二乙醇单异丙醇胺的合成生产与市场分析

中国建材报/2016年/11月/22日/第002版

水泥助磨剂

二乙醇单异丙醇胺生产现状及市场分析

南京红宝丽醇胺化学有限公司孔培军

二乙醇单异丙醇胺（C7H17NO3），又名1-[N,N-双(2-羟乙基)氨基]丙-2-醇，简称DEIPA，是一种无色或浅黄色透明的有氨味刺激的黏稠性液体，在常温常压下性质稳定。其产品特性如下：

二乙醇单异丙醇胺于上世纪90年代开始生产，是一种无毒、对皮肤的刺激性低于三乙醇胺、对环境友好的醇胺类精细化工产品，主要应用于表面活性剂、水泥助磨剂、日化用品及织物柔顺剂等领域，生产和消费主要集中在中国、美国、韩国、印度、欧洲等国家和地区。我国于2011年开始规模化工业生产，消费领域绝大部分集中于水泥助磨剂，二乙醇单异丙醇胺以其更好的适应性及水泥早、后期强度增强明显的优势，受到我国助磨剂和混凝土外加剂企业的的青睐。

二乙醇单异丙醇胺生产工艺

目前，二乙醇单异丙醇胺（DEIPA）的合成主要有三种路线：第一，氨与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）分别反应合成；第二，由一异丙醇胺（MIPA）和EO反应生成；第三，由二乙醇胺（DEA）和PO合成而来。

1.氨与环氧烯烃反应路线

这一路线是一个三级串联反应。氨与EO反应生成一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，反应物再与PO合成，经提纯后得到目标产物。再或者，氨与PO反应生成一异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺，反应物再与EO合成，经提纯后得到目标产物。用此法生产DEIPA过程中需两次投料、提纯，设备投入大，目前世界范围内还没有此工艺的相关装置。

2.MIPA路线

这一路线由MIPA与EO通过两步反应生成。第一步MIPA与EO反应生成N-(2-羟乙基)一异丙醇胺，第二步由N-（2-羟乙基）一异丙醇胺与EO继续反应生成DEIPA。这一反应历程是一个连串反应，但原料MIPA全球仅几家企业生产，主要应用于医药、农药、纺织、化妆品等精细化学品行业。由于MIPA原料的成本和供应存在一定的问题与风险，我国仅南京红宝丽公司具有MIPA生产装置，其有原料自产优势，相关报道中也提及过其5万吨改性异丙醇胺装置项目。

3.DEA路线

这一路线采用DEA与PO反应生成目标物质DEIPA。这种路线的优点在于反应速率较快，反应的选择性高，原材料供应充足与稳定。我国的DEIPA生产，目前来说全部采用此路线生产，但在生产装置方面反应釜或管道式反应上有所区别，在产品同分异构体和质量稳定性方面有差异。

生产现状

我国DEIPA主要在水泥助磨剂中应用，掺量为水泥质量的万分之0.5到万分之二，可以与多元醇、三乙醇胺以及无害的无机盐复合应用，既可以设计为高掺量产品用于增强多掺混合材，也可以设计为低掺量产品用于高标号水泥，以达到增强提产的综合效果，其综合性能明显优于传统的醇胺化合物。

基于其优异的性能优势，DEIPA在我国水泥助磨剂和混凝土应用中的用量取得爆发式增长。据不完全统计，2015年DEIPA在我国水泥助磨剂和混凝土中的表观消费量达到6万吨。然而，其在高速发展过程中，也存在诸多问题。

