甲乙酮生產(chǎn)技術(shù)及市場分析

潘文彥(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)

甲乙酮又稱2-丁酮，是一種重要的低沸點(diǎn)含氧溶劑，無色透明液體，可溶于水、乙醇和乙醚，對各種天然樹脂、纖維素酯類和合成樹脂等都具有良好的溶解性能，可與多種烴類溶劑混合使用。由于甲乙酮具有沸點(diǎn)適中，溶解能力強(qiáng)、黏度低，揮發(fā)速率快、穩(wěn)定、低毒，和其優(yōu)異的溶解性和干燥特性等特點(diǎn)，不但是高分子化合物，如硝化纖維素、聚氨酯、乙烯基樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、涂料、膠粘劑、油墨、磁帶、醫(yī)藥品生產(chǎn)和潤滑油脫蠟的優(yōu)良溶劑，是“三苯”溶劑的最佳替代品。而且甲乙酮也是一種重要的精細(xì)化工原料，可用作香料、催化劑、涂料的抗脫皮劑等。廣泛用于涂料、印刷油墨、粘合劑、溶劑脫蠟、化工中間體和磁帶涂布等領(lǐng)域。

1 甲乙酮的生產(chǎn)技術(shù)

甲乙酮的生產(chǎn)方法有正丁烷液相氧化法、正丁烯法、丁二烯催化水解法、異丁烯氧化法、丁烯液相氧化法、異丁苯法以及異丁醛異構(gòu)化法等，本文工業(yè)生產(chǎn)方法主要有正丁烯法、異丁苯法。

1.1 正丁烯法

正丁烯法是目前國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)甲乙酮普遍采用的方法，它又可有一步法和兩步法之分。

1.1.1 正丁烯一步氧化法

20 世紀(jì)60年代就研究開發(fā)出正丁烯液相一步氧化生產(chǎn)甲乙酮的方法存在反應(yīng)過程腐蝕性強(qiáng)，需要昂貴的鈦材料設(shè)備，副產(chǎn)物氯化物多，分離過程復(fù)雜等缺點(diǎn)。針對該法存在的不足，現(xiàn)已經(jīng)開發(fā)出使用復(fù)合催化劑的均相工藝和多相固定床工藝，采用雜多酸均相催化氧化新工藝采用了一種新的不含氯的催化劑體系，甲乙酮的選擇性可以達(dá)到90.3%。仲丁醇脫氫法的生產(chǎn)成本要比這種方法高。為了使該方法更有可能成為甲乙酮新的工業(yè)化生產(chǎn)方法。目前研究如何使催化劑在連續(xù)的循環(huán)中保持長期的活性與穩(wěn)定性，如何增強(qiáng)抵御原料中雜質(zhì)毒性的能力。

1.1.2 正丁烯兩步氧化法

我國的甲乙酮裝置主要采用正丁烯兩步氧化法進(jìn)行生產(chǎn)，正丁烯兩步氧化法目前世界上甲乙酮最主要的生產(chǎn)方法，是先將正丁烯水合生成仲丁醇，然后脫氫生成甲乙酮。它又包括正丁烯水合制仲丁醇和仲丁醇脫氫制甲乙酮兩個(gè)反應(yīng)步驟。該法產(chǎn)量約占世界甲乙酮總產(chǎn)量的80%。

1.2 異丁苯法

以三氯化鋁為催化劑，反應(yīng)溫度控制在50-70℃，正丁烯與苯經(jīng)烴化反應(yīng)生成異丁基苯；異丁基苯于ll0-130℃，0.1-0.49MPa壓力下，液相氧化生成過氧化氫異丁基苯，然后在酸催化劑存在下分解，于20-60¨c 提濃氧化液，生成甲乙酮和苯酚，最后分離精制得產(chǎn)品。通常情況下，每生產(chǎn)1 t 甲乙酮可聯(lián)產(chǎn)1.26-1.28 t 苯酚，副產(chǎn)0.2-0.26 t 苯乙酮，丁烯利用率達(dá)67%-70%，該法的特點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，設(shè)備腐蝕較輕，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，但工藝過程較為復(fù)雜，操作條件嚴(yán)格。

