化 工 技 術 經 濟
第18卷
CHEMICALTECHNO-ECONOMICS
氯堿企業可考慮發展的幾種精細化工產品
梁 誠
(南京化工廠,南京210038)
摘 要 介紹了幾種氯堿企業可考慮發展的氯系精細化工中間體的國內外生產情況和市場情況,並提出壹
些建議。
關鍵詞 氯化石蠟;氯化芐;對二氯苯;環氧丙烷;氯乙酰氯
文章編號 1006-253X(2000)03-0018-05 中圖分類號 TQ114 文獻標識碼 B
90年代以來,發達國家氯堿產品結構發生了巨
大變化:以強勁的加速度向高技術化、高附加值化、精細化、專用化方向挺進。精細化工是世界氯堿工業發展的前沿,已成為氯堿企業激烈競爭的焦點,成為氯堿企業21世紀的制勝戰略。 我國“九五”規劃及2010年遠景目標綱要也明確規定化學工業要走精細化道路。我國氯堿企業來自國內外的競爭和挑戰日益激烈。精細化工對資源的依賴性小,投資少,見效快,附加值高,利潤大,出口創匯率高。因此,發展精細化工,是氯堿企業實現經濟增長方式根本性轉變的關鍵。
氯堿企業發展精細化工,關鍵在於圍繞“氯堿平衡”這個核心,大力調整產品結構,向中下遊延伸發展,實現上中下遊“壹條龍”系列化生產,多元化經營,下遊產品設備通用化,培植好精細化工“產品樹”或“產品鏈”。只有這樣,才符合氯堿工業和世界化工發展趨勢,才能在競爭日益激烈的形勢下站穩腳跟,走向世界。
有鑒於此,筆者擬介紹幾種市場前景看好,需求量大,急待發展的基礎產品的生產與發展趨勢,以供氯堿企業發展精細化工產品的參考。1 氯化石蠟
氯化石蠟-70是壹種耗氯量大,產量較大的精細有機氯產品,主要用作玻璃纖維增強聚酯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、尿醛樹脂、不飽和樹脂、環氧樹脂、聚烯烴、聚氨酯等高分子材料的阻燃劑,耐水、耐化學藥品的油漆及防火塗料的添加劑,粘合劑的助劑;還可用於光亮劑、滲透劑、膠泥、油墨、玻璃鋼、帆布生產及壁紙的阻燃,潤滑油添加劑,水下防汙塗料等。1.1 生產概況
國外氯化石蠟-70主要生產廠家有:美國多佛國ICI公司;德國赫司特公司;日本味之素公司和
Electrofine公司。1995年以前,大多數廠家采用四氯化碳為溶劑進行光催化氯化生產氯化石蠟-70。1995年以後,發達國家執行《蒙特利爾公約》,紛紛關閉四氯化碳法裝置,改用水相法,但大多數廠家對現行工藝技術嚴格保密。
國內氯化石蠟-70生產能力約為1.5萬t/a。主要生產廠家有沈陽化工股份有限公司、哈爾濱億濱化工有限公司、上海氯堿總廠、廈門電化廠、巨化集團公司、葛店化工集團等近30家,其生產規模多為0.5～3kt/a。采用的生產方法有四氯化碳光氧化法、水相懸浮法、熱氧化法、本體法,以四氯化碳光氧化法為主。1.2 市場概況 受《蒙特利爾公約》規定的限制,發達國家紛紛關閉原有生產裝置,而許多新工藝尚在開發之中,因此1996年以來國際市場高品質氯化石蠟-70缺口很大。1981～1996年,國際氯化石蠟-70價格基本穩定在1.52美元/kg。1997年7月價格突漲,國際市場需求緊張。在1997年華東商品交易會和天津出口商品交易會上,外商就向我國訂購近萬噸氯化石蠟-70。目前,氯化石蠟價格已有所下降,今後壹段時間內將趨於穩定。因此,只要質量好,價格適當,我國氯化石蠟-70在國際市場上就有很大的競爭優勢,出口潛力巨大,市場前景看好。
塑料制品工業是氯化石蠟-70的主要消費部門。我國塑料制品工業在“七五”期間有了長足的發展,產品質量、規模已居世界先進行列,目前仍以
收稿日期 1999-09-22
作者簡介 梁誠,男,1992年畢業於南京化工大學化工系,化工工程師,曾發表論文近20篇,目前主要從事精細化工的開發與信息工
