国内外甲醛行业发展情况

国内外甲醛行业发展情况 甲醛是一种重要的有机化工原料，是基础碳一化学品之一，是化学合成中重要的中间体， 其下游产品广泛应用于胶粘剂、涂料、树脂塑料、炸药、染料以及医药、农药等众多领域 中。近年来，我国建筑、汽车、电子、家电等行业快速发展，对胶粘剂、树脂塑料等产品 需求大幅度增长，从而拉动国内甲醛生产和消费不断增长。 1 生产技术 1.1 国外 甲醛的生 产工艺主要有两种，即甲醇氧化法和天然气氧化法。前者工艺成熟，收率 高，产品纯度高，目前生产甲醛几乎都采用此法。按所用催化剂类型的不同，甲醇氧化法 又可分为两种基本丁艺，即银催化工艺和铁钼氧化物催化工艺，分别简称银法和铁钼法。 银法又有两种不同的流程，可根据所需的产品纯度选择：一种是带有甲醇蒸馏回收的流程， 称为甲醇循环工艺；另一种是不带甲醇蒸馏回收的流程，称为非甲醇循环工艺。 银法甲醛 生产工业化时间 早，历史长，以德国 BASF 公司技术为代表。其优点是工 艺成熟，流程较短，投资少，电耗较低，热量可充分利用，单系列生产能力大；缺点是甲 醇消耗较高，催化剂寿命较短，产品甲醛溶液中残留的甲醇和甲酸等杂质较多。目前世界 甲醛生产能力约 70%采用银法。美国几个主要甲醛制造商仍采用银催化工艺，因为它的反 应器大，易于达到经济规模，投资较低。拥有银法专利的公司有：挪威 Dyno lndustrier 公司，德国 Karl Fischer 司和 Josef Meissner 公司，日本三菱瓦斯化学公司，意大利 Montedison 公司，美国 D.B.Western 公司和 Monsanto 公司。 铁钼法甲醛于 20 世纪 30 年代开始工业化，以瑞典 PorstorpAB 公司技术为典型。其优 点是装置规模较大，甲醇转化率可达 95%-99%，甲醇消耗低、催化剂寿命长(达一年以 上)，副产蒸汽多，产品浓度高(可达 55%-58%)，杂质较少；缺点是工艺流程较长，投资 相对较大，电耗较高。铁钼法工艺所生产的甲醛产品醇含量低，可直接用于下游产品生产。 目前世界甲醛生产能力约 30%采用铁钼法。近年来国外新建的甲醛装置采用铁钼法技术的 较多。拥有铁钼法专利的公司有：挪威 Dyno lndustrier 公司、法国 C&F ChimieIFP 公司、丹麦 HaldorTopsoe 公司、奥地利 Hiag 公司、德国 Josef Meissner 公司和 Karl Fscher 公司、美国 Lummus Crest 公司和意大利 Montedison 公司。 1.2 国内 我国甲醛 的生产起步于 20 世纪 50 年代中期。1957 年在上海溶剂厂采用前苏联 技术建成我国第一套甲醛生产装置，规模为 3000ta。20 世纪 60 年代末生产厂达到 10 家，总生产能力扩大到 10 万 ta。20 世纪 70 年代以后，我国甲醛工业无论在产 能、生产技术还是在设备、节能和自动控制等方面，都有了较大的改进和提高。随着反应 热和尾气燃烧热的利用，甲醛生产装置由原来的“耗汽型” 变成为“不耗汽型”或“外供蒸汽 型”装置。20 世纪八九十年代我国甲醛工业得到迅速发展，几乎全国各地均建有甲 醛生产 装置。 20 世纪 90 年代开始，我国甲醛工业迅速发展，银法甲醛生产技术的主要技术经济 指标已达到国际水平，装置规模也走向大型化，单套最大能力达到 16 万 ta。20 世纪 90 年代 10 年中，先后从发达国家引进 6 套铁钼法甲醛生产工艺，使我国的甲醛生产银 法和铁钼法齐头并进。 原料甲醇的 单耗是甲醛 生产中一项极为重要的技术经济 指标。国内初期的甲醇 (37%CH20)单耗高达 580ket，20 世纪 60 年代的平均单耗在 540kst 左右。随 着银催化剂的制备与使用水平的提高以及生产设备及工艺的改进，原料甲醇的单耗不断下 降，银法中的负载银催化工艺的甲醇单耗从 550kZt 左右降到 470kg-490kgt,而 银法中的电解银催化工艺的甲醇单耗则从 480kgt 左右降到 445kg-465kgt，已接 近国际 430kg-440kgt 的先进水平。国内铁钼法催化工艺的甲醇单耗，在很长的一段 时间内单耗都比较高。但近几年在引进、吸收国外先进技术后单耗下降很快，现已达到国 际先进水平。同时，电耗水平也从以往的 45kWht 左右下降到 35kWht 左右，个别 装置还达到 20kWht 以下的水平。 