1、产品性能和用途1,4-丁二醇(BDO)是一种重要的基本有机化工和精细化工原料,其用途广泛,尤其它的衍生物更是附加价值高的精细化工产品,广泛用做溶剂,医 药,化 妆 品,增塑 剂,固化剂, 农药,除莠 剂,人造革,纤维,工程塑料等方面。 1,4-丁二醇还用作制造四 氢呋喃(THF )、-丁内酯(GBL)、 N-甲基呲咯 烷酮(NMP)等。 70 年代以来,由于聚氨酯工业和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料的迅速发展,促进了 1,4-丁二醇的发展。近年来 PBT 工程塑料和 PBT 纤维,因其易加工,优异的电性能、机械及耐热性能,而被广泛应用于汽车、机械、电子和电气等工业。 PBT 纤维具有优
2、异的 弹性(优于尼龙),染色性和吸水性好,手感丰满,主要用于高档运动服,妇女内衣和紧身衣等,具有较大潜在市场。市场分析(1)国外市场 分析2009 年,全球 BDO 总产能达到 183.4 万吨/年,产量 127 万吨。2004 年到 2008 年上半年,世界 BDO 市 场需求旺盛。 2008 年下半年开始,全球需求急剧萎缩。至 2010 年全球 经济逐步复苏,BDO生产逐步恢复增长势头。截至 2009 年底,全球共有 BDO 主要生产商(产能 3 万吨/ 年及以上)16 家,其中巴斯夫( BASF)产能最大,达到 41.7 万吨/ 年,占总产能的 22.7%,拥有 4 个生产基地,分布在北
3、美、欧洲和亚洲;排名随后的台湾大连化工(Dairen)和利安德(Lyondell Basell)。2009 年,全球 BDO 消费量为 127 万吨,主要消费领域有四氢呋喃、PBT、 -丁内酯、聚氨酯、氨纶等。其中四 氢呋喃-PTMEG- 氨纶产业链对 BDO 的需求量最大,约占其总消费 量的 49%。2008 年以前,世界 BDO 的消费量以年均 6%的速度增长。2008年受经济危机影响,各类消费品需求萎缩,2009 年消费量有减无增。随着 2010 年全球经济 的复苏,BDO 的消费量恢复增长。预计20102015 年,世界 BDO 需求量将以年均 5.1%的速度增长,至2015 年达到
4、170 万吨 /年,2020 年有望超过 200 万吨/年。(2)国内市场 分析国内 BDO 的生产始于上世纪 80 年代。1999 年,国内首套万吨级 BDO 装置在东营胜利油田(现为山东佳泰)石油化工有限责任公司建成投产。 2001 年,山西三维经攻关和改造引进的二手设备实现了我国 Reppe 法 BDO 生产的规模化和现代化。此后,多家企业进入国内 BDO 行业。 2010 年国内 BDO 生产能力 为 42.4 万吨/年。预计到 2015 年我国 BDO 将形成 110 万吨/年生 产能力, 20102015 年均增长率超过 23%。主要生 产企业 2010 年及 2015 年产能情况
5、见下表。表 8-13-1-1 国内 BDO 主要生产企业的产能及在建项目表(万吨)序号 企业名称 2010 年 生产工艺 2015 年1 山西三维集团股份有限公司 15 Reppe 法 152 新疆美克化工公司 6.0 Reppe 法 6.03 中国蓝星集团(天津) 5.5 顺酐法 114 大连化工(江苏)有限公司 3.6 烯丙醇法 3.65 福建湄洲湾氯碱工业有限公司 3.0Reppe 法3.06 陕西比迪欧化工 3.0 Reppe 法 3.07 四川天华股份有限公司 2.5 Reppe 法 8.58 云南云维集团 2.5 Reppe 法 2.5序号 企业名称 2010 年 生产工艺 201
6、5 年9 山东佳泰石油化工有限公司 1.3 顺酐法 1.310 重庆建枫工业有限公司 - Reppe 法,2012 年建成 6.011 河南开祥精细化工有限公司 - Reppe 法,尚未开工 5.012 浙江华晨能源公司 - 顺酐法,2011 年投产 5.013 鹤煤集团公司 - Reppe 法,2012 年投产 5.014 山东中亚化工公司 - 顺酐法,2012 年投产 5.515 国电英力特能源化工 - Reppe 法,2012 年投产 1016 中石化仪征化纤股份公司 - 顺酐法,2012 年投产 1017 山东淄博嘉周化工 - 顺酐法,2012 年建成 5.018 内蒙古东源科技有限公
7、司 - Reppe 法,已开始设计 6.019 陕西德林化学 - Reppe 法,已通过环评 6.0合计 42.4 117.42000 年我国 BDO 的表观消费量为 1.4 万吨,到 2005 年达到13.9 万吨,2010 年表观消费量提高到 32.5 万吨,2000 2010 年的年均增长率为 37.0%。我国 BDO 主要用于 THF、PU、GBL、PBT 领域,2010 年分别占总消费量的 42%、23%、20%和 15%。预计到2015 年我国 BDO 消费量年均增长率为 9.8%,达到 50 万吨/年,2020 年将超过 70 万吨/年。我国 BDO 近年及预测的生产及消费情况见
