己二腈如此受关注,究竟是为何?
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⼰⼆腈如此受关注,究竟是为何?
2019年2⽉20⽇,英威达在沪启动40万吨⼰⼆腈(ADN)⽣产基地的设计规划,这是国内⾸个⼰⼆腈⼯⼚,也是英威达历史上投资规模最⼤的项⽬。
长期以来,国内⼰⼆腈技术久攻不破,造成我国PA66产品供应⾃主权掌握在他⼈之⼿。
早在⼏年前,英威达宣布将在上海建设⼰⼆腈⽣产基地以来,该项⽬⼀直备受关注,什么样的技术门槛如此之⾼?怎样的产品让国⼈求之若渴?
技术卡脖⼦全部靠进⼝
2010年我国⼰⼆腈表观消费量为6.2万吨,2016年增⾄14.2万吨,2010-2016年表观消费量年均增长率为14.8%。
我国⼰⼆腈主要⽤于⽣产⼰⼆胺,进⼀步⽣产尼龙66盐、尼龙610、六亚甲基⼆异氰酸酯(HDI)等产品。
其中,尼龙66消费量约占总消费量的90%;HDI、尼龙610等领域消费量占10%左右。
据预计,2020年,我国⼰⼆腈消费量将达到38万吨,其中尼龙66消费⼰⼆腈在35.7万吨左右。
20世纪70年代,中⽯油辽阳⽯化分公司曾引进法国罗纳普朗克公司(法国罗地亚公司)的⼰⼆酸氨化法⼰⼆腈⽣产技术,是当时国内唯⼀⼀套⼰⼆腈⽣产装置,产能2万吨,但于2002年停产。
2013年,⼭东润兴集团采⽤丙烯腈电合成法投建的10万吨⼰⼆腈装置于2015年8⽉试⽣产,后因装置爆炸停产⾄今。
除此了此次英威达启动的40万吨项⽬之外,国内没有⼰⼆腈装置,需求全部依赖进⼝。
三种主要⽣产路线
啥技术这么难,久攻不破?今天⼩编就扒⼀扒这三⼤主流⼯艺--
01 |⼰⼆酸(ADA)催化氨化法
该⼯艺源于上世纪60年代末,是法国罗纳普朗克公司(现罗地亚公司)的专利技术,当前主要有液相法和⽓相法两种具有代表性的⽣产⼯艺。
⼆者反应原理基本相同,均以磷酸或其盐类或酯类为催化剂,⼰⼆酸与氨反应⽣成⼆酸⼆铵,然后加热脱⽔得粗⼰⼆腈,精馏得成品。
液相法的历史较为悠久,但产品质量较差,且收率低,约为84%~93%。
⽓相法⼜分为BASF法和孟⼭都法两种,产品质量及收率都较液相法有了明显提⾼,收率可达92%~96%。
但因⽓相法的流程过长,反应温度较⾼,加上消耗过⼤,⽽始终不能代替液相法。
02 |丙烯腈(AN)电解⼆聚法
该⽣产⼯艺于上世纪60年代由美国孟⼭都公司(现⾸诺公司)率先开发成功,⽬前有溶液法和乳液法两种路线。
溶液法⽬前以孟⼭都公司的技术为代表,主要特点是10%~40%的丙烯腈溶解在含有季铵盐等物质的阴极液⾥进⾏电解偶联反应制得⼰⼆腈。
乳液法是⽇本旭化成公司在孟⼭都公司溶液法的基础上发展起来的新⼯艺,其⽣产原理是丙烯腈借助乳化剂、电解质等物质,在阴极液⾥呈乳化状态,进⾏⼆聚反应。
近年来,孟⼭都公司采⽤⽆隔膜电解槽⽣产⼰⼆腈,⼤幅度降低了电耗和设备投资及维修费⽤,⼗分引⼈瞩⽬。
03 |丁⼆烯( BD)法
该⼯艺于上世纪60年代由美国杜邦公司(现英威达公司)所开发,有氯化氰化法和直接氰化法两种⼯艺,其中氯化法是较早的⽣产⽅法,丁⼆烯⾸先与氯⽓反应⽣成⼆氯丁烯,再与氰化钠和氢⽓反应制得⼰⼆腈,氯化氰化法⽣产⼯艺繁锁,腐蚀严重,建⼚费⽤⾼,已逐步被淘汰。
直接氰化法是新开发的并采⽤的较优越的⼯业化⽅法。
据称⽐氯化氰化法降低原料成本15%,⽬前仅有专利报道,尚未公开详细资料。
该过程共包括戊烯腈的制备、异构化反应及分离、⼰⼆腈的制备三个步骤。
国内两家企业拥有丁⼆烯的中试技术,但消耗指标⾼,副产品处理尚有问题。
除上述三种⽣产⼯艺外,还有⼰内酰胺法、糠醛法和⼄炔法等。
其中⼰内酰胺法是⽇本东丽公司开发的以⼰内酰胺为原料,降解后⽔解⽣产⼰⼆腈的⼯艺路线。
只是这些⼯艺路线⽬前未形成规模化⽣产,不⾜以在世界市场产⽣较深远的影响。
巨头技术升级的脚步从未停下
2018年5⽉23⽇,英威达对外宣布,其在维多利亚投资的2.5亿美元的项⽬进⼊到了最终的设计阶段,该项⽬旨在升级⼰⼆腈(ADN)的⽣产技术,通过升级后的技术,英威达将以更低的能耗、更低的温室⽓体排放、更⾼的⼯艺稳定性和更低的资本密集度,提升⼰⼆腈产量。
另⼀巨头奥升德在2018年5⽉31⽇对外宣布,将在2022年之前将其⼰⼆腈产能增加22万吨以满⾜不断增长的需求。
其中,2018年底就会增加4万吨,剩下的将在之后的四年内逐渐扩产。
该公司于2017年底第⼀次实现扩产,增加了5万吨。
奥升德总裁兼⾸席执⾏官Phil McDivitt表⽰,凭借最新的第五代ADN技术,奥升德能够在没有⼤量停机时间的情况下提升产量。
国产化值得期待
⼰⼆腈在国际上也属于⾼度垄断产品,⽣产⾼度集中,因此进⼝产品订货周期长、运输困难、价格严重受控于国外少数⽣产⼚商,严重制约了我国尼龙产业的发展。
值得期待的是,国内已有众多企业开始布局⼰⼆腈这⼀空⽩领域。
早在2015年,⼰⼆腈国产化曾出现突破:2015年9⽉29⽇,由中国天⾠⼯程有限公司、⼭东海⼒化⼯股份有限公司和天津振博科技有限公司共同研发的“丁⼆烯直接氢氰化法合成⼰⼆腈技术”通过了中国⽯油和化学⼯业联合会在北京组织召开的科技成果鉴定会。
据了解,⽬前,⼭东海⼒和紫光新材料都建成了千吨级中试线。
期待⼰⼆腈技术早⽇国产化!期待国内企业早⽇在⼰⼆腈市场上分得⼀杯羹!。