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6%的平均速度增長。氯化石蠟-70主要用於生產塑料的阻燃劑。據有關專家預測,2000年我國含氯阻燃劑的需求量為3.3萬t～3.5萬t,其中對氯化石蠟-70的需求量為2.0萬t～2.5萬t。如果考慮出口,2000年我國氯化石蠟-70總產量至少應達到4萬t左右。對比目前總生產能力,我國氯化石蠟-70還有壹個較大的發展空間。
1.3 建議
目前國內氯化石蠟-70生產裝置十分落後:裝置規模較小,且布點分散,工藝過程極不合理,生產技術水平與國外60年代相當,品種單壹,應用領域單調,先進生產工藝相關的關鍵設備不能國產化,產品質量極差,四氯化碳消耗定額是世界先進水平的8～10倍,且殘留量較高。國外對氯化石蠟-70中四氯化碳的殘留量提出極苛刻的要求:含CCl4
氯化石蠟-70市場前景光明,經濟效益顯著,建議國內有條件的氯堿企業大力開發,上馬生產系列化產品。
2 氯化芐
氯化芐是重要的有機中間體,廣泛應用於農藥、香料、醫藥、染料及有機合成助劑的合成。主要用於合成苯乙酸、鄰苯二甲酸酯類、苯甲醇等重要有機物。
2.1 生產概況
世界氯化芐總生產能力約為20萬t/a,國外主要生產廠家有美國孟山都公司、比利時Tesenderlo
英國阿托化學控股公司、ChemieSe,德國拜耳公司、
意大利EnichemAnicSrl,日本保士谷和吳羽化學株式會社。國外氯化芐主要用於生產鄰苯二甲酸芐
酯、苯甲醇、苯乙腈、芐基季胺鹽等。 國內氯化芐生產能力在4萬t/a以上,生產廠漢有機化工廠、山東郯城化工廠、錦州石油化工廠等。規模較大的是江蘇雙菱化工集團(1.2萬t/a)和武漢有機化工廠(1.5萬t/a),其余廠規模均在1kt/a左右。
2.2 市場概況
國外氯化芐主要衍生物的市場已趨成熟,尤其是歐、美、日等發達國家,每年進出口量都非常之小。氯化芐的消費增長率近年維持在1%左右,有的國家出現零增長或負增長。總之,國際氯化芐市場是成熟的,今後需求增長不會很快,總生產能力也不會有很大的發展。
國內氯化芐主要用於生產苯乙酸、農藥、苯甲醇、芐基季胺鹽、鄰苯四甲酸酯類和芐胺等。1992～1994年國內氯化芐消費量為1.2萬t～1.4萬t,1995、1996年消費量快速增加,1997年消費量達到2萬t左右。其中20%用於生產農藥,約40%用於生產苯乙酸,約15%用於生產苯甲醇,10%用於生產芐基季胺鹽,5%用於鄰苯二甲酸酯類,其它產品用量占10%。
農藥工業是氯化芐主要用戶之壹,1997年約消耗氯化芐4kt。隨著我國農藥結構的調整,殺蟲劑比例還會進壹步下降,預計今後農藥對氯化芐的用量不會有太大變化,也可能略有減少。
苯乙酸是氯化芐消費大戶,1997年消費氯化芐8kt左右。苯乙酸主要用於醫藥和香料工業。目前,青黴素工業鹽國內外市場有較大的發展余地,香料工業發展也比較快,因此苯乙酸生產對氯化芐的年需求量將以6%左右的速度增加。
苯甲醇生產年耗氯化芐近3kt。苯甲醇主要用於生產芐酯,用於合成香料或出口。近年來我國香料工業發展迅速,今後幾年香料工業對芐酯的需求及芐酯的出口都會有壹定的增加。苯甲醇對氯化芐的需求將以年均5%速度增長。
芐基季胺鹽是近年來對氯化芐需求增加較快的壹個品種,目前年耗氯化芐超過2kt。芐基季胺鹽主要用於水處理、消毒、織物柔軟劑等。今後壹段時期內,我國季胺鹽用量會快速增加,預計2000年生產季胺鹽約需氯化芐3kt。
鄰苯二甲酸酯及其他方面對氯化芐需求在今後幾年將有壹定的增加,但幅度不會太大,預計二者到2000年將***消費氯化芐3.5kt左右。
綜上所述,預計2000年國內氯化芐消費量將達2.5萬t左右,供需基本平衡,市場不會出現太大波
?20?2.3 建議
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用,用量基本保持壹定水平,不會有太大變化,但用於工程塑料PPS樹脂的量增加很快。近幾年來,PPS樹脂以40%～50%的高速度遞增,預計今後仍將保持20%的年增長速度。因此,預計2000年世界約需20萬t對二氯苯。
