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醋酸装置建设风起云涌供大于求初露端倪

[ 2006-10-16 ] 来源于: 中国化工信息

  醋酸是重要的有机化工原料之一,主要用于生产醋酸乙烯、醋酐、醋酸纤维素、醋酸酯类、对苯二甲酸、氯乙酸和醋酸盐类等产品,其衍生物多达几百种,广泛用于化工、轻工、纺织、医药、印染、橡胶、农药、电子、食品等领域。
低压甲醇法醋酸工艺一支独秀
  2005年我国醋酸生产能力为207万t/a,产量为139.8万t(见表1),进口54万t,表观消费193.8万t。醋酸的工业化生产方法有多种,目前我国主要采用酒精法、乙烯法、低压甲醇法3种工艺路线。
  2005年我国低压甲醇法产能和产量均占醋酸总产能和总产量的60%以上。酒精法是国内最早采用的醋酸生产工艺,目前国内几乎所有小型装置都采用此法。该法经过国内企业几十年的生产实践和技术改造,在节能降耗、三废治理等方面均有较大的改进,但乙醇消耗量达900kg/t醋酸。由于粮食发酵生产的乙醇市场售价达5000元/t,因此用乙醇来生产醋酸的利润空间较小。
  乙烯法工艺的乙烯消耗量为500kg/t醋酸,较高的乙烯价格(9000多元/t)也使得该法生产的醋酸成本在5000元/t左右。当前国内醋酸暂时供不应求,维持在5500元/t的较高价位,现存4套乙烯法装置仍在运行。随着低压甲醇羰基法装置的不断投产,醋酸价格理性回归至4000~4500元/t,乙烯法将逐渐退出市场。
  20世纪90年代上海吴泾化工、四川扬子江乙酰化工引进BP技术各建设了一套低压甲醇法合成醋酸装置,江苏索普集团采用国内自主开发的技术也建设了一套低压甲醇法合成醋酸的装置。目前国内低压甲醇法醋酸装置有5套已投产,在建装置4~5套,拟建装置不下10套。低压甲醇工艺生产醋酸的市场份额从2000年30%左右上升到目前的63%。四种醋酸生产工艺技术经济对比见表2。
    目前酒精法和乙烯法的车间成本已接近醋酸的市场价格,几乎无利可图;UOP/Chiyoda法成本最低,但目前国内的装置还没有投产,建设规模也较小;国内拥有低压甲醇法工艺的完全自主知识产权,装置规模较大。由于石油和粮食的紧缺,乙烯法和甲醇法装置将面临关停或转产,低压甲醇法装置将一枝独秀。
大型甲醇配套醋酸装置建设迅猛
    1. 2010年我国醋酸消费预计将达310万t
    近年来,随着醋酸乙烯、醋酸酯、PTA、醋酐、双乙烯酮、氯乙酸等醋酸下游产品的消费快速增长,国内醋酸的产量也快速增长(见表3)。预计2010年醋酸的当量消费为310万t,见表4。
  2. 2010年我国醋酸能力将达503万t/a
  由于乙烯法、酒精法的生产成本较甲醇法高,甲醇法替代前两种工艺路线是必然的选择。目前国内三家甲醇法醋酸生产企业对现有装置进行扩能改造,同时南京BP、南京赛拉尼斯、兖矿国泰、大庆石化等公司也积极上马甲醇法醋酸装置。
    2004年下半年以来醋酸市场一路攀升至8000元/t,同时随着大型甲醇装置的建设,许多企业如陕西榆林、云南云维、湖北枝江、河南骏马、淮北煤矿集团等都拟采用甲醇法合成路线配套建设大型醋酸生产装置。
    预计2007年底到2008年初将是国内醋酸供需的转折点,届时醋酸市场供大于求。2010年我国醋酸装置能力过剩200万t/a,供应远大于需求,价格战不可避免。2006~2010年我国醋酸产能、需求预测见表5。
市场容量有限 上马新装置要慎重
     未来几年国内醋酸市场的竞争将是低压甲醇醋酸生产企业之间的竞争,为了在将来的市场竞争中处于有利地位,醋酸产品必须实行低成本领先战略,占领较多的市场份额。
    1. 合理地选择技术
    随着先进煤气化技术的不断引进,壳牌、GSP、德士古煤气化技术将是国内生产甲醇和一氧化碳(CO)的首选技术,3种技术之间仍存在较大的技术及经济差别,还需市场进一步检验。
    2. 上下游一体化
    为了分散和转移市场风险,企业也要考虑向醋酸乙烯、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸丁酯)、氯乙酸、双乙烯酮等下游领域发展。
  醋酸乙烯  近年来,随着醋酸乙烯消费领域的不断扩大,国内醋酸乙烯供不应求。醋酸乙烯生产工艺有电石乙炔法和乙烯法,虽然国内电石乙炔法工艺技术相对落后,但仍具有很强的成本竞争力。生产醋酸乙烯单体的同时还应发展乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂、EVA橡胶、VAE乳液)等下游产品。
  醋酸酯  目前醋酸乙酯、丁酯新上装置较多,市场容量有限,建议发展醋酸异丙酯、醋酸异丁酯、醋酸苯酯类产品,同时扩大应用领域。
  氯乙酸  目前氯乙酸市场正处于快速增长期,年均增幅10%以上。氯乙酸的生产方法较多,连续氯化制氯乙酸是目前世界上大型氯乙酸装置采用最多的工艺技术,氯乙酸不是高附加值产品,只能通过规模化经营获取效益,装置的经济规模在4万t/a以上。
    3. 主体装置的大型化和节能降耗
    我国现有的甲醇法醋酸装置规模普遍偏小,催化剂技术较为落后。建议企业立足于开发新型催化剂体系,然后对装置进行扩能改造。以20万t/a的生产装置技改达到40万t/a为例,需确保系统热平衡和产品中碘、丙酸等杂物含量合格,新型催化剂必须满足以下3个条件:①在较低的水含量下稳定运行;②具有较高的活性,保证在不更换现有反应器的条件下获得较高的时空产率;③选择性好,副产品醛类、丙酸等生成率低。只有产量上去才能降低吨产品的折旧费、公用工程消耗,从而较大幅度的降低醋酸成本。
    甲醇法装置尾气中含有60%的CO,上海吴泾化工采用PSA技术回收CO取得了良好的经济和社会效益,同时还可以回收排放废液中30%的丙酸、60%的醋酸。回收技术既可以采用精馏分离工艺分别得到醋酸和丙酸产品,也可以将回收的酸与乙醇反应生产混合酯。
  新建装置应大型化(产能50万~60万t/a),同时提高特材(锆材、哈氏合金、超低碳不锈钢等)设备、管道、管件等的国产化率,降低投资费用,详细做好技术经济分析,避免投资决策失误。
    目前国内醋酸生产已基本实现先进生产工艺逐步替代落后生产工艺的转变,低压甲醇法装置也基本完成在全国各地的布点。
表1   2005年我国主要醋酸生产企业产能统计    万t/a