但从总体上看，我国甲醛行业仍主要采用银法工艺 生产质量分数为 37%的稀甲醛。 再通过将 37%的稀甲醛浓缩成 50%以上的浓甲醛后进一步利用。 2 世界市场现状及发展趋势 2.1 供求情况 2003 年，全球甲醛生产厂家约 600 家，总能力 约 3300 万 ta。其中，我国生 产厂家约 300 家，总产能超 过 580 万 ta；美国生产 厂家有 50 多家，总产能约 546.1 万 ta；德国约 290 万 ta；日本约 180 万 ta；前苏联约 165 万 ta； 意大利约 178 万 ta；印度尼西亚约 55 万 ta 。上述国家和地区甲 醛产能之和超过全 球总产能的 50%。 Borden 公司是世界上最大的甲醛生产商，其次是 BASF、Hoechest 及 Georgia Pacific 公司。单套装置生产能力最大的甲醛生产厂是德国 BASF 公司在 Ludwigshafen 的甲醛厂，生产能力 127 万 ta，其次是美国公司 Hoechst Celanese 在 BishopTX 的 甲醛厂，生产能力 72.6 万 ta。世界主要甲醛生产厂如表 1 所列。 2003 年世界甲醛消费量为 2402.5 万 t。其中，亚洲是最大的消费地区，消费量 为 792.1 万 t，占世界总消费量的 33%；其次是西欧及北美，消费量分别为 721.7 万 t 和 516.3 万 t，分别占世界总消费量的 30%及 21.5%。世界甲醛供求情况如表 2 所列。 表 1 世界主要甲醛生产商 万 ta 公 司 生 产 能 力 公 司 生 产 能 力 美 国 Borden 化 学 191 4 Georgia-Pacific 108 6 HoechstCelanese(塞 拉 尼 斯 ) 73 D B Westem 55 4 Dynea 41 2 Perstorp 22 7 杜 邦 18 1 加 拿 大 Boeden 化 学 55 8 Dynea 21 7 塞 拉 尼 斯 16 德 国 巴 斯 夫 127 阿 托 菲 纳 石 化 24 3 塞 拉 尼 斯 20 1 拜 尔 27 1SP 18 9 意 大 利 Sadepan 化 学 43 5 DSM 134 5 荷 兰 Dynea 19 Caldic 19 英 国 Borden 化 学 20 日 本 三 井 化 学 21 5 Daicel 化 学 21 三 菱 气 体 化 学 17 5 表 2 2003 年世界甲醛供求关系 国家 或地区 生产能力/ 万 ta-1 产量/万 t 消费量万 t 占世界消费 量比例/% 北美 670.9 526 516.3 21.40 拉丁美洲 142.1 105.8 104.1 4.3 西欧 866.9 734 721.7 30.0 中欧和东欧 328.6 162.7 162.5 6.8 非洲 19.8 16 16.3 0.7 中东 83.5 66.6 66.6 2.8 亚洲 1146.8 795.8 792.1 32.90 大洋洲 44.2 22.9 22.9 1.0 总计 3302.8 2429.8 2402.5 100.0 预计今后几年 间，世界甲 醛的需求量的年均增长速度仍将保持 3.2%左右，2008 2010 年年需求总量将达到 2810-2995 万 t，其中，美国的增长率为 1.6%，西欧为 2.6%，日本为 0.5%，亚洲其它国家需求增长较快，达到 4.5%。世界甲醛需求列于表 3。 2.2 国际贸 易 世界各地区甲 醛供应量稍有 过剩，国际间的贸易量不足消 费量的 2%。这主要是因为 甲醛有易发生聚合的性质，不适于长时间贮存及远距离运输。因此，多数甲醛装置是供应 当地下游企业，导致世界甲醛贸易量较少。世界主要国家或地区甲醛进出口情况如表 4。 表 3 2003-2008 年世界甲醛需求量年均增长率 % 国家或地区 增长率 北美 美国 1.58 加拿大 3.48 墨西哥 3.71 南中美洲 5.65 西欧 2.57 中欧和东欧 3.83 非洲 3.11 中东 5.25 日本 0.50 亚洲(除日本) 4.54 大洋洲 3.73 世界 3.19 表 4 2003 年世界主要国家或地区甲醛进出口情况 万 t 国家或地区 进口 出口 北美 1.6 1.0 拉丁美洲 0.6 西欧 25.2 24.2 日本 0.05 0.01 东欧 0.05 0.07 非洲 0.03 中东 6.0 6.0 亚洲其它 1.8 3.9 合计 35.33 35.18 2.3 消费结构 国外甲醛 下游产品主要有 脲醛树脂、酚醛树脂、蜜胺 树脂、聚甲醛树脂、多聚甲醛、 乌洛托品、季戊四醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷(TMP)、三羟甲基乙烷、二羟甲基丙酸、 吡啶及其衍生物、乙炔化学品(1，4 丁二醇旧 DO)、PBT、四氢呋喃、聚四氢呋喃、 丁内酯等)、MDI、螯合剂、缓释肥料、硝基烷衍生物(如三 羟甲基硝基甲烷等) 、纤维处理 化学品、造纸用化学品等 16 大类约几百个品种。 