2 國內(nèi)外市場供需現(xiàn)狀

截止到2011 年年底，世界甲乙酮的總生產(chǎn)能力為144.7 萬t/a，產(chǎn)能主要集中在北美、西歐和亞洲地區(qū)。北美的生產(chǎn)能力占世界甲乙酮總生產(chǎn)能力的9.4%，西歐占19.7%，亞洲占62.8%。未來幾年內(nèi)，甲乙酮擬建項(xiàng)目主要集中在亞洲地區(qū)，預(yù)計(jì)到2016年，世界甲乙酮產(chǎn)能將達(dá)到176.2萬t/a。預(yù)計(jì)2016年世界甲乙酮需求量將達(dá)到120.5 萬t.2011—2016 年間年均需求增長率2.4%。其中，美國需求量將達(dá)到15.5萬t，同期年均需求增長率為0.9%：西歐需求量將達(dá)到16 萬t，同期年均需求增長率0.7%：亞洲地區(qū)需求量將達(dá)到79.2 萬，年均需求增長率3.1%，高于世界同期的平均增長速度。201l一2016年，涂料溶劑、粘合劑以及印刷油墨領(lǐng)域仍將是未來拉動甲乙酮消費(fèi)增長的主要領(lǐng)域。

我國將引領(lǐng)世界甲乙酮產(chǎn)需繼續(xù)增加。亞洲地區(qū)的需求年均增長率約為3.1%。預(yù)計(jì)今后幾年，全球?qū)滓彝男枨髮⒊示徛鲩L的態(tài)勢，各大生產(chǎn)廠商都已經(jīng)排除了在歐洲建設(shè)新甲乙酮生產(chǎn)裝置的可能性。西歐需求的增長幾乎持平。在自身需求快速增長的推動，我國甲乙酮能力近年驟增，主要依賴進(jìn)口的局面已經(jīng)有所改觀?，F(xiàn)轉(zhuǎn)為主要出口國，未來將取代美國成為世界最大的甲乙酮生產(chǎn)國。

3 結(jié)語

縱觀我國甲乙酮行業(yè)的發(fā)展，我國已經(jīng)從一個(gè)甲乙酮凈進(jìn)VI國逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮舫?21國，國內(nèi)甲乙酮的供需已進(jìn)入相對平穩(wěn)期。因此，擬擴(kuò)建甲乙酮的生產(chǎn)廠家應(yīng)密切關(guān)注其他廠家的建設(shè)進(jìn)度，慎重選擇符合自身情況的生產(chǎn)路線實(shí)行適時(shí)的技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整。積極發(fā)展工藝合成技術(shù)，分析自己的核心競爭力，明確目標(biāo)市場。除滿足國內(nèi)市場需求外，還應(yīng)積極拓展途徑，擴(kuò)大出口，以確保甲乙酮行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

甲乙酮有很廣闊的應(yīng)用前景，尤其在涂料、油漆、黏合劑、油墨等領(lǐng)域。從總體來說，我國甲乙酮的消費(fèi)領(lǐng)域相對較窄，主要用于涂料和粘合劑方面，隨著我國甲乙酮產(chǎn)能和產(chǎn)量的不斷提高，加上我國精細(xì)化工領(lǐng)域的快速發(fā)展，我國應(yīng)該將甲乙酮的應(yīng)用重點(diǎn)放在樹脂溶劑、潤滑油脫蠟以及其他高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品的開發(fā)上，使其消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例更加合理，應(yīng)用范圍更加廣泛。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注國家環(huán)保政策對甲乙酮市場的影響，提高甲乙酮裝置的整體經(jīng)濟(jì)效益。

[1]曹建洛.甲乙酮生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場需求分析[J].現(xiàn)代化工，2005，25(6)：62—65.

[2]祁俊，高南.[J].石化技術(shù)，2003，10(3)：67—69.

[3]王基銘，袁晴棠.石油化工技術(shù)進(jìn)展[M].北京：中國石化出版社，2002年，599一鯽.