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2020年全球己二腈行业产能分布、工艺路线及国内外拟在建产能汇总

发布时间:2021-07-27  来源:立鼎产业研究网  点击量: 321 

己二腈是一种重要的有机化工中间体,主要用于 PA661,6-己二异氰酸酯(HDI)及 PA610等材料生产。据统计,全球每年约 90%的己二腈用于 PA66 的生产。随着技术的发展,己二腈的应用领域逐渐扩大,目前已被用作合成高档环保涂料、高分子聚合物添加剂、电镀添加剂、萃取剂等。

己二腈的合成方法包括丁二烯氰化法(BD)、丙烯腈电解二聚法(AN)、己二酸催化氨化法(ADA)。目前全球己二腈产能 190.1 万吨,主要集中在英威达、奥升德、巴斯夫(含索尔维)、旭化成和华峰集团五家企业中。其中英威达占比超过 50%

2020年全球己二腈主要厂家产能


资料来源:CNKI

丁二烯氰化法(BD)主要分为氯化氰化法和直接氰化法,其中氯化氰化法早在20世纪60年代由美国杜邦公司开发,但由于其工艺路线长、过程复杂、设备投资大、腐蚀严重,已被淘汰。20世纪70年代,在氯化氰化法的基础上,杜邦公司改进开发了直接氰化法工艺,并建成首套工业化装置投产。直接氰化法相比氯化氰化法,节约了原料氯气,降低了15%原料成本,节能45%,目前,该技术被美国英威达公司和巴斯夫(含索尔维)联手高度垄断,己二腈的定价一般采用成本加成法,因此丁二烯的价格对己二腈的价格有着比较重要的影响。

国内相关企业积极研发推进。神马股份设立全资子公司河南神马艾迪安化工有限公司,建设年产5万吨己二腈项目。项目技术来源于本公司控股股东中国平煤神马能源化工集团有限责任公司控股的重庆中平紫光科技发展有限公司所开发的“500t/a丁二烯直接氢氰化制备己二腈技术”。500t/a中试装置实现了连续运行,己二腈产品经下游企业试用,满足加氢要求。天辰齐翔历时3000多天自主研发“丁二烯法己二腈专有技术”,已建成2000/年丁二烯法己二腈中试装置,2019年启动20万吨丁二烯法己二腈建设,预计2021年底投产,一期项目还包括20万吨己二胺,30万吨丙烯腈联产氢氰酸装置,2066盐及聚合装置。2013年,安庆市曙光化工股份有限公司和清华大学开始联合研发丁二烯直接氢氰化法合成己二腈技术,并于2018年进行了3000/年的己二腈中试。20193月,曙光化工和惠生集团、安庆高新区联合签署合作意向书,曙光化工和惠生集团将采用合资合作方式,在安庆市高新区生产己二腈并延伸至尼龙66及下游改性产品,一期主要建设年产10万吨/年己二腈、20万吨/年尼龙66产品项目,预计一期项目总投资45亿元人民币,待条件成熟后建设二期项目,扩大生产线。2015年,阳煤集团也开始丁二烯直接氢氰化法制己二腈的技术开发,经过近三年的研发,2019年初开始建设1000/年的己二腈中试生产线。

己二腈主要工艺路线


资料来源:CNKI

丙烯腈电解法反应过程仅需一步,产品易于精制提纯。丙烯腈法于20世纪60年代由美国孟山都公司首先开发,并经历了隔膜式电解法到无隔膜式电解法的更新换代。隔膜式法分为溶液法和乳液法,孟山都最早采用溶液法,此后,日本旭化成改进工艺开发了乳液法。但隔膜法槽压高、设备投入大、能耗高,后续被无隔膜法取代。无隔膜式电解工艺,是鉴于丙烯腈不参与阳极反应,取消隔膜采用直接电合成,该工艺能耗低、产品收率高,是电解法的主流工艺。孟山都、旭化成都先后开发了无隔膜式电解工艺,降低设备投资和能耗成本。但其反应条件需要严格控制,过程受原料浓度、pH、电流密度等因素影响,设备投资相对较高,能耗成本在3种工艺中最高。目前,国外掌握此项己二腈生产技术的企业有日本旭化成公司、美国奥升德公司、德国巴斯夫公司,综合成本相比于丁二烯法较高。我国首套10万吨/年丙烯腈电解法己二腈装置由山东润兴化工建成,20158月装置在试车阶段发生爆炸停产,未能实现国内己二腈自主生产技术突破。

己二酸法的优点在于投资相对较低,己二酸法于20世纪60年代由法国罗纳普朗克(罗地亚)公司开发成功;该工艺分为液相法和气相法。液相法在磷酸及盐的催化剂作用下,温度在200~300℃,熔融己二酸氨化脱水,产物经脱除重组分、化学处理和真空蒸馏等流程,得到己二腈产品;产品收率84%~93%,产品质量较差。气相法分为巴斯夫法和孟山都法,反应温度300~350℃,采用磷酸硼作催化剂,采用瞬时气化和流化床反应器,选择性可达92%~96%,产品质量和收率显著提高。实现工业化生产的有法国罗地亚、巴斯夫公司、拉蒂西亚化工厂等。国内中石油天然气集团辽阳石化分公司于20世纪70年代引进法国罗纳普朗克(罗地亚)公司PA66生产线,建成国内仅有的1套己二酸氨化法己二腈装置。己二酸氨化工艺路线长、产品收率低,且在2012年之前,己二酸原料价格居高不下,该工艺缺乏市场竞争力,国内辽阳石化和拉蒂西亚工厂装置已先后全部停产。巴斯夫也改为其他技术。

近年来,国内己二酸工艺不断成熟,成本不断降低,己二酸法经济效益越来越高。华峰集团5万吨己二酸法己二腈已经于2019年开车并稳定运行。在产品质量指标达到设计要求后,华峰集团启动了年产30万吨己二腈项目,预计总投资30亿元。此外,河南峡光2020年启动己二腈及尼龙新材料系列项目,总投资55亿元、占地1500亩,规划建设年产30万吨己二酸、10万吨己二酸法己二腈、10万吨己二胺、20万吨尼龙66项目及相关配套设施,项目分三期建设,预计在“十四五”内全部建成。

目前,除了国内企业,国外企业同样纷纷新建己二腈项目,英威达还有45万吨产能在建,分别位于美国和中国上海,预计分别于20212022年投产。奥升德有18万吨产能在建,预计2022年投产,Butachimie(英威达和巴斯夫合资)尚有5万吨扩产计划。

国内外合计在建己二腈产能达143.1万吨,项目投产后我国将实现己二腈的国产化,从而摆脱目前“卡脖子”的局面。己二腈原材料的重组将为PA66行业的发展提供重组的原料供应。

己二腈主要在建产能


资料来源:CNKI

 


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