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概述间苯二甲酸的生产与消费现状 咨询电话：(0086)571 82718253 转 930,737、773、770、721 【作者：顾超英】【发布时间：2008/03/28 14:05:53】 【字体： 大 中 小 】 【关闭】 一、前言 间苯二甲酸（简称IPA）又名1，3-苯二甲酸或异酞酸，外观为白色结晶性粉末或针状结晶，熔点345-347，能升华，易溶于甲醇、乙醇、丙酮和冰醋酸，微溶于沸水，不溶于苯、甲苯和石油醚。间苯二甲酸具有较强的耐热、耐水解性和耐化学性，易燃、低毒，对皮肤、眼睛、粘膜等软组织有刺激作用，操作贮运时应遵守有毒易燃化学品之规定。间苯二甲酸具有一般二元酸的特征反应，可发生成盐、脱水、加氢、卤化等反应，产品在生产涂料、纤维、树脂及其增塑剂等方面应用甚广。在醇酸树脂涂料、聚酯(PET)树脂、不饱和聚酯(UPR)树脂、特种纤维、热熔粘合剂、印刷油墨、聚酯纤维染色改性以及树脂增塑等方面具有广泛的用途，开发利用前景广阔。 二、聚酯树脂上游原料间苯二甲酸的具体生产工艺与流程 1.聚酯树脂上游原料间苯二甲酸的工艺简述 目前，间苯二甲酸的生产方法主要是间二甲苯液相空气氧化法、间二甲苯硫氧化法和间苯二腈水解法3种，其中间二甲苯液相空气氧化法是目前工业上生产问苯二甲酸的主要方法。 具体工艺：以醋酸为溶剂，醋酸钴、醋酸锰为催化剂，并有一种溴化物作助催化剂，间二甲苯与氧气经依次氧化过程生成粗间苯二甲酸，再经提纯得到精IPA。当间二甲苯第一个甲基被氧化后，因为苯环电子失活，继续反应的速度大大减慢，此时由于锰和溴化物的参与，迅速把钴的游离电子传输到苯环上，从而克服温度提高后，醋酸和芳构酸的脱羧作用，保持较高反应速度。粗IPA 中的杂质主要是3一羧酸苯甲醛，最终会导致聚酯着色，所以必须予以脱除，但该杂质难以用物理方法去除，需将它的水溶液催化加氢转化为间甲苯甲酸，间甲苯甲酸的溶解度较低，在IPA重结晶过程中，留在母液中而被分离。 2. 聚酯树脂上游原料间苯二甲酸的生产流程 间二甲苯一步氧化成粗IPA和粗IPA精制工艺的主要步骤有：间二甲苯氧化(粗1PA合成)结晶离心(粗IPA 回收)粗IPA 干燥粗IPA 溶解加氢结晶离心(IPA 回收)IPA干燥。催化剂系统(醋酸钴、醋酸锰与溴化物)和循环醋酸在进入氧化反应器之前，在催化剂溶解槽内先混合。溶剂与问二甲苯的重量比为2：4，催化剂用量一般为使用溶剂的1%-2 %，助催化剂溴原子对催化剂原子的比例在1/10-10/1之间选取。使用喷射空气的连续搅拌氧化器，反应器温度和压力为236和2.46 MPa，停留时间约1 h，反应热量依靠溶剂和间二甲苯的冷凝和回流以及发生水蒸汽带走。间二甲苯接近全部转化，该步工序的产得率约98 %(mo1)。氧气供给量比理论值过量，在反应器上方气体空间中，氧含量保持1%-1.5%为宜。少量醋酸会被氧化过程破坏。生成的粗IPA与醋酸的热泥浆连续从反应器排出进入结晶器。将部分醋酸、未反应间二甲苯和反应生成水闪蒸，热泥浆被冷却，粗IPA结晶析出，经离心和干燥，然后再加以精制。粗IPA 先在泥浆槽内，用热水洗涤，经加热与溶解，粗IPA 水溶液进入加氢反应器。在钯炭催化剂床层上，杂质3一羧苯甲醛与氢气反应为间甲苯甲酸，反应温度280-290，加氢反应器出料送结晶器。结晶IPA的离心回收一般分加压离心和常压离心或真空过滤两步进行，含杂质母液送废液处理系统，湿IPA结晶再经干燥、冷却后贮存、包装出厂。本工艺过程总产得率约为90%。