我國對二氯苯主要用來代替精萘生產防蛀防黴劑。1993年國家經貿委和衛生部聯合宣布停止生產、銷售萘制衛生球。對二氯苯作為第三代新型殺蟲驅黴劑,藥效好,尚無確鑿證據證明其毒性對人有影響,國外也未見禁用。加之我國旅遊業蓬勃發展,賓館飯店除臭劑用量大增,因此用對二氯苯生產防蟲、除臭劑,市場前景廣闊。另外,隨著經濟建設的需要,新型工程塑料聚苯硫醚也將進壹步開發和發展,其對二氯苯的需求量在今後10年內必有較大的增長。而且發達國家因為環保問題,不願意擴大生產對苯氯化產品甚至紛紛下馬(如西歐在80年代關閉了7套氯化苯生產裝置),但對二氯苯的用量卻在逐漸上升,因此我國對二氯苯的出口前景誘人。據此預測,到2000年,國內對二氯苯的需求量為2萬t左右。3.3 建議
目前我國對二氯苯生產工藝尚不過關,產品質量參差不齊,規模仍然較小,開工率較低。筆者認為,對定向氯化工藝要加緊研究開發,引進國外先進的分離技術和設備,提高產品質量。今後對二氯苯的競爭主要在國內,有條件的氯堿企業應盡早引進國外先進技術,規模化生產,以質優價廉占領國內外市場。4 環氧丙烷
環氧丙烷是重要的基礎有機原料,主要用於制造聚氨酯合成材料和不飽和聚酯樹脂,在氯產品中是居鹽酸、液氯、PVC、氯化苯、氯磺酸之後的第六大品種。
4.1 生產概況
1995年世界環氧丙烷生產能力達到442.2萬t,總產量為391.1萬t。生產方法以氯醇法和間接氧化法兩種技術為主,分別占總生產能力的48%和52%。國外主要生產廠家有:美國Arco公司(生產能力32.5萬t/a)、Dow公司(74.1萬t/a)、Texcao公司(18.1萬t/a);德國Dow公司(42萬t/a)、BASF公司(10萬t/a);荷蘭Acro公司(24.5萬t/a)、Shell公司(17萬t/a);法國Arco公司(20萬t/a);日本奧克西蘭(16萬t/a)、旭硝子(10萬t/a);韓國油田-Arco公司(14萬t/a);新加坡Shell和三 我國氯化芐供需雖能基本平衡,但生產廠家壹直為規模小、工藝技術落後、單耗居高不下、三廢汙染等諸多問題所困擾。
氯化芐是壹個大噸位耗氯產品,用途廣泛。建議氯堿企業多研究開發氯化芐的衍生物,實現規模化生產,以搪瓷大型垂直連續熱氯化工藝取代目前玻璃水平連續光氯化工藝,研究開發氯化芐的精制工藝,嚴格治理三廢,加強多氯化芐及苯甲醛的回收。推動我國氯化芐工業的發展。
3 對二氯苯
對二氯苯是壹種重要的有機化工原料,用於制造衛生球、防蟲、防黴驅蟲劑、農藥、染料、工程材料聚苯硫醚等。
3.1 生產概況
國外對二氯苯主要生產廠家有:美國孟山都公司、匹茲堡玻璃板工業公司和標準氯化學公司,總生產能力約為3.53萬t/a;西歐拜耳公司、赫司特公司和PUCK公司等,總生產能力為5.5萬t/a左右;日本保士谷、吳羽化學、三井東壓、日本化藥、住友化學等,總生產能力近4萬t/a。
據1997年統計,國內千噸規模以上的對二氯苯生產企業有:錦西化工總廠6kt/a、山東張店農藥廠2kt/a、天津化工廠3kt/a(因故停產)、唐山氯堿廠6kt/a、河南滏陽化工廠3kt/a。其它多數企業是生產氯化苯副產二氯苯,不經分離、精制,直接以混二氯苯形態出售。目前,國內對二氯苯生產能力約為2萬t/a,但裝置開工率較低。完善現有裝置的工藝,提高開工率,是當前國內對二氯苯生產急待解決的問題。3.2 市場概況
國外近20年的產銷情況說明,對二氯苯市場成熟,總生產和消費趨於平衡,約為15萬t/a。在美國,用於房間除臭劑及防蛀劑的對二氯苯量較穩定,占總產量的35%左右,用於制造聚苯硫醚樹脂的量占27%,出口量占30%,主要輸往比利時、巴西、加拿大、墨西哥等國。西歐用於生產除臭劑和防蟲防蛀劑的對二氯苯量占總量的70%左右,其余主要用於制造2,5-二氯硝基苯,再合成染料。日本對二氯苯主要用作殺蟲劑和空氣除臭劑,占總產量的91%,余下部分用於染料生產。
從國外消費構成看,對二氯苯的最大用途是用於防蛀劑和除臭劑,其次是用於合成2,5-二氯硝基,
2000年第3期 梁誠:氯堿企業可考慮發展的幾種精細化工產品?21?