 

生产企业

产能

产量/t

原料路线

江苏索普(集团)有限公司

50

40.3

甲醇

扬子江乙酰化工有限公司

35

25.0

甲醇

上海吴泾化工有限公司

25

20.7

甲醇

山东兖矿国泰集团

20

2.0

甲醇

小计

130

88.0

中石油吉林化学公司

21

14.0

乙烯

中石油大庆石化公司

10

7.9

乙烯

中石化扬子石化公司

10

7.9

乙烯

中石化上海石化股份公司

5

2.9

乙烯

小计

46

32.7

山东金沂蒙集团有限公司

10

7.8

乙醇

石家庄新宇三阳实业有限公司

10

4.3

乙醇

肥城市荣祥化工有限公司

2

1.5

乙醇

江阴市长华化工有限公司

2

1.3

乙醇

南宁化工集团有限公司

1.5

1.2

乙醇

南阳天冠集团有限公司

1.5

1.0

乙醇

天津冠达集团公司

4

2.0

乙醇

小计

31

19.1

总计

207

139.8

注:兖矿国泰集团、天津冠达的产量为估算值
 
表2   四种生产醋酸工艺方法技术经济对比

     

     

      元/t

项目

酒精法

乙烯法

低压甲醇法

UOP/Chiyoda

主要原料

C2H5OHO2

C2H402

CH3OHCO

CH3OHCO

催化剂体系

Mn(Ac)2

Mn(Ac)2

均相Rh络合物

非均相Rh络合物

反应温度/

7080

6080

180190

180190

反应压力/MPa

0.25

0.310.35

2.72.8

3.54.0

转化率/%

88

9590

9990

9992

原料消耗定额/kg·t-1

920

528634

541550

537501

催化剂消耗/g·t-1

0.15g/t;碘50g/t

0.1g/t;碘5g/t

冷却水/m3·t-1

180

20

150

100

/kWh·t-1

700

85

30

49

蒸汽/kg·t-1

5000

3000

2200

1700

车间成本

5626

5232

3154

2920

 
表3    2001~2005年我国醋酸消费统计    万t

年份

2001

2002

2003

2004

2005

产量

85.7

84

94.5

115

149

进口量

20

35

50.5

51

54

消费量

105.7

119

145

157

203

同比/%

12.3

12.6

21.8

8.3

29.3

 
表4  2004/2010年醋酸衍生物生产统计及折合醋酸当量消费    万t

产品名称

产量

折合醋酸消费量

 

2004

2010

2004

2010

醋酸乙烯

90

175

68.4

126

醋酸酯

46

100

33

72

PTA

450

1000

27

60

氯乙酸

12

20

9.6

16

双乙烯酮

2

5

3.7

9

醋酐

13

22

15.3

28

合计

157

311

 
表5   2006~2010年我国醋酸产能统计及预测   万t/a

年份

2006

2007

2008

2009

2010

江苏索普

50

60

60

60

120

扬子乙酰

35

35

35

35

35

上海吴泾

25

25

60

60

60

兖矿国泰

20

20

20

60

60

南京赛拉尼斯

60

60

60

60

大庆石化

20

20

20

20

南京BP

50

50

50

云南云维

20

20

20

贵州水晶

3.6

3.6

3.6

3.6

河南骏马

20

20

陕西榆林

15

15

15

湖北枝江

20

20

淮北煤矿

20

20

其他

77

77

总计

207

300.6

343.6

443.6

503.6

需求/t

214

236

259

285

313

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