1、产品性能和用途 1,4-丁二醇(BDO)是一种重要的基本有机化工和精细化工原料, 其用途广泛,尤其它的衍生物更是附加价值高的精细化工产品,广泛 用做溶剂,医 药,化 妆 品,增塑 剂,固化剂, 农药,除莠 剂,人造革,纤 维,工程塑料等方面。 1,4-丁二醇还用作制造四 氢呋喃(THF )、-丁内 酯(GBL)、 N-甲基呲咯 烷酮(NMP)等。 70 年代以来,由于聚氨酯工业 和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料的迅速发展,促进了 1,4-丁 二醇的发展。 近年来 PBT 工程塑料和 PBT 纤维,因其易加工,优异的电性 能、机械及耐热性能,而被广泛应用于汽车、机械、电子和电气等工 业。
2、 PBT 纤维具有优异的 弹性(优于尼龙),染色性和吸水性好,手感 丰满,主要用于高档运动服,妇女内衣和紧身衣等,具有较大潜在市 场。 市场分析 (1)国外市场 分析 2009 年,全球 BDO 总产能达到 183.4 万吨/年,产量 127 万 吨。2004 年到 2008 年上半年,世界 BDO 市 场需求旺盛。 2008 年下 半年开始,全球需求急剧萎缩。至 2010 年全球 经济逐步复苏,BDO 生产逐步恢复增长势头。 截至 2009 年底,全球共有 BDO 主要生产商(产能 3 万吨/ 年及 以上)16 家,其中巴斯夫( BASF)产能最大,达到 41.7 万吨/ 年,占总 产能的
3、22.7%,拥有 4 个生产基地,分布在北美、欧洲和亚洲;排名随 后的台湾大连化工(Dairen)和利安德(Lyondell Basell)。 2009 年,全球 BDO 消费量为 127 万吨,主要消费领域有四氢呋 喃、PBT、 -丁内酯、聚氨酯、氨纶等。其中四 氢呋喃-PTMEG- 氨纶产 业链对 BDO 的需求量最大,约占其总消费 量的 49%。 2008 年以前,世界 BDO 的消费量以年均 6%的速度增长。2008 年受经济危机影响,各类消费品需求萎缩,2009 年消费量有减无增。 随着 2010 年全球经济 的复苏,BDO 的消费量恢复增长。预计 20102015 年,世界 BDO
4、 需求量将以年均 5.1%的速度增长,至 2015 年达到 170 万吨 /年,2020 年有望超过 200 万吨/年。 (2)国内市场 分析 国内 BDO 的生产始于上世纪 80 年代。1999 年,国内首套万吨 级 BDO 装置在东营胜利油田(现为山东佳泰)石油化工有限责任公 司建成投产。 2001 年,山西三维经攻关和改造引进的二手设备实现 了我国 Reppe 法 BDO 生产的规模化和现代化。此后,多家企业进入 国内 BDO 行业。 2010 年国内 BDO 生产能力 为 42.4 万吨/年。预计 到 2015 年我国 BDO 将形成 110 万吨/年生 产能力, 20102015 年
5、 均增长率超过 23%。主要生 产企业 2010 年及 2015 年产能情况见下 表。 表 8-13-1-1 国内 BDO 主要生产企业的产能及在建项目表(万吨) 序号 企业名称 2010 年 生产工艺 2015 年 1 山西三维集团股份有限公司 15 Reppe 法 15 2 新疆美克化工公司 6.0 Reppe 法 6.0 3 中国蓝星集团(天津) 5.5 顺酐法 11 4 大连化工(江苏)有限公司 3.6 烯丙醇法 3.6 5 福建湄洲湾氯碱工业有限公 司 3.0 Reppe 法 3.0 6 陕西比迪欧化工 3.0 Reppe 法 3.0 7 四川天华股份有限公司 2.5 Reppe 法
6、 8.5 8 云南云维集团 2.5 Reppe 法 2.5 序号 企业名称 2010 年 生产工艺 2015 年 9 山东佳泰石油化工有限公司 1.3 顺酐法 1.3 10 重庆建枫工业有限公司 - Reppe 法,2012 年建成 6.0 11 河南开祥精细化工有限公司 - Reppe 法,尚未开工 5.0 12 浙江华晨能源公司 - 顺酐法,2011 年投产 5.0 13 鹤煤集团公司 - Reppe 法,2012 年投产 5.0 14 山东中亚化工公司 - 顺酐法,2012 年投产 5.5 15 国电英力特能源化工 - Reppe 法,2012 年投产 10 16 中石化仪征化纤股份公司
7、 - 顺酐法,2012 年投产 10 17 山东淄博嘉周化工 - 顺酐法,2012 年建成 5.0 18 内蒙古东源科技有限公司 - Reppe 法,已开始设计 6.0 19 陕西德林化学 - Reppe 法,已通过环评 6.0 合计 42.4 117.4 2000 年我国 BDO 的表观消费量为 1.4 万吨,到 2005 年达到 13.9 万吨,2010 年表观消费量提高到 32.5 万吨,2000 2010 年的 年均增长率为 37.0%。我国 BDO 主要用于 THF、PU、GBL、PBT 领 域,2010 年分别占总消费量的 42%、23%、20%和 15%。预计到 2015 年我国