也分別有能力近10萬t/a的生產裝置。
我國1956年第壹套環氧丙烷裝置投產,當時生產能力僅有800t/a。現在全國***有20余套環氧丙烷生產裝置,但生產規模均遠遠小於國外。生產能力超過萬噸的企業有錦西化工總廠、上海高橋化工三廠、浙江太平洋化學公司、江西九江化工廠、天津大沽化工廠、上海高橋化工廠、南京金陵石化化工二廠、山東東大化學公司等。1997年全國總生產能力近20萬t。近期錦西化工總廠8萬t/a環氧丙烷裝置已開始動工興建。
4.2 市場概況
隨著應用範圍的不斷拓寬,尤其是下遊產品的迅速發展,環氧丙烷市場需求越來越大。1997年世界環氧丙烷需求量為420萬t,預計2000年需求量將達447萬t。其中,亞太地區增長速率最快,預計年增長率為6%。美國是環氧丙烷的最大消費國,占世界總消費量的近40%。環氧丙烷主要用於生產聚醚多元醇、丙二醇及丙二醇醚等。1995年世界環氧丙烷消費量及消費構成是:用於聚醚多元醇的為244.7萬t,占總消費量的64%;用於丙二醇的為82.4萬t,占21.6%;用於醇醚的為18.4萬t,占4.8%左右;其它方面的消費量為36.8萬t,占9.6%。
我國環氧丙烷主要用途也是生產聚醚多元醇和丙二醇,還用於生產表面活性劑,丙二醇醚、碳酸丙烯酯等。我國環氧丙烷的應用範圍正在不斷拓寬,許多環氧丙烷下遊產品正處於開發階段。近年來我國聚氨酯和不飽和聚酯工業發展較快,引進了多條生產線,二者加起來年需環氧丙烷16萬t左右。1995年我國環氧丙烷消費量18.8萬t,產量只有10.3萬t,缺口部分通過進口環氧丙烷下遊產品聚醚多元醇、丙二醇及聚氨酯來解決。1995年我國環氧丙烷的消費構成為:用於生產聚醚多元醇的消費量為13.42萬t,占71.4%;用於生產丙二醇的消費量為2.97萬t,占15.8%;用於生產油田化學品(指油田破乳劑)的消費量為1.82萬t,占9.7%;用於生產丙二醇醚的消費量為0.38萬t,占2%;其它為0.21萬t,占1.1%。
環氧丙烷及其下遊產品經過多年生產與發展,在國民經濟中占有相當地位,是不可替代的產品。我國是發展中國家,國民經濟正處於高速發展期。據統計,1988年到1995年我國環氧丙烷消費量年增長率為28%,預計到2000年生產能力將達30萬t左右,消費量將達25.5萬t～26萬t,市場前景光明,4.3 建議
目前我國環氧丙烷生產還不能滿足國內市場需求,建議有條件的企業引進國外先進技術,采用較為無汙染的生產方法,規模化生產,重點開發生產聚醚多元醇和聚氨酯以及丙二醇醚等系列產品品種,尤其是大力發展聚氨酯工業,刺激環氧丙烷的生產。另外,要註意開發環氧丙烷下遊產品的國外市場,推動環氧丙烷持續發展。5 氯乙酰氯
氯乙酰氯是壹種重要的有機中間體,廣泛應用於農藥、醫藥、染料、助劑等方面,還可作溶劑、致冷劑、滅火劑等。主要用於合成氯代乙酰胺類除草劑及硫磷酸酯類殺蟲劑。5.1 生產概況
目前,世界氯乙酰氯生產能力已達20萬t/a,年產量在10萬t以上。氯乙酰氯工業化制備工藝按原料分類主要有三種:乙酸直接氯化、氯乙酸氯化和雙乙烯酮氯化法。國外多數生產廠家都采用最先進的雙乙烯酮氯化法,主要生產廠家有:美國孟山都、道化學公司;德國巴斯夫、拜耳公司;法國科洛爾、羅納-普朗克公司;日本德山曹達、大賽珞公司;瑞士的汽巴-嘉基公司等。
我國自70年代初開始對氯乙酰氯進行研究和開發,1990年生產能力僅為1kt/a,近年來有了很大的發展,目前生產能力約為1萬t/a,但大多數廠家是采用氯乙酸、三氯化磷氯化工藝生產,規模很小,產品質量不穩定。生產能力超過0.3kt/a的企業有:天津大沽化工廠、浙江海寧許港化工廠、山東臨淄中齊高科技公司、江蘇如臯有機化工廠、河南濮陽氯堿廠、南京大鑫化學品有限公司及遼寧阜新有機化工廠。5.2 市場概況
