卡脖子技術是否一定要攻克?多省暗力國產化攻關的己二腈四年後…

2019-08-01     勝利高地

當前,山東、河南、安徽、陝西、山西、安徽、重慶、浙江等多省市的企業、科研院校正在暗力對己二腈生產技術進行國產化攻關,2月20日上午,全球最大的化學中間體、聚合物生產商之一的英威達公司,與上海化學工業區簽署合作備忘錄,啟動40萬噸/年己二腈(ADN)生產基地的設計規劃,將於2020年開工建設,2022年實現投產後將填補己二腈的國內生產空白,英威達估計項目建成後能充分覆蓋中國市場對於己二腈的原料需求,進而言之,四年後己二腈將達到產需平衡,甚至現過剩隱憂,國產化之路迎來挑戰。

尼龍66是一種熱塑性樹脂,白色固體,密度1.14,熔點253℃,不溶於一般溶劑,機械強度和硬度很高,剛性很大,適合用在汽車的空氣供應系統、過濾和冷卻系統,還可用作車內的踏板和門把手等部件。如今,這種材料應用範圍日益廣泛,特別是在電子產品中。

己二腈是用於生產尼龍66的中間體,尼龍66因其分量輕、強度大的特性,而被應用於工程塑料、安全氣囊織物、高性能塗料和特種服裝纖維等領域中,PA66是由己二酸和己二胺反應生成,己二胺又由己二腈加氫生成。作為PA66最重要的原材料,己二腈的先進生產技術目前被英威達、奧升德等歐美公司壟斷,我國目前還沒有己二腈的生產裝置,全部依賴進口。2018年2月,索爾維宣布其法國工廠己二腈裝置因罷工遭遇不可抗力,2018年6月,巴斯夫宣布其己二胺、66鹽、P66供應因電氣故障遭遇不可抗力,僅去年一年己二腈出現了10多次供應中斷,國外己二腈裝置開工負荷直接引發國內己二腈—己二胺—尼龍66產品鏈多米諾骨牌效應,己二腈生產裝置停產,會導致PA66的價格暴漲,從2018年1月到2019年1月一年時間裡尼龍66的平均價格上漲了近50%,國內尼龍發展嚴重受到己二腈供應量和價格的制約,己二腈生產技術卡住了國內尼龍發展的脖子。



己二腈理化性質

目前合成己二腈的方法主要有丙烯腈(AN)電解二聚法、丁二烯直接氫氰化法、己二酸(ADA)催化氨化法,丁二烯法直接氫氰化法是將兩個分子的氫氰酸(HCN)在零價鎳和含磷配體組成的催化劑存在的情況下與丁二烯發生加成反應,丙烯腈電解合成己二腈耗電量大,生產1噸己二腈,約消耗3000-4000 kW.h的電能,對操作條件具有較高的要求,電極材料的選取、電解液的配方、反應過程中電解溫度、丙烯腈的進料濃度、電流密度、溶液的酸鹼性發生變化時都會對反應的選擇性產生影響;己二酸氨化法流程長、步驟多、能耗較高,副產品多,產品收率相對較低、質量不高。在己二腈生產技術國產化之路上我們經歷了探索、失敗,2015年山東潤興化工科技有限公司對己二腈生產技術進行國產化攻關,建成國內首套10萬噸/年己二腈裝置,8月22日,裝置試生產時發生爆炸事件,並引起大火,造成1人死亡9人受傷。根據調查組給出的結論:事故發生的直接原因是潷析器上部氣相空間中達到爆炸極限濃度的丙烯腈、氫氣等混合氣體,遇靜電放電發生爆炸,山東省安全生產監督管理局隨後發布通知,山東省安監局出具的魯安監危化項目審字[2015]67號和魯安監危化項目審字[2015]80號危險化學品建設項目安全許可意見書一併予以撤銷。



己二腈生產路線圖

國內對己二腈國產化生產技術探索之路,並未止步,目前,己二腈三種工藝路線多個省市多家企業都正在暗力進行中試或將要進行中試,而丁二烯法直接氫氰化法生產己二腈,工藝路線短、污染小、能耗低,適合大規模的生產,綜合來講是相對理想的工藝,國內進行中試或正要進行中試的也是以丁二烯氫氰化法為主導工藝路線,技術壁壘在於需要使用劇毒且容易揮發的氫氰酸(HCN)為原料,而且催化劑容易水解、易氧化,生成的產物的同分異構體相對比較多,且分離純度要求高,整個工藝對於生產設備、操作、安全管理要求極高,主要技術難點還是在於選擇和製取合適的催化劑,包括含磷配體,儘可能提高主產物 3-戊烯腈的選擇性以及產率,儘可能的減少2-甲基-3-丁烯腈產出。丁二烯氫氰化法中試裝置在5年前就開始建設、運行,但是,截止目前,技術壁壘依舊沒有突破,而作為全球最大的己二腈生產供應商奧升德和英威達在裝置經過多年的優化消缺運行,技術不斷升級,能耗更低、生產成本更低,國內與國際巨頭的技術差距越拉越大,2018年5月23日,英威達對外宣布,其在維多利亞投資的2.5億美元的項目進入到了最終的設計階段,該項目旨在升級己二腈(ADN)的生產技術,通過升級後的技術,英威達將以更低的能耗、更低的溫室氣體排放、更高的工藝穩定性和更低的資本密集度,實現更高的己二腈產量。作為全球最大的尼龍66樹脂、化合物和纖維生產商之一美國奧升德在2018年5月31日對外宣布,將在2022年之前將其己二腈產能增加22萬噸擴產採用的是他們的第五代技術。「憑藉我們最新的第五代ADN技術,我們能夠在沒有大量停機時間的情況下增加容量。」奧升德總裁兼執行長Phil McDivitt表示。

事實上,國內丁二烯氫氰化法國產化攻關,都是多個企業與院所的單打獨鬥,走了相同的彎路,都沒有找到突破的出口,即便未來兩年攻關成功後,市場或將開始走向過剩,未來3年己二腈—PA66產能有望增加,主要是在北美和中國,除了英威達投資10億美元在中國上海漕涇的40萬噸/年己二腈項目外,美國奧升德公司和英威達還有一定規模的產能擴大,美國奧升德公司到2022年全球ADN產能將提高46%。



目前,國內每年消耗約30萬噸己二腈,英威達估計未來五年中國將成為全球最大的尼龍市場,40萬噸/年己二腈項目如建成後能充分覆蓋中國市場對於己二腈的原料需求,進而言之,四年後己二腈將達到產需平衡,甚至會出現現過剩隱憂,事實上,隨著 2016 年下半年上海英威達 15 萬噸尼龍 66 的投產後,國內進口量在下降,2012年尼龍66進口量24萬噸,2016年進口30萬噸,隨著2016年下半年上海英威達15萬噸尼龍66的投產,2017年中國內地尼龍66進口量下滑到27萬噸,進口依賴度從2012年的60%下降到2017年39%。目前,全球尼龍66裝置開工率約為80%,而且還在上升,到2020年,全球尼龍66價格可能會一直保持堅挺,ADN新產能建成投產後,到2022年尼龍66價格或許慢慢走低。

小編語:

己二腈市場蛋糕價值再高但規模有限,即便國內多個路線的中試或工業化裝置今年能取得成功,工業化裝置還要經過一兩年的技術消缺,裝置才能真正做到長滿優運行,可以說中國己二腈的自主化生產之路必經曲折。但華為斷供事件給我們提了個醒,卡脖子技術一定要突破!有些路再曲折也是必定要走的。

文章來源: https://twgreatdaily.com/43KiUWwBtRl-7Ca7VbLs.html