高碳增塑剂醇面面观

高碳增塑剂醇面面观

作者：暂无

来源：《石油知识》 2015年第5期

金文

C6以上的醇也称为高碳增塑剂醇，其中用量较大的是2-丙基庚醇（2-PH）和异壬醇(INA)。当前，在石化产品普遍过剩、市场不景气的大背景下，高碳醇以其附加值高、产品供不应求而

备受业界关注。

技术：尚未掌握

我国的高碳醇产业尚处于起步阶段，缺少2-PH、INA等高碳醇，目前的高碳醇几乎全部依

靠进口，而且供应渠道不稳定，因此下游的高碳醇应用项目也不敢贸然新建，限制了下游高碳

醇酯类的应用，产能扩张速度较为缓慢。

2-PH的生产原理是：将C4中的丁烯与合成气（H2与CO）经过羰基化反应、羟醛缩合、加

氢反应及醇精馏得到2-PH。其主要用途是用来生产增塑剂邻苯二甲酸（2一丙基庚）酯( DPHP)。C4中的丁烯与合成气反应可以制取2-PH，也可以联产戊醛、戊醇。其中，戊醛是一种重要的有机合成中间体，可以用于制备戊醇、戊酸、香料等产品，但戊醛及其下游产品目前在国内都还

没有生产。

INA也是利用C4与合成气反应制取，生产工艺为C4中的丁烯制异辛烯，辛烯氢甲酰化反

应生成异壬醛，异壬醛加氢还原反应生产INA。其主要用途是用来生产增塑剂邻苯二甲酸二异

壬酯( DINP)。

目前生产INA的羰基醇工艺有传统工艺、埃克森美孚化学公司工艺、庄信万丰工艺等。其中，传统工艺以羰基钴或氢羰基钴为催化剂。庄信万丰工艺在2002年实现工业化，该工艺尤其适合生产以异辛烯和异壬烯为原料的INA和异癸醇，与其他工艺的明显区别是：以无配位体的

铑为催化剂及高效的铑回收技术，工艺灵活性很强，可以根据需要在C7 - C15高碳羰基醇之间实现连续切换，大大减少了投资成本，而且副产物非常少，生产费用低于传统的钴催化剂法。

据了解，目前全球只有几家公司能够生产INA，比如美国的埃克森美孚公司、德国的赢创

公司、日本的协和公司以及我国台湾地区的南亚公司等。我国国内尚无生产INA的厂家，国内

生产DINP的厂家所需的INA全部来自于进口。国内已有两套生产2-PH的装置投产，但生产2-PH的技术都集中在国外几个大型化工企业手中，我国并没有掌握该技术。目前国内在建的高碳

醇项目，设备主要从德国和美国进口。

中国科学院山西煤炭化学研究所研究员房克功介绍说，合成2-PH、INA的催化剂是贵金属

配合物，催化剂的合成及选择性是制约2-PH、INA技术国产化的主要瓶颈。近年来，我国几家

科研单位对INA生产工艺及催化剂的制备的研究取得了一定进展。清华大学碳一化工实验室以

丁烯齐聚获得的混合辛烯为原料，采用氧化三苯基膦为配为体的铑催化剂，使异壬醛收率达到90%，为进一步工业放大提供了有效支撑。但是目前国内还没有2-PH、INA工业化示范装置。

市场：尚待培育

2-PH、INA等高碳醇的下游应用主要是生产新一代增塑剂。2-PH与苯酐反应生成DPHP，用

其增塑的聚氯乙烯( PVC)制品，可使后者具有更好的电绝缘性、耐候性、低挥发性及低雾化性能，因此广泛应用于电缆、家电、汽车部件薄膜及地板类塑料等。在美国和西欧，2-PH还有很

多下游应用，如合成优良的通用型非离子表面活性剂、生产2一丙基庚基丙烯酸酯（2-PHA）等。INA则主要用于生产DINP和非邻苯二甲酸酯(HexamollDINCH)等新一代增塑剂，也可以生产偏

