最大限度減少2-甲基-3-丁烯腈產出。

         

        國內外技術差距拉大

         

        國內5年前就開始建設運行丁二烯氫氰化法中試裝置,但截至目前技術壁壘依舊沒有消除。與國內緩慢的進展相比,國外己二腈生產商的技術優勢卻在進一步變大。

         

        全球最大的己二腈生產供應商奧升德和英威達的生產裝置經過多年的優化消缺運行,技術不斷升級,能耗更低、生產成本也更低。

         

        2018年5月23日,英威達對外宣布,其在維多利亞投資2.5億美元的己二腈項目進入最終設計階段,該項目旨在升級己二腈生產技術,以達到更低能耗和更少的溫室氣體排放,以及更高的工藝穩定性和己二腈產量。

         

        奧升德也在2018年5月31日對外宣布,他們將采用第五代己二腈生產技術,在2022年之前將產能增加22萬噸,以滿足不斷增長的需求。

         

        未來市場存過剩隱憂

         

        國內針對丁二烯氫氰化法工藝的國產化攻關,多是企業與科研單位的單打獨斗,由于缺乏溝通合作,大家走了相同的彎路,卻都沒有找到突破口。樂觀考慮,即便未來兩年國產化攻關獲得成功,但那時在國外公司產能的大幅擴張下,市場或將開始走向過剩。

         

        未來3年,己二腈—PA66在北美和中國的產能有望增加,除了英威達投資10億美元在上海漕涇建設的40萬噸/年己二腈項目外,美國奧升德公司和英威達還有一定規模的產能擴大。

         

        目前國內每年消耗約30萬噸的己二腈,英威達40萬噸/年己二腈項目建成后,將充分滿足中國市場對己二腈的需求。進而言之,4年后己二腈將達到產需平衡,甚至會出現過剩隱憂。

         

        目前,全球PA66裝置開工率約為80%且還在上升中,到2020年,全球PA66價格可能會一直保持堅挺。但隨著己二腈新增產能的建成投產,到2022年PA66價格或許會慢慢走低。

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