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邻苯二甲酸酐生产技术及市场动态

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摘 要 邻苯二甲酸酐作为一种有机原料应用较为广泛,在很多领域都得到广泛应用。随着科学技术的不断进步,邻苯二甲酸酐的生产技术也逐渐发展起来,被更多领域所应用,应用形式也变得多样。在市场中的地位也得到了快速发展,被国内外的很多领域所重视。本文对邻苯二甲酸酐的生产技术、存在的问题以及国产催化剂的试用情况进行分析与

研究。

关键词 邻苯二甲酸酐;生产技术;市场动态

中图分类号:TQ245 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)14-0143-01

邻苯二甲酸酐被简称为苯酐,化学元素表示形式为PA,属于有机原料,应用较为广泛,如医药、燃料、农业等领域。全球都有生产,但是主要的生产地在亚太、北美以及西欧地区。根据美国的相关部门在2002年统计,全球生产邻苯二甲酸酐的总量为4900 k/a,其中上述主要的生产地占据总生产量的75%以上。在统计的后几年中,由于亚太地区的经济迅速发展,因而邻苯二甲酸酐的生产量也在逐渐增加。20世纪90年代以后,我国引入了大型且先进的邻苯二甲酸酐装置,此装置的引入,使得生产技术逐渐提高,并将传统的生产装置淘汰,以促进我国PA先进生产。

1 国外苯酐生产技术

苯酐在进行生产过程中有很多生产工艺,如萘流化床氧化工艺,萘和邻二甲苯的混合物,或者是单独的原料做为固定床的氧化工艺。由于萘流化床氧化工艺存在一定的问题,所以在国内外的邻苯二甲酸酐生产工艺中被淘汰。目前,在世界各个国家应用较为广泛的邻苯二甲酸酐生产工艺为OX固定床氧化工艺,生产能力占据全球总生产量的95%以上。20世纪70年代末以前,国外采用的PA技术是每立方米浓度为四十克的OX,到了90年代时,经过不断地开发与研究,将浓度提升到一百克的生产工艺。

起初对邻苯二甲酸酐进行生产时,采用的原料是邻二甲苯,催化剂选择的是单段床层,使用装填的工艺进行生产。然后再以少量的磷、钾、铌、锑等金属氧化物作为助催化剂,组成氧化催化剂V-Ti-Sb-P或V-Ti-Sb-Rb,以获取高苯酐收率。在工业生产中为了进一步提高邻二甲苯的进料量,逐步开始采用两段床的工艺,又适量的在助催化剂中添加铷等碱金属,一直到四段床工艺。目前德国巴斯夫公司的R_HYHL型、04-32、04-66型等催化剂在世界上较为领先,随着日触、Wacker公司的苯酐催化剂业务的并购,其催化剂在国际市场上的占比率已超过百分之八十,国内的催化剂则有BC-249和BC-239型,均为北京化工研究院生产。

Lurgi、BASF、Lonza等公司在生产工艺的开发方面都相继开发了后置的反应器技术,使产品的纯度得到了提高,苯酐的选择性则达到了85%至88%,未反应的OX可能会出现再次氧化的现象,这样一来操作风险得到了有效降低,主反应器的反应则可以在温度更低的情况下进行。此外,国际上目前如气体冷却器、切换冷凝器、反应器、部分冷凝器等苯酐生产关键设备的生产、改进和研究,都已经由专业化的公司来进行,极大程度提高了关键设备的性能。

2 存在的问题

1)因苯酐受上游原料和原油价格的不断上涨,其价位也一直偏高,这对下游行业也极为不利,对市场消费产生了抑制的现象。

2)邻苯资源较为紧缺,近年来我国石油、石化芳烃装置的规模也在不断扩大,但比起苯酐产能的扩大速度还远远不够,国内仍然存在很大的邻苯缺口,原料的不足导致苯酐厂商的开工率降低,仍然有部分苯酐市场需要依靠进口来解决问题。

3)随着苯酐行业的发展和扩大,原料紧缺更加严重,生产成本不断升高,使得苯酐行业的市场竞争能力受到了较大程度的影响。

4)2007-2009年的金融危机对全球各个领域的经济运行都造成了极大的冲击,导致市场的消费能力降低,造成了有很大一部分苯酐装置低负荷运行或者干脆停产。本次经济危机对全世界的经济影响不可谓不深,截止到目前全世界的经济仍没有完全走出低谷。

3 国产催化剂的具体试用情况

大连龙翔生物科技有限公司以及中石化北京化工研究院,是国内从事苯酐催化剂研究的两家主要单位。北京化工研究院与大连龙翔生物科技相比,从目前的市场占有率上来看略占优势。北京化工研究院密切跟踪国际上的先进水平,对于邻法苯酐的研究已经拥有三十几年的历史,早期主要研究催化剂以及40g工艺,从20世纪80年代起,先后研制成功了新一代的工艺催化剂BC-2-35型60g以及BC-2-37型70g工艺、BC-2-38型80g工艺催化剂,在国内的10 kt/a以下的工业装置中已经分别得到了广泛应用。为了进一步降低生产苯酐的成本,尽量减少购买高额费用的进口催化剂,支持国产催化剂的发展与研究,北京化工研究院与金陵石化公司共同合作将BC-239型催化剂进行了工业应用。对该催化剂的性能经过120小时的考察,生产负荷为70 g/Nm3,经过核算催化剂的收率为1.124t(PA)/t(()X),折纯收率为1.102t(PA)/t(()X),基本上与进口的同类型催化剂已经不存在差距,这使减少催化剂的进口量,降低生产的成本成为了一种可能。

北京化工研究院以研制成功的80 g催化剂为基础,利用现代化试验装置,反复对助催化剂、原料影响、制备工艺等进行了试验,利用不同种类的单管装置针对多锻床催化剂工艺对催化剂进行评选,成功推出了BC-239型高负荷催化剂,并在工业化应用中取得了不错的效果。国产催化剂的成功研发和使用,使国内同行业生产的成本极大程度得到降低,在中低负荷装置中进口催化剂的垄断地位被彻底打破。

4 结束语

经济与科技的发展,使得我国的邻苯二甲酸酐生产技术逐渐提高,有了一定的进步。虽然如此,但是我国的技术与国际先进技术水平相比还是较为落后的,因此,我国必须要不断地研究与开发新的生产技术,采取先进的科学措施,来发展生产装置,满足我国对邻苯二甲酸酐的需求。与此同时,还应该重视邻苯二甲酸酐的下游产品的开发,这样才能进一步的发展我国的邻苯二甲酸酐市场。

参考文献

[1]钱伯章.苯酐市场分析和技术进展[J].化工文摘,2006(1).

[2]周晓东.BC一239型苯酐催化剂的工业应用[J].精细石油化工进展,2004(7).

[3]王继强,王德永,等.BAsFR一HYHL一IV新型催化剂在苯酐生产中的应用[J].河南化工,2004(6).