由于涉及腐蚀介质和高温条件，凡与醋酸和卤化物接触的设备其材质应采用钛和Hastelloy台金，其余设备可用316不锈钢。 三、间苯二甲酸在聚酯系列产品领域的实际应用情况 间苯二甲酸的用途十分广泛，主要用于生产涂料、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、特种纤维、热熔粘合剂、印刷油墨、聚酯纤维染色改性剂和树脂增塑剂等。 1.生产酸改性共聚酯 由摩尔分数为0.01-0.1的间苯二甲酸和对苯二甲酸及乙二醇共聚形成的共聚酯聚合物，具有很好的耐撕拭强度、抗冲击性和熔融粘度及可染性。用此工聚酯制造的瓶子能增加透明度、降低醛含量、提高阻隔性、缩短加工循环时间。此外，这些酸改性的共聚酯还可制造多种用途广泛的纤维和薄膜产品，如高回弹性芳香族热粘聚酯纤维、异热收缩混纤维、柔软膨松仿娟丝、仿真丝、仿天然纤维，感绝缘中空耐酸碱聚酯纤维，导电、抗静电纤维，抗起皱、耐水解稳定性聚酯纤维等。 2.生产低熔点聚酯 一般情况下生产的PET聚酯熔点约为250，用100%间苯二甲酸生产的聚酯熔点约为65，如果聚酯生产中的酸组分用50%的间苯二甲酸替代对苯二甲酸，生成的共聚熔点约为120。为此可根据聚合物性能的要求，在较宽范围内改变间苯二甲酸的含量，以生成不同熔融温度的聚酯。此类聚酯生产的长丝可以制造轻飘、柔软及华贵感觉的柔性织物。生产的纤维除用于制造热粘结无纺织物外，还可用作填充物，增加无纺织物的蓬松度，降低填充物的重量，增加保温性能。制造超细纤维，由于其结晶区的缩小，染色性能优于纯PET超细纤维。 3.生产不饱和聚脂 由间苯二甲酸、丁烯二酸酐和乙二醇混合缩聚制得的间苯二甲酸型不饱和树脂较邻苯二甲酸型不饱和树脂具有更好的水解稳定性、更高的硬度、较高的热分解温度和更好的耐化学品性，适用于室温低压成型和热压成型，可用作耐化学腐蚀设备及钢设备的防腐层或衬里，如玻纤增强塑料和表面胶凝层，尤其适用于缠绕成型制品以及100以下长期使用的耐热制品和胶衣层，广泛用于建筑、管道、贮罐、交通运输、航海、电子电器和日用消费品等领域。间苯二甲酸与高性能的纸质材料混合可制成物理性能良好、成本低的阻燃型树脂和构造型树脂，用于制造电梯、扶手和鱼杆等。耐腐蚀的间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂应用于地下贮罐、汽油管线、公共设施基础的修理及更换，如道路、高速路、桥梁及其辅助设施（防雨、防光、抗震）、船坞、防波提、供水系统、废物处理系统等。由间苯二甲酸制成的压缩模型树脂，可用于制造汽车部件、工业品零件、微波炉、电器部件、水槽、浴盆、淋浴室隔板、小型船只等。 4.生产阳离子可染树脂改性单体 由间苯二甲酸制得的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠（SIPM）是聚酯切片的改性单体，可使改性后的聚酯纤维染色更鲜艳浓厚，着色性变好，同时具有抗起球效果。在聚酯切片中引入SIPM可生产阳离子改性涤纶长丝，其外观虽然与普通涤纶长丝没有太大的区别，但是由于采用了阳离子改性，不仅大大改善了纤维的吸色性能，而且降低了结晶度，从而使染色分子易于渗透，使得纤维容易着色。这种纤维既保证了阳离子易染，同时又可增加纤维的微孔，提高了纤维的上染率、透气性、吸湿性，从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化。通过仿真丝化可使织物柔软透气，舒适、抗静电、常温常压与毛共染。用阳离子改性纤维织成发的织物，在用阳离子染料进行染色时，具有色调鲜明、深染性好、吸尽率高、耐日光坚牢度和烟褪色牢度好等优点。