国内外己内酰胺生产技术进展
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己内酰胺全产业链生产现状及未来发展趋势分析摘要:己内酰胺是生产聚酰胺-6的重要单体,其全产业链为:苯—环己酮—己内酰胺—聚酰胺6—锦纶服装、工程塑料、薄膜等,其中锦纶服装中间还需要纺丝、织布、染整等工艺环节。
其主要用于生产民用及工业纤维、工程塑料和包装膜等。
从下游消费结构来看,目前国产尼龙6切片主要应用在纺丝、工程塑料和薄膜等方面,其中纺丝仍旧是国内主导应用领域。
2021年,尼龙6的消费结构为民用长丝领域占60%,在工程塑料和工业丝领域分别占比15%和9%,BOPA薄膜领域和其他合计占比16%。
未来己内酰胺未来工艺技术的发展也将向着简短工艺流程、降低能耗物耗、安全环保、生产稳定简单以及产品高端化等多个方向发展;其全产业链的发展趋势将是:规模化(60-100万吨/年)、上下游一体化、产品结构优化、供应链国产化。
关键词:己内酰胺、聚酰胺6、锦纶、工程塑料、薄膜1、国内己内酰胺产业情况分析1.1 己内酰胺产业发展背景及生产现状1958年我国从德国引进PA6聚合纺丝设备,并在北京建成第一套PA6工业生产装置。
之后四十多年里,国内先后通过消化吸收国外的技术设备建成一批企业。
但由于原料己内酰胺进口依存度高,未能形成完整快速、规模化发展。
直到 90年代初中国石化在HPO生产工艺的基础上,开发出氨肟化生产技术,打破了长期被国外技术垄断的局面,己内酰胺产能得到了释放。
关键中间品己内酰胺的稳定供应极大地推动了PA6的扩张,PA6切片产量和价格更具竞争力,下游应用领域需求进一步释放,原材料限制对行业发展影响减弱,行业迎来快速发展周期。
近年来,随着服装及工程塑料的需求增长,己内酰胺的需求也随之不断增加,其产能及年产量稳步增长。
至2021年底,全国己内酰胺产能达554万吨/年。
2008年至2012年中国己内酰胺原料产能低,自给率低,CPL进口量持续增长,2012年进口量达到70万吨。
2014年后随着国内进行自主创新、行业技术水平不断提高,己内酰胺工厂不断扩能和投产,国内己内酰胺产能呈稳步增长态势,国内己内酰胺供应量大幅提高,己内酰胺进口量大幅下降。
国内外己内酰胺生产消费现状及发展前景己内酰胺(CPL)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产尼龙6工程塑料和尼龙6纤维。
尼龙6工程塑料主要用作汽车、船舶、电子电器、工业机械和日用消费品的构件和组件等,尼龙6纤维可制成纺织品、工业丝和地毯用丝等,此外,己内酰胺还可用于生产抗血小板药物6-氨基己酸,生产月桂氮卓酮等,用途十分广泛。
1 生产技术进展目前,生产己内酰胺的起始原料主要是苯/环己烷(环己烷由苯加氢制得),其次是苯酚和甲苯。
三种原料生产能力所占的比例分别约为78.6%、19.9%和1.5%。
目前,世界上约有95%的己内酰胺是通过源于拉西环法(Raschig)的"酮-肟"工艺路线生产的。
它们的共同特点是都经过环己酮和环己酮肟这两个中间产物。
环己酮与羟胺反应生成环己酮肟,环己酮肟再在发烟硫酸作用下,发生贝克曼(Beckmann)重排反应生成己内酰胺,环己酮主要来源于苯和苯酚。
传统己内酰胺工艺的肟化和贝克曼重排反应通常都会产生大量的副产硫酸铵,这样不仅污染环境,而且增加了生产成本。
因此,减少工艺过程中硫酸铵的产生以及减少对环境的污染是己内酰胺生产技术研究开发的重点。
日本住友化学将一种可以避免硫酸胺副产物生成的己内酰胺新生产工艺技术在其爱媛县装置上实现了工业化。
该工艺采用了埃尼化学公司(EniChem)开发的直接氨肟化路线合成环己酮肟,以环已烷为原料,采用钛硅酸盐催化剂,在约90℃下与氨和过氧化氢进行肟化反应,随后再采用其气相贝克曼重排专有技术将环己酮肟转化成己内酰胺。
由于不需要羟胺装置,从而降低了投资费用,但过氧化氢费用昂贵,须大规模生产才能显示出规模经济和价格优势。
日本东丽公司以环己烷为原料,在亚硝酰氯和氯化氢存在下使其转化成环己酮肟,该工业化的光化学工艺避开了环己酮或肟化步骤。
由于省去了环已酮、羟胺和肟化装置,该工艺投资费用大大降低。
然而该工艺需要利用低成本电能才具有真正的成本效应。
己内酰胺生产技术及市场分析聂颖,肖明(中国石化北京燕山石油化工公司研究院,北京102500)[摘要]介绍了己内酰胺的传统生产工艺以及新工艺的研究进展。
分析了国内外己内酰胺的供需现状及发展前景。
2010年,全世界己内酰胺的总生产能力约为4692kt ,消费量约为3930kt ,预计2015年消费量将达到约4500kt 。
2010年,我国己内酰胺的总生产能力为575kt ,消费量为1125kt ,预计2015年消费量将达到1500kt 。