脲醛树脂、酚 醛树脂、蜜胺 树脂等热固性树脂主要用于木材加工行 业用胶粘剂，占 世界甲醛总消费量的 60%以上。其中，脲醛树脂约占 46%，酚醛树脂约占 12%，蜜胺树 脂约占 6%。而需求增长最快的消 费领域是脲醛树脂、聚甲 醛及 MDI。表 5 是世界甲醛消 费构成情况。 表 5 世界主要国家和地区甲醛的消费结构 % 用途 美国 西欧 日本 其它 脲醛树脂 24 44.3 12.3 46 酚醛树脂 16.5 8.6 7.8 12 蜜胺树脂 3.2 7.5 4.8 6 1，4-丁二醇 11.4 6.7 - 4 聚甲醛 12.9 7.1 33.0 8 MDI 6.7 5.4 8.3 4 季戊四醇 5.0 5.4 6.7 5 乌洛托品 2.7 2.0 - 2 三羟甲基丙烷 - 2.1 - 0 其它 17.6 10.9 27，1 13 合计 100 100 100 100 3 国内现状及发展趋势 3.1 生产 能力 2004 年，我国有甲醛生产企业近 300 家，总生 产能力约 850 万 ta(包括闲置 的产能)，居世界首位。其中，山东的生产能力最高，达 120 万 ta 以上，其次是河北、 江苏、广东等地。 近年，我国相 继新建成了一批 规模较大的甲醛生产 装置，使我国企业规模的结构发 生明显变化，现有产能 5 万 ta 以上(含 5 万 ta) 的甲醛生产企业 54 家，占企业总数 的 17.9%，其产能之和达 447 万 ta，占总产能的 52%。近年建成的大型装置包括河 北文安县凯跃化工公司的 16 万 ta 甲醛装置、山东沭化集团公司的甲醛能力由原来的 4 万 ta 增加到 14 万 ta、广东省建陶番禹化工有限公司 8 万 ta、江苏太仓建滔化 工有限公司 20 万 ta 甲醛装置。2004 年甲醛行业企 业规模结构见表 6。目前我国主 要甲醛生产厂家列于表 7。 表 6 2004 年我国甲醛行业 企业规模结构 生产规 模 企业数 合计产能万 ta1 占总产能比例 10 万 t，及 以上 18 222 25.84 8 万 t.及以 上 10 82 9.55 5 万 ta1 及以上 26 143 16.65 5 万 ta1 以下 248 412 47.96 合计 302 859 100.00 3.2 供求关系 我国甲醛 的需求基本上靠自我配套解决。 2003 年，共消费甲，醛 389.8 万 t，1998 2003 年间的消费年均增长率为 25.03%。表 8 是近年来我国甲醛供需情况。 3.3 消费 构成及预测 我国甲醛 的主要消费领 域为胶粘剂、塑料、涂料、季戊四醇和 乌洛托品等一些技术 含量高、附加值高的产品，如聚甲醛、1，4 丁二醇、新戊二醇、新型酚 醛树脂及其复 合材料、MDI 等，由于技术问题 ，发展缓慢。 表 7 我国生产规模 10 万 ta 以上的甲醛生产厂家 ta 生产企业 生产能力 江苏太仓建滔化工有限 公司 200000 河北文安县凯跃化工公 司 160000 山东沭化集团有限公司 140000 苏州精细化工集团有限 公司 128000 上海溶剂厂 82000 广东省建陶番禹化工有 限公司 80000 广州溶剂厂 72000 云天化集团有限责任有 限公司 66000 衡阳三化实业股份有限 公司 65000 北京化工实验厂 60000 湘潭市合成化工厂 55000 吉林石化公司 54000 广东省江门市溶剂厂 50000 河北新化股份有限公司 50000 保定市化工原料厂 50000 上海申星化工有限公司 40000 河南中原化工(集团)股 份有限公司 40000 巨化集团公司 34000 表 8 近年我国甲醛供求关系 万 t 年份 产量 进口量 出口量 表观消费量 1998 1274 025 008 12757 2000 230 014 015 22999 2001 287 01 012 28698 2002 336 015 012 33603 2003 38974 019 012 38981 19982003 年均增长率 2506- 534 845 2503 2003 年，我国甲醛的消费量为 389.81 万 t。