在拼色染色时，染料相容性好。在高温染浴中，稳定性好，对包括普通聚酯纤维在内的其它纤维的玷污性小，向纤维内部的扩散速率快，无环境污染现象，染浴中PH值变化大，染料稳定性高。目前我国间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的生产厂家主要有山东华源化工有限公司（生产能力为1000吨/年）以及扬州有机化工厂（生产能力为2000吨/年）等。 5.生产胶衣树脂 胶衣树脂是由不同类型不饱和聚酯树脂添加触变剂、颜料、填料和助剂配制而成的特种树脂，主要用于玻璃钢制品的表面保护层。目前我国的胶衣树脂类型主要有间苯二甲酸型、双酚A型、乙烯基酯等，其中间苯二甲酸型胶衣树脂最为常见。间苯二甲酸型胶衣树脂是以间苯二甲酸性聚酯树脂为主的胶衣树脂，该树脂综合性能优良，因间苯二甲酸在酯化过程中不会升华，所以树脂中不会残留有间苯二甲酸单体和低分子量的间苯二甲酸酯杂质，纯度较高。 6.在纤维树脂方面的应用 在纤维树脂方面，间苯二甲酸具有广泛的用途。其一，在作非织造布用纤维时，由于加入间苯二甲酸，纤维在成型和牵伸过程中形成大量的无定型取向区，在非织造布粘合时，纤维的无定型取向部分的分子将松驰，纤维形卷曲使非织造布产生膨松，从而不需添加其他材料便可以改善非织造布的性能。其二，加入间苯二甲酸可以改进聚酯纤维织物的着色性能。由于加入间苯二甲酸，降低了对着色有影响的结晶度，使织物着色性能增强，对超细纤维织物着色所起的作用更大。由间苯二甲酸制成的间苯二甲酸二甲酯磺酸盐与精对苯二甲酸形成的共聚树脂称为阳离子可染树脂，其纤维改进了着色性能，使得在常温下可染色。其三，加入间苯二甲酸后，聚酯纤维加工速度加快，因此，不产生热诱导结晶。聚酯抽丝的丝不脆，也不易在快速牵伸时产生毛丝。 四、2011年前世界间苯二甲酸的供需现状及市场前景情况 1.世界生产现状 近年来，世界间苯二甲酸的生产能力小幅度增长，2003年。世界间苯二甲酸的总生产能力为78.8万吨/年，生产厂家主要集中在美国、西欧和亚洲，其中美国的生产能力为26.8万吨/年，约占世界间苯二甲酸总生产能力的34.0%；西欧的生产能力为17.5万吨/年，约占世界间苯二甲酸总生产能力的22.2%；亚洲的生产能力为34.5万吨/年。约占世界间苯二甲酸总生产能力的43.8%。到了2006年-2007后世界间苯二甲酸的总生产能力上升为81.0万吨/年以上，生产厂家依然主要集中在美国、西欧和亚洲。其中美国的生产能力为26.8万吨/年，约占世界间苯二甲酸总生产能力的34，西欧的生产能力为19.5万吨/年。大约占总生产能力的24.1；亚洲的生产能力为34.5万吨/年，大约占总生产能力的42.7。其中美国FlintHills Res0urces公司是目前世界上最大的间苯二甲酸生产厂家生产能力为20.0万吨/年以上，大约占世界间苯二甲酸总生产能力的24.7；其次是比利时BPCherobel公司，该公司的生产能力为12.5万吨/年，大约占世界总生产能力的15.4。第三位的是日本A.G国际化学公司拥有产能为12万吨/年，再者西班牙INTERQUISA公司排列第四位，该公司生产能力为7.0万吨/年，下表1为世界间苯二甲酸主要生产厂家产能情况！ 表1 世界间苯二甲酸主要生产厂家情况 生产厂家名称生产能力备注美国BP公司20.01998年底扩产美国Eastman化学公司6.81998年底投产比利时BP Chembel公司12.5西班牙Intercontinental Quimica公司7.0日本A.G国际化学公司12.0中国石化集团北京燕山石化公司聚酯厂2.51999年建成投产韩国Kohap公司7.01999年建成投产新加坡Lonza公司7.01998年建成投产中国台湾Tuntex石油化工公司5.02000年建成投产另外，据悉2006年美国有2家企业生产间苯二甲酸生产能力为26.8万吨/年，大约占世界间苯二甲酸总生产能力的33.1。