8、下表。表 8-13-1-1 国内 BDO 近年来的消费情况表(万吨)年份 生产能力 产量 进口量 出口量 表观消费量 自给率/%2006 14.9 9.0 5.8 17.3 52.0%2007 14.9 11.5 10.4 22.2 51.8%2008 26.5 15.5 8.1 23.6 65.7%2009 34.9 18.5 7.5 26.0 71.2%2010 42.4 26 6.5 32.5 77.4%2015 110 60 0 10 50 100%由表中可看出,20112013 年是我国 BDO 产能集中投放的时期,我国 BDO 产能的增加速度 远超过市场 需求的增长速度,BDO 产
9、能过剩面临问题。而且,随着国内 BDO 企业规模不断扩大,市场竞争日趋激烈,后 进入者竞争能力减弱。(3)产品价格分析从 2006-2009 年国内 BDO 市场价格看,华东散水 BDO 货源的月均价一般都维持在 15000 元/吨以上水平,而在 2006 年年底和2007 年年初曾达到了 20000-23000 元/吨的高位,价格的走高吸引一些贸易商逐利而至,进口量大幅增加后市场货源供过于求,导致后期市场价格回落,而 2008 年国内 BDO 市场除了两次短暂的上涨行情外,由于受国际金融危机的影响,终端行业市场情况恶化,2008 年下半年至 2009 年上半年全年大部分 时间都 处于低迷状态
10、或阴跌走势。具体见 下图。图 2.1-3 20072009 年 BDO 价格曲线由 2007-2009 年国内 华东地区散水 BDO 价格走势图可以看到,虽然 2009 年国内 BDO 价格总体看来呈现回升趋势,但是与前几年相比仍处于相对低位,2009 年全年最高价格不 过 14500 元/吨,全年大部分时间价格保持在 11000-12500 元/吨附近。随着我国经济形势的回暖及下游产品的需求增强,从 2010 年开始价格逐步上 涨,到 6月份,价格已涨至 19000 元/吨,全年平均价格在 17000 元/ 吨。2011年初价格在 20000 元/吨。预计未来 BDO 的价格(不含税)将维持
11、为18500 元/吨左右。参考国内近五年市场平均价格,且考虑世界经济和国际油价对产品价格的拉动,未来产品价格将高于 2009 和 2010 年的平均价格水平,本项目 测算取 17000 元/吨。产品方案及生产规模目前国内开发的炔醛法工艺技术已经有 3 万吨/ 年-5 万吨/年的装置运行业绩,国外开发的技术已经超过 10 万吨/年的装置运行业绩。从工艺技术先进、成熟可靠,规模适度合理的角度考虑,本项目的生产规模确定为 10 万吨/年 1,4-丁二醇。如果 选用国外的炔醛法技术可建设一套 10 万吨 /年的工艺装置,如果采用国内开发的炔醛法技术,可考虑建设 2 套 5 万吨/的工艺生产装置。工艺技
12、术方案工艺技术发展概况国内外工业化生产 1,4-丁二醇(BDO)已有六、七十年的历史,在半个多世纪的发展历史中,不同原料、不同工艺的 1,4-丁二醇(BDO)工业生产工艺技术相继出现,目前,1,4- 丁二醇( BDO)的主要生产工艺有:Reppe 法,顺酐法,烯丙醇法和丁二烯法。(1)Reppe 法Reppe 法又称炔 醛法,是生产 BDO 的传统方法。1930 年由德国 Farben 公司的 W.Reppe 等人开发成功,1940 年由德国巴斯夫公司率先实现了工业化生产。它是以乙炔和甲醛为原料,先由乙炔和甲醛在铜催化剂作用下合成 1,4-丁炔二醇, 1,4-丁炔二醇再经加氢生成1,4-丁二醇
13、(BDO)。(2)丁二烯法以丁二烯为原料生产 1,4-丁二醇(BDO)又分为丁二烯乙酰氧基化法和丁二烯氯化法两种工艺。(3)烯丙醇法 (又称环氧丙烷法)环氧丙烷法由日本可乐丽公司开发成功,并由美国 Arco 和日本可乐丽公司实现工业化。该法先由环氧丙烷异构化生成烯丙醇,烯丙醇在以芳烃为溶剂,铑系催化剂 Rh6(CO)16 和三苯磷溶液为催化剂作用下,液相加氢甲酰化生成 4-羟基丁醛溶液,然后再在 Raney 镍催化剂作用下加氢生成 1,4-丁二醇(BDO )。(4)顺酐法20 世纪 80 年代以来,随着正丁烷氧化制顺酐 技术的发展,顺酐的生产成本有所降低,因此以顺酐为原料生产 1,4-丁二醇(BDO)的工艺路线日益受到重视。顺酐法又可分为直接加氢法和酯化加氢法两种生产工艺。就目前 1,4-丁二醇(BDO)生产技术的现状和发展趋势而言,这几种技术都有发展,顺酐法和丁二烯法发展较快,炔醛法技术也有发展,但由于乙炔来源等问题,近年建设厂家数不及顺酐法多。