1.生产企业规模小，生产装置工艺落后

2011年至2015年期间，我国DEIPA生产企业高达40多家，按2015年的6万吨消费量计，相当于平均每家企业的年销量仅1500吨。这些生产企业主要分为三类：

第一类，传统化工类企业。这类企业受政府主管部门监管，证照齐全，安全生产制度健全，从业人员持证上岗，生产设备与生产过程控制及检测设备完善。

第二类，委托其他企业代工生产，但代工企业间的差异较大，主体表现在其生产装备水平、化工专业化程度、生产设备的共用性、操作人员熟练程度、危化品原料的存储与管理等方面，有些企业仅提供一台闲置反应釜即可代工。DEIPA的原料中EO为2类、PO为3类易燃易爆危险化学品，DEA为8类碱性腐蚀危险化学品。

第三类，助磨剂、混凝土外加剂和水泥企业的产业链延伸，新建DEIPA生产装置，自产自用。除少数企业实现设备封闭生产、生产自动控制外，很多企业仍旧处在作坊式、无证、手动或半自动化状态生产，成本、质量方面很难控制。

2.产品质量良莠不齐，掺假造假手段层出不穷

DEIPA的合成产率主要与胺烷比、温度及反应时间有关。所以，不同的设备及合成工艺，不可避免地会生成同分异构体以及高沸点聚醚类产物，对产品的纯度影响较大。高沸点聚醚副产品的抑制、同分异构体的控制，将直接影响各生产企业的产品质量和市场售价。同时，在水泥助磨剂和混凝土行业，注重的是事后根据结果来判定产品的质量优劣，因受水泥熟料、混合材、磨机状况、胶凝材料等影响较大，从而给不良企业留下了制假、掺假的机会。在激烈的市场竞争背景下，不良企业主要以掺入乙二醇、二乙二醇、工业甘油、三乙醇胺等价格低但仍对水泥有一定助磨和增强效果的化学品为主，更有甚者加入甲醇等低沸点物质来通过气相色谱法的检测。以上种

种行为，严重地损害了二乙醇单异丙醇胺产业的健康发展和下游用户的利益。

3.产品低价竞争

单纯从生产角度看，一台反应釜再加上两三个工人就能生产，危化品原料的存储、检测设备和专职人员没有配备或配备不全。因技术含量不高、设备投入低，生产企业众多，低价低质产品充斥市场，恶性竞争激烈。目前，DEIPA产品的市场售价已接近成本价。

4.生产受上游原料影响，持续生产稳定性差

DEIPA生产工艺中涉及的上游原料中含有PO，但PO存在供求不平衡和价格波动大的特点。2015年，我国PO产能为309万吨，表观消费量约在250万吨。数据上看，产能大于消费量，产能过剩。但由于装置开工率平均维持在73%左右（部分装置在2015年建成），从而导致国内PO 自给率不足，需要进口。2015年进口量为26.11万吨，出口仅400吨；2016年1~9月进口量为

22.42万吨，出口1.9万吨，净进口20.52万吨。造成PO自给率不足的原因主要有两个：

①国内PO生产装置大多采用氯醇法，占比高达61%。由于氯醇法装置工艺流程较复杂，存在易腐蚀、废水及废渣量大等缺点，近年来在政府加大环保查处力度的背景下，停工检修情况较多，导致PO装置整体开工率较低，实际产量有限，不能满足需求。

②各主要PO生产企业均配套有下游聚醚生产线，造成商品PO的市场流通量不足。

供求的不平衡，造成PO价格波动大，下图为近三年国内PO市场价格走势：

图中年度间价格波动大，月度之间的价格波动也大。其中，2016年9月，受国家环保督察组入驻山东检查消息的影响，短短一个月内PO价格暴涨达48%，造成下游中小客户成本大幅上涨，因原料短缺导致生产装置停产（数据摘录自《卓创资讯网》）。

5.二乙醇单异丙醇胺出口情况

我国自DEIPA产业一出现就经历了高速发展，随着技术水平的提高、规模的扩大，在最短的时间内，实现了最快速的发展。随着DEIPA在国内的消费量增长逐年趋缓，国内市场又是一片“红海”，不少企业把目光投向海外市场。

下图为2013年至2016年我国DEIPA出口情况：