随着高性能缓蚀和抗湿不饱和聚酯树脂和表面涂料的不断发展近年来美国对间苯二甲酸的需求量稳步增长，但增长幅度较小。2000年，美国间苯二甲酸的消费量为12-3万吨，2005年增加为13.5万吨，2000-2005年肖费量的年均增长率约为1.9，2006年美国间苯二甲酸的消费量为14.1万吨，其中产量为15.0万吨，进口量为0.9万吨，出口量为1.8万吨，消费去向主要用于生产不饱和聚酯树脂、表面涂料和共聚树脂，其中不饱和聚酯树脂对问苯二甲酸的需求量为5.1万吨/年，大约占美国间苯二甲酸总消费量的36.2；表面涂料的消费量约为3.8万吨/年约占总消费量的26.9；共聚酯树脂(包括PET树脂和功能性聚酯塑料)的消费量为3.0万吨/年，约占总消费量的21-3；其它方面(包括芳族聚酰胺纤维、耐高温聚合物、5一硝基间苯二甲酸及其衍生物、问苯二甲酸二甲酯一5一磺酸钠及其衍生物以及液晶聚合物等)的消费量为2.2万吨/年，约占总消费量的15.6。预计2006-2011年美国间苯二甲酸的需求量将以年均约3.9的速度增长，2011年总消费量将达到约17.1万吨，其中共聚酯树脂的年均增长率最高，将达到约7.0；其次是表面涂料，年均增长率将达到约3.4。再者，西欧地区曾是世界上最主要的间苯二甲酸生产地区，2001年由于意大利Sisas关闭了其8.6万吨/年的间苯二甲酸生产装置，使得西欧地区间苯二甲酸的生产能力大大减少。2006年，西欧有英国和西班牙二个国家的二套装置生产间苯二甲酸，总生产能力为19.5万吨/年，大约占世界总生产能力的24.1。近年来，西欧地区间苯二甲酸的消费量稳步增加。2000年消费量为10.2万吨，2005年增加到12.7万吨，2000-2005年消费量的年均增长率约为4.5 2006年西欧间苯二甲酸的消费量为13.4万吨。其中，产量为13.2万吨，进口量为3.2万吨，出口量为3.0万吨，其下游产品中不饱和聚酯树脂对间苯二甲酸的需求量为3.7万吨/年，大约占西欧间苯二甲酸总消费量的27.6：表面涂料对间苯二甲酸的需求量为3.9万吨/年，大约占总消费量的29.1；共聚聚酯树脂对间苯二甲酸的需求量为5.0万吨/年，大约占总消费量的37.3 ：其它方面(包括增塑剂、5一硝基间苯二甲酸及其衍生物、间苯二甲酸二甲酯一5一磺酸钠及其衍生物等)对间苯二甲酸的需求量为0.8万吨/年，大约占总消费量的6.0，德国是西欧间苯二甲酸最主要的消费国家，消费量约占西欧地区间苯二甲酸总消费量的25.0，西欧其他对间苯二甲酸消费国家还有意大利、英国、荷兰、法国和西班牙。预计2006-2011年西欧地区间苯二甲酸的消费量将以年均约4.2的速度增长，到2011年总消费量将达到约16.5万吨/年。其中，共聚聚酯树脂的年均增长率将达到约7.3其次是表面涂料，年均增长率将达到约2.4。还有日本国家，据悉2006年日本只有一家企业生产间苯二甲酸，总生产能力为12.0万吨/年，大约占世界间苯二甲酸总生产能力的14.8。近年来日本间苯二甲酸的消费量变化不是很大。1995年日本间苯二甲酸的消费量为2.5万吨，2000年下降到2.2万吨，消费量的年均增长率约为-2.6，2006年日本间苯二甲酸的消费量为1.8万吨，其中产量为7.0万吨，进口量为1.7万吨，出口量为6.7万吨。