丙烯酸生產(chǎn)概況及市場(chǎng)分析

摘要：介紹丙烯酸國內(nèi)外生產(chǎn)概括、工藝生產(chǎn)方法及市場(chǎng)分析等。

關(guān)鍵詞：丙烯酸；生產(chǎn)概況；應(yīng)用；市場(chǎng)

丙烯酸是無色，帶有刺激性氣味的液體，分子式為CH2=CH-COOH。由于其所具有的高聚合性能，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、紡織、皮革、造紙、建材以及包裝材料等眾多部門。

1 丙烯酸生產(chǎn)概況

1.1 國外生產(chǎn)概況

就世界范圍而言，丙烯酸的生產(chǎn)歷程經(jīng)歷了這幾個(gè)階段：a，氯乙醇法 b，氰乙醇法 c，高壓Reppe法 d，烯酮法 e，丙烯腈水解法 f，丙烯直接氧化法。在本世紀(jì)70年代以前上述前6種方法并存，自70年代初日本觸媒公司和美國UCC公司采用丙烯氧化生產(chǎn)裝置以來，該法在10年間已占有主導(dǎo)地位。丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸占世界丙烯酸總量的比例，由1978年的77.3％上升至1985年的85％。

丙烯酸產(chǎn)品的65％用于生產(chǎn)丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸正丁酯(n－BA)、丙烯酸-2-乙基乙酯(2EHA)4種主要酯類單體，以及占酯類總量3％～5％的多品種特種丙烯酸酯單體。丙烯酸直接酯化制備丙烯酸酯，在生產(chǎn)上，這一類丙烯酸稱為酯化級(jí)丙烯酸，其產(chǎn)量為1300～1400kt/a，而特種丙烯酸酯類單體產(chǎn)量為100kt/a。此外，尚有直接供聚合用的丙烯酸，稱為聚合級(jí)丙烯酸，主要用于制造不同聚合度的水溶性聚合物。

由于高新技術(shù)的迅猛發(fā)展和環(huán)境法規(guī)的日趨嚴(yán)格，丙烯酸酯應(yīng)用領(lǐng)域的水性化、低有機(jī)溶劑揮發(fā)量限定和光或輻射固化技術(shù)正日臻完善，特種丙烯酸酯在配方中所占的比例雖然不大，但其多品種的需求及其重要性卻十分突出。表1為1992年世界主要國家丙烯酸及其酯類用途分配。

1.2 國內(nèi)生產(chǎn)概況

上世紀(jì)90年代初至2004年，國內(nèi)丙烯酸及酯生產(chǎn)主要為北京東方化工廠、吉林石化分公司電石廠和上海高橋石化3家企業(yè)壟斷。2005年由于老企業(yè)的脫瓶頸改造和揚(yáng)子－巴斯夫有限公司、江蘇裕廊化工有限公司的加盟，使我國丙烯酸產(chǎn)能猛增240kt/a，總產(chǎn)能達(dá)到419kt/a（其中高純丙烯酸產(chǎn)能33kt/a），丙烯酸酯產(chǎn)能678kt/a。2005年我國丙烯酸產(chǎn)量達(dá)到372kt，丙烯酸酯產(chǎn)量達(dá)到526kt。2006年我國新增丙烯酸產(chǎn)能440kt/a，丙烯酸總產(chǎn)能達(dá)到859kt/a；新增丙烯酸酯485kt/a，丙烯酸酯總產(chǎn)能達(dá)到1163kt/a。2007年山東正和、蘭州石化丙烯酸及酯裝置將投產(chǎn)，屆時(shí)國內(nèi)萬噸級(jí)以上丙烯酸及酯企業(yè)由原來3家發(fā)展到12家，產(chǎn)能將增長4倍。國內(nèi)丙烯酸及酯市場(chǎng)已形成了由國企、民企、外企共同參與的競爭格局，丙烯酸生產(chǎn)巨頭相繼問世，行業(yè)競爭明顯加劇，整個(gè)行業(yè)不可避免的進(jìn)入景氣低谷期。國內(nèi)還有很多企業(yè)考慮擴(kuò)建、新建丙烯酸項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2010年我國丙烯酸產(chǎn)能將達(dá)到1074kt/a，丙烯酸酯產(chǎn)能將達(dá)到1428kt/a，屆時(shí)我國將成為世界上最大的丙烯酸生產(chǎn)國。

2國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)概述

世界上丙烯酸的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了將近70年，方法如前所述共有六種。

前五種方法中，除了高壓Reppe法直接制造丙烯酸之外，其余都是制取丙烯酸低級(jí)酯，若要得到高級(jí)醇酯，還需要通過丙烯酸甲酯的酯交換反應(yīng)。因此80年代以后，上述方法只有德國BASF的高壓Reppe法和美國RohmHass公司的改良Reppe法的生產(chǎn)裝置，以及各國因地制宜、規(guī)模較小的丙烯腈水解法的生產(chǎn)裝置尚保留。至90年代初，上述公司的生產(chǎn)裝置改造成丙烯直接氧化法已基本完成。下面重點(diǎn)介紹目前占主導(dǎo)地位的丙烯直接氧化法。

丙烯直接氧化法又可分為一步法和兩步法。下面著重介紹兩步法。

第一步是前系統(tǒng)，即將原料丙烯、水蒸氣、空氣(主要是空氣中的氧氣)按一定配比通過反應(yīng)器催化劑床層，在一定溫度下進(jìn)行氣相氧化。首先，丙烯在反應(yīng)器一段催化劑床層內(nèi)氧化生成丙烯醛(ACR)，然后，丙烯醛通過換熱器降溫，進(jìn)入第二段反應(yīng)器催化劑床層進(jìn)一步氧化生成丙烯酸。反應(yīng)原理如下：