8、 BDO 消费量年均增长率为 9.8%,达到 50 万吨/ 年,2020 年将超过 70 万吨/年。我国 BDO 近年及预测的生产及消费 情况见下表。 表 8-13-1-1 国内 BDO 近年来的消费情况表(万吨) 年份 生产能力 产量 进口量 出口量 表观消费量 自给率/% 2006 14.9 9.0 5.8 17.3 52.0% 2007 14.9 11.5 10.4 22.2 51.8% 2008 26.5 15.5 8.1 23.6 65.7% 2009 34.9 18.5 7.5 26.0 71.2% 2010 42.4 26 6.5 32.5 77.4% 2015 110 60 0
9、 10 50 100% 由表中可看出,20112013 年是我国 BDO 产能集中投放的时 期,我国 BDO 产能的增加速度 远超过市场 需求的增长速度,BDO 产 能过剩面临问题。而且,随着国内 BDO 企业规模不断扩大,市场竞争 日趋激烈,后 进入者竞争能力减弱。 (3)产品价格分析 从 2006-2009 年国内 BDO 市场价格看,华东散水 BDO 货源的 月均价一般都维持在 15000 元/吨以上水平,而在 2006 年年底和 2007 年年初曾达到了 20000-23000 元/吨的高位,价格的走高吸引 一些贸易商逐利而至,进口量大幅增加后市场货源供过于求,导致后 期市场价格回落,
10、而 2008 年国内 BDO 市场除了两次短暂的上涨行 情外,由于受国际金融危机的影响,终端行业市场情况恶化,2008 年 下半年至 2009 年上半年全年大部分 时间都 处于低迷状态或阴跌走 势。具体见 下图。 图 2.1-3 20072009 年 BDO 价格曲线 由 2007-2009 年国内 华东地区散水 BDO 价格走势图可以看到, 虽然 2009 年国内 BDO 价格总体看来呈现回升趋势,但是与前几年 相比仍处于相对低位,2009 年全年最高价格不 过 14500 元/吨,全年 大部分时间价格保持在 11000-12500 元/吨附近。随着我国经济形势 的回暖及下游产品的需求增强,
11、从 2010 年开始价格逐步上 涨,到 6 月份,价格已涨至 19000 元/吨,全年平均价格在 17000 元/ 吨。2011 年初价格在 20000 元/吨。预计未来 BDO 的价格(不含税)将维持为 18500 元/吨左右。 参考国内近五年市场平均价格,且考虑世界经济和国际油价对产 品价格的拉动,未来产品价格将高于 2009 和 2010 年的平均价格水 平,本项目 测算取 17000 元/吨。 产品方案及生产规模 目前国内开发的炔醛法工艺技术已经有 3 万吨/ 年-5 万吨/年的 装置运行业绩,国外开发的技术已经超过 10 万吨/年的装置运行业 绩。 从工艺技术先进、成熟可靠,规模适度
12、合理的角度考虑,本项目 的生产规模确定为 10 万吨/年 1,4-丁二醇。如果 选用国外的炔醛法 技术可建设一套 10 万吨 /年的工艺装置,如果采用国内开发的炔醛法 技术,可考虑建设 2 套 5 万吨/的工艺生产装置。 工艺技术方案 工艺技术发展概况 国内外工业化生产 1,4-丁二醇(BDO)已有六、七十年的历史,在 半个多世纪的发展历史中,不同原料、不同工艺的 1,4-丁二醇(BDO) 工业生产工艺技术相继出现,目前,1,4- 丁二醇( BDO)的主要生产工 艺有:Reppe 法,顺酐法,烯丙醇法和丁二烯法。 (1)Reppe 法 Reppe 法又称炔 醛法,是生产 BDO 的传统方法。1
13、930 年由德 国 Farben 公司的 W.Reppe 等人开发成功,1940 年由德国巴斯夫公 司率先实现了工业化生产。它是以乙炔和甲醛为原料,先由乙炔和甲 醛在铜催化剂作用下合成 1,4-丁炔二醇, 1,4-丁炔二醇再经加氢生成 1,4-丁二醇(BDO)。 (2)丁二烯法 以丁二烯为原料生产 1,4-丁二醇(BDO)又分为丁二烯乙酰氧基 化法和丁二烯氯化法两种工艺。 (3)烯丙醇法 (又称环氧丙烷法) 环氧丙烷法由日本可乐丽公司开发成功,并由美国 Arco 和日本 可乐丽公司实现工业化。该法先由环氧丙烷异构化生成烯丙醇,烯丙 醇在以芳烃为溶剂,铑系催化剂 Rh6(CO)16 和三苯磷溶液为催化剂 作用下,液相加氢甲酰化生成 4-羟基丁醛溶液,然后再在 Raney 镍 催化剂作用下加氢生成 1,4-丁二醇(BDO )。 (4)顺酐法 20 世纪 80 年代以来,随着正丁烷氧化制顺酐 技术的发展,顺酐 的生产成本有所降低,因此以顺酐为原料生产 1,4-丁二醇(BDO)的工 艺路线日益受到重视。顺酐法又可分为直接加氢法和酯化加氢法两种 生产工艺。 就目前 1,4-丁二醇(BDO)生产技术的现状和发展趋势而言,这几 种技术都有发展,顺酐法和丁二烯法发展较快,炔醛法技术也有发 展,但由于乙炔来源等问题,近年建设厂家数不及顺酐法多。