产品主要用于生产不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯树脂对间苯二甲酸的年需求量为1.1万吨，大约占日本间苯二甲酸总消费量的61.1；表面涂料的年需求量为0.2万吨，大约占总消费量的11.1；共聚聚酯树脂的年需求量为0.1万吨，大约占总消费量的5.6；其它方面(包括增塑剂、5一硝基间苯二甲酸及其衍生物、间苯二甲酸二甲酯一5一磺酸钠及其衍生物等)的年需求量为0.5万吨，大约占总消费量的27.8。预计2006-2011年，日本间苯二甲酸的年消费量将以年均约2.2的速度下降到2011年总消费量将下降到约1.7万吨/年。与此同时，2006年亚太其他国家和地区(包括中国大陆、中国台湾地区、韩国和新加坡)有4套装置生产间苯二甲酸生产能力为21.5万吨/年，大约占世界间苯二甲酸总生产能力的26.5。2006年亚太其他国家和地区间苯二甲酸的消费量为25.5万吨，其中产量为15.5万吨，进口量为15.0万吨，出口量约为5.0万吨，主要用于生产不饱和聚酯树脂、共聚聚酯树脂和表面涂料。其中，生产不饱和聚酯树脂对问苯二甲酸的需求量为9.5万吨/年，大约占间苯二甲酸总消费量的37.2；共聚聚酯对间苯二甲酸的需求量为3.0万吨/年，大约占总消费量的11.8；表面涂料对间苯二甲酸的需求量为9.0万吨/年，大约占总消费量的35.3；其他方面的需求量为4.0万吨/年，大约占总消费量的15.7。预计2006-2011年亚太其他国家和地区间苯二甲酸的消费量将以年均约6.5的速度增长，2011年总消费量将达到约35.0万吨，消费主要集中在中国大陆、中国台湾地区和新加坡。 2.消费现状及市场前景 目前，世界间苯二甲酸的消费主要体现在不饱和聚酯树脂、聚酯和醇酸树脂(主要用作表面涂料)、油墨、增塑剂和包装材料的中间产物等几个方面。2001年，由于全球经济发展速度缓慢，全球间苯二甲酸的消费量仅为45.0万吨左右。近几年随着美国经济的复苏，全球间苯二甲酸需求呈现较快的恢复势头2005年世界间苯二甲酸的消费量为50.0万吨，2006年消费量增加到54.8万吨。世界间苯二甲酸消费主要集中在美国、西欧和亚洲地区，其中美国的消费量为14.1万吨/年，大约占世界间苯二甲酸总消费量的25.7；西欧地区的消费量为13.4万吨/年，大约占总消费量的24.5；亚洲地区的消费量为27.3万吨/年，大约占总消费量的49.8。世界间苯二甲酸主要用于生产不饱和聚酯树脂、表面涂料用聚酯和醇酸树脂，其中不饱和聚酯树脂对间苯二甲酸的需求量为20.7万吨/年，大约占世界间苯二甲酸总消费量的37.8；共聚聚酯树脂(主要是PET树脂和功能性聚酯)的需求量为9.8万吨/年，大约占总消费量的17.9；表面涂料的需求量为16.9万吨/年，大约占总消费量的30.8；其他方面的需求量为7.4万吨/年，大约占总消费量的13.5。预测在2006-2011年世界间苯二甲酸的需求量将以年均约5.1的速度增长，到2011年总消费量将达到大约70.3万吨。 同时，近年来，我国间苯二甲酸的表观消费量不断增加2004年表观消费量为5.1万吨，2006年增加到约8.0万吨，同比增长约23.1，其中产量为2.9万吨，净进口量为5.1万吨，下游产品主要为不饱和聚酯树脂、共聚树脂和醇酸树脂。其中，不饱和聚酯树脂对间苯二甲酸的需求量约占总消费量的37.5，共聚树脂约占43.7醇酸树脂约占15.0，其他方面约占3.8。众所周知，我国间苯二甲酸用于不饱和聚酯树脂主要是代替苯研制备高强和耐腐蚀性的玻璃钢制品，也用来制备胶衣树脂，用于普通玻璃钢制品的表面装饰。目前我国不饱和聚酯树脂年消费量约44万吨，其中增强占63%，