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吗啉产业发展不宜再建新装置

[ 2006-02-23 ] 来源于: 中国化工信息网

    吗啉(吗啡啉,1,4-氧氮杂环己烷)含有仲胺基团,具有仲胺基团的所有典型反应特征。它与无机酸反应生成盐,与有机酸反应生成盐或酰胺,可进行烷基化反应,还可以与环氧乙烷、酮反应或进行Willgerodt反应。由于吗啉所具有的化学性质,使其成为当前具有重要商业用途的精细石油化工产品之一。

    二甘醇合成技术具有经济优势

    吗啉的生产方法主要有二乙醇胺强酸脱水法和二甘醇催化氨解环化法。

    二乙醇胺法是传统生产方法,所需二乙醇胺原料价格昂贵,反应产率低,生产成本高,产品缺乏竞争力。

    二甘醇法是使二甘醇在加氢-脱氢催化剂和氢存在下,与氨作用生成吗啉。根据反应压力的不同,可分为高压液相法、低压汽液相接触法和低压汽相法等3种工艺路线。二甘醇法是近年来新开发的吗啉生产工艺,工艺过程简单,转化率高,二甘醇来源充足,特别是合成氨厂生产吗啉更具有液氨和氢气优势,国内现有2/3厂家采用该法生产吗啉。

    二甘醇为环氧乙烷水合制乙二醇的副产物,约为乙二醇产量的1/10,随着石油化工的发展,乙二醇的需求量不断增加,因而二甘醇的产量也相应增加。现在国内二甘醇的利用率不高,有相当一部分廉价出口,因而由二甘醇合成吗啉是经济上比较合理且有发展前途的方法。

    美国占世界过半产能

    吗啉的主要生产国有美国、德国和日本,除中国外世界总产能在5.6万t/a左右,其中美国占53%,德国占29%,日本占18%。美国主要生产商有德士古化学公司、空气产品与化学品公司、陶氏化学公司,总产能约3.0万t/a;德国主要生产商有巴斯夫公司和赫斯公司,总产能为1.6万t/a;日本主要生产厂家有日本乳化剂公司、大阪有机化学公司和三井东压化学公司,总产能为1.0万t/a。

    国内生产长足进步

    1992年以后我国相继建了几套吗啉的中试装置,其后随着国内橡胶工业尤其是轮胎工业的快速发展,刺激和推动了吗啉生产,90年代末曾一度掀起了吗啉建设热潮。近几年,我国吗啉不仅在产品数量、质量上有较大飞跃,合成技术也由传统的二乙醇胺法改进为二甘醇法。

    吉化公司研究院对二甘醇低压氨化法合成吗啉进行研究,采用自行开发的催化剂,于1990年在吉化公司辽源总厂建成了500t/a装置,目前该厂已扩产至3000t/a,成为我国目前吗啉系列品种最全的生产厂家,产品质量达到德国巴斯夫公司水平。国内不少生产厂家采用该技术相继建成了多套工业装置,其中安徽昊源化工总厂的8000t/a装置是亚洲最大的生产装置。多套吗啉装置的建成投产,满足了国内市场日益增长的需求,改变了大量进口的局面,取得了较好的经济效益和社会效益。

    在二甘醇和氨反应合成吗啉过程中,由于产品中除含有一定量的中间产品二甘醇氨外,通常还含有醚类杂质(如乙二醇单甲醚等),其沸点与吗啉的沸点非常接近,增加分离难度,影响产品应用。吉化集团公司克服现有二甘醇氨化合成吗啉存在的问题,开发出一种活性组分含量相对低,而催化剂强度高,活性、选择性能好的二甘醇氨化制吗啉催化剂及其工艺。国内大部分生产厂家均采用该催化剂,目前已经研发出第二代,正在辽源精细化工厂吗啉装置上进行应用评价。

    目前国内吗啉生产厂家已超过20家,主要生产装置总产能达1.65万t/a,年产量在1.23万t左右,国内年需求量为1.50万t左右,不足部分仍需进口弥补(我国主要吗啉生产厂家及产能统计见表1)。

    产业发展应着眼于完善和提高

    目前国内吗啉生产已经能够满足市场需求,因此不宜新建装置,应对现有装置进行技术完善和提高,着重提高产品质量、降低成本,以优质低价促进其他下游产品的开发与应用。

       表1  我国主要吗啉生产厂家及产能统计  t/a

 

生产厂家

设计能力

工艺路线

备注

安徽昊源化工有限责任公司

8000

二甘醇法

吉化技术

 

吉化集团公司辽源精细化工厂

3000

二甘醇法

吉化技术

 

山东恒大化工(集团)有限公司

2000

二甘醇法

吉化技术

 

重庆市富源化工有限责任公司

2000

二甘醇法

吉化技术

 

吉林长山化肥厂

1500

二甘醇法

吉化技术

 

合计

16500

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