提出了我国己内酰胺行业今后的发展建议。
[关键词]己内酰胺技术进展生产和消费市场前景收稿日期:2011-10-09。
作者简介:聂颖,工程师,现主要从事信息研究和管理工作。
己内酰胺(CPL )是一种重要的化工原料,主要用于生产尼龙6纤维、尼龙6工程塑料和薄膜等,其中,尼龙6工程塑料主要用于生产汽车、船舶、电子电器、工业机械和日用消费品的构件和组件等,尼龙6纤维可制成纺织品、工业丝和地毯用丝等;此外,己内酰胺还可用于生产月桂氮卓酮及抗血小板药物6-氨基己酸等,用途十分广泛。
1己内酰胺生产技术及其进展目前己内酰胺传统生产方法主要有环己酮-羟胺工艺、环己烷光亚硝化工艺以及甲苯工艺,其中环己酮-羟胺法为主要生产工艺。
新工艺也不断涌现,降低能耗物耗、简化生产流程、减轻设备腐蚀和环境污染以及减少副产硫酸铵是未来己内酰胺生产技术的发展方向。
1.1己内酰胺传统生产工艺1.1.1环己酮-羟胺法先分别制得环己酮和羟胺,两者合成环己酮肟,再经贝克曼重排得到己内酰胺。
中间原料环己酮可以由苯加氢得到环己烷后再氧化获得,也可以由苯酚直接氧化得到。
该方法因羟胺盐制备过程的不同,可以分为拉西法(HSO 法)、一氧化氮还原法(NO 法)以及硝酸根离子还原法(HPO 法)等[1]。
1.1.1.1拉西法拉西法(HSO 法)是工业上生产己内酰胺的最早方法,由德国Farben 公司(现BASF 公司)于1939年开发成功并实现工业化生产。
2023年己内酰胺行业市场发展现状
己内酰胺(Caprolactam)是一种重要的化学原料,广泛应用于纺织、汽车、电子、建筑等领域。
以下将从产能、市场需求、价格等方面分析己内酰胺行业市场发展现状。
一、产能
目前,全球己内酰胺的总产能约为400万吨/年左右,其中亚洲地区占据了绝对优势。
中国的产能因为技术和设施等原因相对较低,难以满足国内市场需求。
但随着政策的支持和投资的增加,中国的产能也在逐步提高。
二、市场需求
纺织业仍然是己内酰胺的最大市场,由于生产聚酰胺纤维及毛毡等终端产品。
汽车、建筑和电子等领域的需求也在不断增加。
因为己内酰胺的性能良好,如有耐热、耐腐蚀以及结晶速度快等特点,可以满足不同领域的需求。
三、价格
近年来,国内己内酰胺市场价格总体呈现波动下降走势,因为行业竞争加剧、供应过剩等因素导致。
但是,随着环保要求的提高和原材料价格的上涨,己内酰胺的供应有可能出现变化,价格有可能有所上涨。
总的来看,己内酰胺行业市场发展前景仍然非常广阔。
政府支持和投资的增加、市场需求的增长、技术的提升等因素将有助于行业的发展。
同时,己内酰胺企业应该更加注重产品质量和技术创新,以满足市场需求,增强在市场的竞争力。
国内外己内酰胺市场现状与发展趋势己内酰胺是一种重要的有机化工原料,由于其特殊的结构,主要作为高聚物的单体,通过聚合生成聚酰胺6(PA 6)切片。
不同牌号的PA 6切片性能不同,其应用领域也有所区别,加工成型后的PA 6被广泛应用于纺织、包装、汽车、电子、机械等领域。
目前,己内酰胺工业生产技术路线有多种,具有代表性的有氨肟化工艺(HAO)、磷酸羟胺工艺(HPO),以及甲苯法工艺(SNIA),其中以荷兰DSM公司开发的HPO工艺和国内中国石化巴陵石化公司与石油化工科学研究院共同开发的HAO工艺是当今世界较为成熟先进的制造技术,也是国内外目前采用的主要工艺。
目前,我国己内酰胺在快速发展的同时,也面临一些挑战,例如安全环保压力大、替代品的竞争、产能过剩等。
作者概述了国内外己内酰胺市场现状,并分析预测了未来的发展趋势,以期为己内酰胺工业的发展提供参考。
1 世界己内酰胺市场现状1.1 己内酰胺供应情况2015—2019年,全球己内酰胺生产能力稳步增长,从6 600 kt/a增加到7 792 kt/a,增长率为18.87%,平均年增长率为4.24%,其中2019年较2018年生产能力增加1.30%(见表1),生产能力的增加主要来自中国己内酰胺工厂的脱瓶颈扩能,而其他地区生产能力变化幅度相对较小。
由表2可知,全球己内酰胺生产能力主要分布在亚太地区,其中中国大陆生产能力占全球生产能力的52.49%。
表1 2015—2019 年全球己内酰胺生产能力Tab.1 Global caprolactam production capacity over 2015-2019表2 2019年全球己内酰胺主要生产能力区域分布情况Tab.2 Global caprolactam production capacity distribution by region in 20191.2 己内酰胺需求情况近几年,亚洲和欧美地区已经成为全球己内酰胺消费主要地区,尤其是亚洲地区的需求增长较快,其主要原因是中国尼龙行业的快速发展导致需求大幅增加。