(1)CH2=CHCH3 +O2→ CH2= CHCHO +H2O

(2)2CH2= CHCHO + O2→ 2CH2= CHCOOH

此技術(shù)路線的生產(chǎn)工藝過程簡單，反應(yīng)的關(guān)鍵是氧化反應(yīng)的催化劑技術(shù)。

主要工藝條件：

原料：丙烯、空氣（氧氣）、催化劑

反應(yīng)混合物摩爾比：丙烯：氧氣：水蒸氣＝6.5：10：11.7

反應(yīng)溫度

第一步氧化310-340攝氏度

第二步氧化275-310攝氏度

生成的丙烯酸通過吸收塔用水吸收成丙烯酸(49wt％ 74wt％)水溶液(不同生產(chǎn)裝置丙烯酸的濃度不同)，再通過氣提塔除去在第二段未反應(yīng)的丙烯醛和副產(chǎn)物，除去副產(chǎn)物的丙烯酸水溶液，送人后系統(tǒng)進(jìn)行精制。

第二步驟，主要是把丙烯酸水溶泣精制，生產(chǎn)出酯化級(jí)丙烯酸和聚臺(tái)級(jí)丙烯酸(或高純丙烯酸)。首先，丙烯酸水溶液通過共沸塔，除去水得到粗制丙烯酸，然后粗制丙烯酸經(jīng)脫輕組分塔和脫重組份塔得到酯化級(jí)丙烯酸(CAA)，酯化級(jí)丙烯酸再次精制得到聚合級(jí)丙烯酸(PAA)或高純丙烯酸(HPAA)。

工藝流程特點(diǎn)：反應(yīng)需要的水蒸氣由吸收塔頂?shù)难h(huán)空氣供給。這樣可以降低反應(yīng)氣體中水蒸氣含量，提高丙烯百分率，從而提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，減少丙烯損失和空氣污染。

3 市場(chǎng)分析

2005年我國丙烯酸的消費(fèi)量約46.3萬t，丙烯酸消費(fèi)量中75%用于生產(chǎn)通用丙烯酸酯，其余用于生產(chǎn)高吸水性樹脂（SAP）、特種丙烯酸酯、丙烯酸樹脂和洗滌劑助洗劑、絮凝劑、阻垢分散劑等。在丙烯酸下游產(chǎn)品中，增長最快的是通用型丙烯酸酯，其次是高吸水性樹脂。

我國丙烯酸酯最大的下游用戶是涂料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年我國建筑涂料產(chǎn)量為180萬t，消費(fèi)丙烯酸酯30萬t，占丙烯酸酯總消費(fèi)量的45%。重視產(chǎn)品質(zhì)量，并逐步與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，成為我國涂料工業(yè)的必由之路，這也就必將造成中高檔涂料的需求量增加，從而推動(dòng)丙烯酸行業(yè)加快發(fā)展。除涂料外，膠粘劑、化纖、塑料加工等領(lǐng)域?qū)Ρ┧狨サ男枨罅恳矊⒊掷m(xù)增長，且增速較快。因此，從長遠(yuǎn)看，我國丙烯酸及酯有著良好的發(fā)展空間。企業(yè)應(yīng)慎重選擇投資機(jī)會(huì)在國內(nèi)丙烯酸反傾銷之后，境外企業(yè)以先進(jìn)的技術(shù)和靈活的機(jī)制參與中國的市場(chǎng)競爭，產(chǎn)生了明顯的\"鯰魚效應(yīng)\"。促進(jìn)了原有企業(yè)的技術(shù)改造，帶動(dòng)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)進(jìn)程，有效地提高了我國丙烯酸行業(yè)的國際競爭力。

近幾年丙烯酸市場(chǎng)已步入充滿風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)的薄利時(shí)代，投資風(fēng)險(xiǎn)日益增大，涉足丙烯酸產(chǎn)業(yè)要謹(jǐn)慎、新建裝置應(yīng)充分考慮市場(chǎng)競爭力的問題。今后我國東北、華東、西北地區(qū)丙烯酸及酯將供大于求，而華南、華北將供不應(yīng)求，特別是華南地區(qū)是丙烯酸下游產(chǎn)業(yè)集中的地區(qū)，市場(chǎng)缺口較大，但當(dāng)?shù)貨]有丙烯酸酯生產(chǎn)裝置。因此投資丙烯酸項(xiàng)目應(yīng)因地制宜選擇投資地點(diǎn)，規(guī)劃中的項(xiàng)目應(yīng)慎重選擇投資時(shí)機(jī)、充分論證，以免盲目建設(shè)。

結(jié)論

目前全球丙烯酸消費(fèi)量逐年持續(xù)增長，隨著市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)裝置必然向著單系列能力大型化、自動(dòng)化、節(jié)能化、集約化生產(chǎn)的方向發(fā)展。

鑒于國內(nèi)的現(xiàn)狀，丙烯酸產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展應(yīng)通過產(chǎn)業(yè)整合，并加快下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展以擴(kuò)大需求，采用先進(jìn)技術(shù)，用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念改造丙烯酸產(chǎn)業(yè)，以降低生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

國內(nèi)丙烯酸企業(yè)應(yīng)完善自己的行業(yè)組織，加強(qiáng)行業(yè)管理和規(guī)劃，采取有效的行業(yè)管理來控制丙烯酸的盲目建設(shè)和低水平重復(fù)建設(shè)。

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