其中消费量最大的是胶粘剂，占总 消费量的 41%；其次是树脂塑料，占总消费量的 14.2%；季戊四醇占 6.2%，涂料占 5.2%； 乌洛托品占 4.5%。表 9 是我国甲醛消费构成情况。 表 9 2003 年我国甲醛的消 费结构 消费领域 甲醛消费量万 t 比例 胶粘剂 160 410 树脂塑料 554 142 季戊四醇 242 62 乌洛托晶 176 45 涂料 202 52 其它 1123 288 合计 38981 1000 3.3.1 胶粘剂 胶粘剂是我国甲 醛最大的消 费领域。胶粘剂产品主要有 脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和 三聚氰胺甲醛树脂胶三种，主要用于木材加工业，其次用于模塑料、涂料、纺织物及纸张 的处理剂等。由于我国森林资源并不丰富，而且森林保护的力度不断加大，限伐、禁伐天 然树林，木材资源将愈来愈显得紧张，为此各地加大了利用竹材和木材综合资源的力度， 碎粒板、刨花板、纤维板等人造板材的生产量不断增加，我国人造板行业得到空前发展， 木材加工企业多达 3000 余家，人造板材产量居世界前列。近年河北、山东、浙江、广东 等地形成了大型人造板材生产基地，促使用胶量有较大幅度上升，因而对甲醛的需求量将 会有较大的增加。另外，由于国家实施扩大消费、拉动内需的经济策略，汽车及房地产行 业迅速发展，带动了建材行业以及装饰装修行业的发展，促进了粘胶业的发展，增加了甲 醛的消耗量。预计到 2008 年，我国“ 三醛”胶粘剂的需求量将达到 390 万-400 万 t， 该行业对甲醛的总需求量将达到 280 万-290 万 t。 3.3.2 树脂塑料 我国酚醛树 脂的生产已有近 60 年的历史，目前生产能力已超过 25 万 ta，产量 20 万 t 左右。国内现有酚醛塑料原粉生产企业 40 余家，主要集中在华东、华南、华北 等地区。 随着经济 的发展，酚醛树 脂和塑料的许多新的应用 领域不断被开发。在如今隧道交 通日益发达和高层建筑日益增多的情况下，酚醛塑料特别适合用于防火要求严格的场合。 目前城市地铁车辆和高楼建材中的塑料制品，越来越多地采用了各类酚醛塑料复合材料。 近年来我国电子电器产业和汽车、炊具制造业对酚醛材料的市场需求强劲，国外一些酚醛 厂商看好国内市场，纷纷进入我国独资办厂。业内人土指出，酚醛树脂材料产业已进入了 全面发展的大好时期。 3.3.3 季戊四醇 近年来，我国季戊四醇发展迅速，不仅产能快速增加，生 产技术也取得较大进步。 1997 年我国季戊四醇生产能力和产量分别为 5 万 ta 和 2 万 t，2002 年分别增加到 10 万 ta 以上和 5 万 t 左右。2003 年生产能力和产 量分别增加到 12 万 ta 以上和 6.5 万 t。目前我国有季戊四醇生产厂家近 30 家，其中规模超过万吨级的企业主要有衡 阳三化实业公司、湖北宜化集团公司、云天化集团公司和保定化工原料厂等。湖北宜化宜 都分公司的 1.5 万 ta 季戊四醇新生产线已投产。新生产线为韩国三洋化学实业公司的 单季及双季戊四醇专有技术，加上原有的 1.5 万 ta 产能，陔公司已经具备了 3 万 ta 季戊四醇的生产能力，排名 亚洲第一、世界第三。亚 洲周边国家季戊四醇装置较少， 国际市场需求看好，2003 年我国进口季戊四醇减少到 2641t，而出口大增，达到 7848t，表观 消费量达 6 万 t。 2003 年我国季戊四醇消费构成大致为：醇酸树脂占 67%，润滑油占 5.5%，聚氨 酯占 6.5%，松香酯占 6.0%，其他领域约占 15%。我国季戊四醇下游产品发展很快，目 前正在开发季戊四醇的深加工下游产品，这些用途包括聚酯多元醇的引发剂、阻燃涂料组 分、环氧交联剂中间体、聚氯乙烯稳定剂、油改性氨基表面涂料(氨基醇酸树脂)中间体、 烯烃抗氧剂和季戊四醇三丙烯酸酯。预计 2008 年国内季戊四醇需求量将达到 11 万-12 万 t，消费甲醛量达 39 万-40 万 t。 3.3.4 乌洛托品 乌洛托品主要用作酚 醛 塑料的固化剂、氨基塑料的催化 剂、橡胶硫化促进剂、纺