世界氯乙酰氯年需求量在10萬t以上,主要用於農藥方面,生產氯代乙酰胺類除草劑、二硫代磷酸酯類殺蟲劑和乙酰替苯胺類內吸性殺菌劑,占總消費量的50%以上。在醫藥行業用於生產雙氯滅痛、穩定劑安定、抑制潰瘍的N-氨基-2-(4-吡啶基氨基)乙酰胺等,占總消費量的30%左右。氯乙酰氯還可以用於合成染料、阻燃劑、潤滑劑、表面活性劑、軍用毒氣等,這些產品所用氯乙酰氯***約占其總消費量的20%。目前國外氯乙酰氯供需大致平衡,價格平穩,近期不會出現太大波動。
我國目前氯乙酰氯的主要市場是醫藥行業,,
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生產廠家就消費約700t。據有關專家預測,醫藥行業對氯乙酰氯的需求量將以年均4%～5%的速度遞增。到2000年,醫藥行業對氯乙酰氯的需求量將達1.3～1.4kt。
在農藥方面,我國氯乙酰氯的用量與國外有較大的差距。我國農藥品種及數量均不能滿足農業生產發展的需求,尤其是除草劑,僅占農藥總產量的15%左右,遠遠低於世界除草劑產量占農藥總產量的44%的平均水平。目前我國正進行農藥品種結構的調整,增加除草劑的比例,因此氯乙酰氯在農藥生產方面的消費潛力巨大。但是由於近年來國內農藥行業不景氣,對氯乙酰氯的需求增長幅度沒有前幾年預測的那麽高,加之氯乙酰氯價格偏高,制約了它在農藥方面應用的發展。據預測,到2000年,我國農藥行業對氯乙酰氯的需求量將達5kt以上。
我國其它行業對氯乙酰氯的應用開發較少,主要應用於染料,因此預計其它行業到2000年對氯乙酰氯的需求在1kt左右。
綜上所述,預測到2000年國內對氯乙酰氯的總需求量為7～8kt,但是今後發展趨勢看好。5.3 建議
近年來,我國氯乙酰氯有壹定缺口,且國內生產工藝落後,規模較小,產品質量不穩定,尤其是二氯乙酰氯含量過高。
建議有條件的氯堿企業利用先進的雙乙烯酮法合成工藝進行大規模生產,並且大力開發其下遊產品,提高質量,增加出口。6 結束語
以上簡要地介紹了幾種重要的氯系精細化工中間體。氯堿企業今後不僅要利用資源優勢生產上述市場前景光明的產品,而且更重要的是利用這些中間體為原料,大力開發衍生產品,搞深加工,開發培養好氯化石蠟樹、氯化芐樹、環氧丙烷樹、對二氯苯樹、氯乙酰氯樹以及氯化苯樹、環氧氯丙烷樹等。 氯堿企業要突破舊觀念,充分理解精細化工產品樹的內涵,不僅要增加產品的規模,更為重要和關鍵的是調整產品結構,提高產品質量,增加品種,搞壹條龍生產,實行下遊產品設備通用化,建立多功能車間。這樣,既可在整體上形成規模優勢,又能形成靈活多變的生產經營模式,減少中間環節,降低成本,提高質量。這是提高氯堿企業經濟效益的有效途徑。
DevelopmentofSomeFineChemicalsinChlor-AlkaliIndustry
LiangCheng
(NanjingChemicalPlant,Nanjing,210038)
Thepresentproductionandmarketsituation,athomeandapoad,ofsomechlorseriesfineAbstract
chemicalintermediatesneededtobedevelopedinChinachlor-alkaliindustryareintroducedinthispaper.Keywords chloroacetylchloride;benzylchloride;p-dichlorobenzene;1,2-epoxypropane;chloroacetylchlor
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《化工科技》是國家級技術類期刊,主要報道全國化工領域重大科研成果和技術改造成果。重點報道化工企業急需的易於工業化的科研成果和對生產具有普遍指導意義的技術改造成果,對國家、省、市級的自然科學基金資助項目、國家教委博士後基金資助項目和各種科技攻關項目以及各種獲
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