苯三甲酸三异壬酯( TINTM)、己二酸二异壬酯(DINAI。HexamollDINCH是巴斯夫生产的，用于

玩具、食品接触和医疗等敏感应用领域的非邻苯二甲酸酯增塑剂，DINP则是广泛用于汽车、线缆、地坪、建筑等工业领域的增塑剂。

与现在常用的DOP、DBP等酯类增塑剂相比，2-PH、INA等高碳醇合成的酯类更具安全性、

环保性。比如，DINP比DOP的分子量更大、碳链更长，挥发性、迁移性、无毒性和综合性能均

优于DOP。欧盟曾对DINP进行了一项为期10年的风险评估，结果是：在包括玩具在内的目前

所有用途中，DINP的使用不具有风险。

相比于DOP，DINP、DPHP更具环保优势，但DINP、DPHP价格比DOP高出1000多元／吨，

现在在市场上的认可程度还不高。不过，随着环保要求和标准不断提升，推广应用DPHP、DINP

等新型增塑剂肯定是未来的大趋势。

原料：尚在准备

我国PVC产能和产量均位居世界第一，增塑剂作为PVC中用量最大的一种助剂，其需求量

也维持高速增长。由于看到DINP、DPHP潜在的市场需求，很多企业对INA、2-PH等高碳醇项目跃跃欲试。但上马INA、2-PH等高碳醇项目，首先要解决的就是原料问题，即C4、合成气，其

中最关键是就是C4原料。

C4原料的来源主要有3个：一是炼油厂催化裂化装置( FCC)副产物C4；二是烯烃厂蒸汽裂解副产物C4，以石脑油为裂解原料时，C4的产率约为乙烯产率的30%；三是甲醇制烯烃副产物

的混合C4。

对于已经有煤制氢气装置的炼化企业来说，C4原本是副产物，上马高碳醇项目将具有较大

原料优势。比如，广东茂名正在建设的国内首套18万吨／年INA生产装置，对合成气的需求量为9000万立方米／年，该公司2014年1月投产的20万立方米／小时煤制氢装置，完全可以满足该INA装置需求。当然，该项目还具备较大的市场区位优势。

对于有合成气和氢气原料的厂家来说，上马高碳醇项目就必须考虑C4的来源。之前，炼化企业的副产物C4通常被作为燃料使用，但随着天然气的发展，C4作为传统民用液化气的用量

正在逐渐减少，精细化深加工的步伐加快。裂解C4在一些乙烯生产企业已经得到利用，很难再流通到其他企业：中石化、中石油的炼化C4资源一般不对外出售；由于炼油规模小，地方炼厂的C4资源量也相对较少，并且很多地炼企业对C4下游综合利用做的比较多，这也造成了C4资源市场的紧张。

而甲醇制烯烃的发展为市场提供了更多的C4资源。据专家介绍，甲醇制烯烃副产混合C4，其中，1丁烯含量22%~ 27%，2顺丁烯含量21%一28%，2反丁烯含量31%~ 37%，异丁烯含量6%一8%，还有少量l，3丁二烯和丁炔。组分的特点决定了混合C4经过甲基叔丁基醚( MTBE)分

离异丁烯，通过选择性加氢，将1.3丁二烯转化为了1-丁烯后，剩余的混合C4主要成分是正

丁烯(1丁烯、2丁烯)，这正是生产2-PH的原料。这种产品方案不仅为甲醇制烯烃装置的C4扩大了出路，而且还为2-PH项目提供了更多原料来源。比如，神华包头煤化工有限公司的10万

吨／年2-PH项目，就利用了该公司煤基甲醇联合化工装置、甲醇基聚烯烃联合石化装置的副产物C4。

截至2015年6月，国内已投产的甲醇制烯烃企业共有17家，产能合计683万吨／年。按

照甲醇制烯烃副产物的混合C4产能约占其产能的10%计算，副产C4约100万吨／年。其中，

有近40万吨／年的C4资源在华东地区。目前，在华东地区还有江苏斯尔邦石化有限公司、贝