丁二酸酐的生产技术及市场状况

丁二酸酐的生产技术及市场状况
摘要：通过对丁二酸酐的生产技术情况、生产状况、消费及需求状况、价格情况等几部分的调研，探求了丁二酸酐行业未来的发展情况。

关键词：丁二酸酐生产工艺消费及需求
丁二酸酐俗名琥珀酸酐，是一种重要的精细化工中间体，主要应用于医药、农药、酯类和树脂合成等方面，也可用于丁二酸的合成及分析试剂。

丁二酸酐生产方法主要有两种：丁二酸脱水法和顺酐直接催化加氢法。

脱水法由于生产能耗较高，设备易受腐蚀，丁二酸酐易碳化，操作过程不稳等已基本淘汰[1-2]。

顺酐直接催化加氢法为目前主要丁二酸酐生产技术，但大多采用间歇式的釜式加氢工艺[3-10]，其存在产品和催化剂分离困难，生产成本高，生产过程不连续等问题；而固定床连续催化加氢技术存在催化剂成本较高，溶剂价格高，溶剂需精馏分离，且产品及溶剂存在带色的现象，生产成本高，工艺流程复杂等问题[11-14]。

目前，虽然丁二酸酐市场需求不是很大，但随着其下游领域的不断拓宽，且随着连续大规模丁二酸酐生产工艺的成熟，可大大降低丁二酸酐生产成本，提升产品质量，从而进一步提高产品的市场竞争力，其市场潜力巨大，前景广阔。

1 丁二酸酐基本概况
丁二酸酐又名琥珀酸酐，琥珀酐，2,5-四氢呋喃二酮，英文名succinic anhydride，简称SA；分子式：C4H4O3；分子量：100.07；CAS：108-30-5。

外观无色针状或粒状结晶，对湿敏感，与热水可水解为丁二酸。

溶于乙醇、三氯甲烷和四氯化碳，微溶于水和乙醚。

90℃(133Pa)升华，熔点119.6,沸点261℃，密度1.503g/cm3。

由于丁二酸酐分子中酰基吸电子效应的影响，使另一个酰基碳原子的正性增加，可发生水解、醇解、卤化、酯化、氨解和傅式酰化等反应。

主要应用于医药、农药、酯类和树脂合成等方面。

其对眼睛和呼吸系统有刺激性，密封干燥保存，使用和搬运时穿戴好适当防护用具，万一触到眼睛，应立即用大量水冲洗后请医生诊治。

2 丁二酸酐应用情况
丁二酸酐主要应用于医药、农药、酯类和树脂的合成，也可用于丁二酸的合成及分析试剂。

在医药行业，丁二酸酐是一种重要的医药中间体，用它作原料，可生产镇痛药、利尿药、祛痰药等。

主要药品有琥乙红霉素、奥沙普秦和穿琥宁。

在农药上，丁二酸酐和偏二甲肼在乙腈中反应制得的N-二甲胺基琥珀酰胺（简称比久），是一种低毒高效的植物生长抑制剂。

它能控制植物陡长，调节养分，增加抗旱、抗病、抗冻能力，对调节果品质量、提高产量、延长贮存期也有良好的效果，可广泛用于花生、棉花、果树、蔬菜等经济作物。

在石油化工行业，丁二酸酐及其衍生物可用做烯烃聚合的催化剂、酯类高分子缩合物的交联剂以及油田助剂等。

另外，丁二酸酐可替代丁二酸作为一些丁二酸酯（例如丁二酸二甲酯）的原料，也可替
代丁二酸作为丁二酸丁二醇酯（PBS）塑料的原料。

此外, 丁二酸酐可用于制造醇酸树脂、离子交换树脂；丁二酸酐与氨基蒽醌反应生成的蒽醌染料, 可用于尼龙或乙酸纤维的着色；丁二酸酐和明胶反应制得可改进卤化银照相乳液性能的载色剂；丁二酸酐、线性聚酯和聚酰胺的混合物可制得增强纤维。

3 丁二酸酐生产工艺
丁二酸酐的生产工艺主要有两种：丁二酸脱水法和顺酐直接催化加氢法。

脱水法生产丁二酸酐生产能耗较高，设备易受腐蚀，丁二酸酐易碳化，操作过程不稳定，收率不稳定，丁二酸酐含量在85%～95%左右，产品纯度不高[1-2]。

顺酐直接催化加氢法又可分为熔融法和溶剂法两种。

熔融法[7-8]即一步法，将顺酐加热熔化后直接催化加氢生成丁二酸酐。

此方法丁二酸酐最高收率为96%，但该方法为间歇式生产，难以实现工业化的连续生产，另外，釜式反应器的有效反应容积利用率较低，该生产工艺需要较多的反应附属装置，设备投资大。

溶剂法是指顺酐在苯、甲苯、1,4-二氧六环、四氢呋喃等有机溶剂中直接加氢得丁二酸酐[3-10]。

目前，顺酐直接催化加氢法是生产丁二酸酐转化率和纯度最高的方法。

但主要采用釜式间歇反应，存在产品和催化剂分离困难，产品达不到医药级纯度（＞99.0%）要求，生产成本高，生产过程不连续等缺点。

2010年8月19日河南煤化工集团公司与山西大学签署了千吨级顺酐制丁二酸酐开发项目。

该项目将采用的是CN101735182A专利技术，以负载型镍为催化剂，四氢呋喃、γ-丁内酯为溶剂的固定床连续加氢技术，但该技术催化剂成本较高（镍含量质量分数13%～20%，促进剂质量分数1%～7%），溶剂价格高，且溶剂需精馏分离，生产成本高，工艺流程较复杂。

因此，开发一种高纯度、低成本，可连续生产丁二酸酐工艺具有很好的发展前景。

4 丁二酸酐生产状况
丁二酸酐国内最初是由陕西省渭南化工厂独家生产，采用的工艺路线是顺酐溶剂催化加氢法，规模为50t/a。

进入90年代以后，生产厂家发展到4~5家，分布在陕西、北京、河北、甘肃等地，总生产能力约400~500t/a，实际产量约350t/a。

但随着丁二酸酐技术及产品质量的不断提升，一些生产工艺落后、产品质量差、成本高的厂家也就停产。

另外，由于市场需求的逐渐开发与扩大，近十年丁二酸酐生产能力呈增长趋势，到2010年，据不完全数据统计国内丁二酸酐生产能力约4000t/a左右，主要生产厂家见表1，产能比90年代翻了了10倍。

但目前总的形势还是丁二酸酐生产能力略大于市场需求。

表1 国内主要丁二酸酐生产企业产能和价格统计
生产商产能/t.a-1医药级报价/万t.a--1
陕西宝鸡宝玉化工有限公司1000 3.0
邯郸市邯山区福利精细化工厂1000 2.55
陕西省渭南市化工实业有限责任公司1000 2.7
陕西利君精细化工有限公司1000 3.6
总计4000 2.5-3.6
5 丁二酸酐消费及需求状况
目前，我国丁二酸酐的消费领域主要是医药、农药、酯类合成方面。

其中医药方面需医药级产品（含量≥99.5%）约150t/a；农药方面需工业级（含量≥95%）产品约200t/a；酯类合成方面需工业级（含量≥95%）产品约500t/a；加上在其它领域中的应用，丁二酸酐的总需求量约1000t/a。

由于丁二酸酐的应用在我国正处于发展时期，特别是在石油化工行业的应。