MDI即甲撑二苯基二异氰酸酯

1、7A 版优质实用文档 MDI 情况介绍 MDI 即甲撑二苯基二异氰酸酯，又名二苯甲烷二异氰酸酯，是制造聚氨酯 产品的重要原料。就其结构而言，有 4,4-MDI 、2,4-MDI 、2,2-MDI 等异构体， 聚氨酯材料中应用最多的是 4,4-MDI 。以 MDI 的纯度而言，又可分为橡胶级 MDI 、纤维级 MDI 、精制 MDI （或称 PAPI） PAPI 主要用于聚氨酯泡沫塑料与 粘合剂等。 （ 1） MDI 和特点 A、品种繁多 在非高分子化工原料中， MDI 产品除了具有反应性极高的特点外，另一个 突出不同点就是其品种较为繁多，多达 20 几个。这一特点主要是其结构及其不 同的应用所

2、决定的。 通常， MDI 的品种个数由工艺技术水平而定， MDI 工业比较发达国家，由 于其应用和技术较为先进的原因， MDI 品种可多达近二十几种。 如：在 90 年代 中期，道化学公司就有 17 种，拜尔公司有 16 种，巴斯夫公司有 12 种，三井东 压公司有 15 种，ICI 公司最多，有二十七种。相比之下，我国的 MDI 工业就较 为落后，烟台合成革总厂不过 5 种。 B、纯 MDI 凝固点较高，使用不便。 C、纯 MDI 在贮存过程中易产生自聚而变质 纯 MDI 在贮存过程中，尤其是在常温下贮存，易产生自聚形成二聚体而改 变其性能。为防止自聚，需 0以下贮存、运输，这样一来，不仅不

3、方便，而且 还要增加贮运费用。 为此，通常采用液化改性方法或与多元醇制成预聚体， 当改 性或预聚之后，不仅改善了贮存性能，方便了用户，产品性能也得到了改善。 MDI 广泛应用于鞋、家电、建筑、汽车及家具制造等行业，如被用作合成 革、汽车内饰件和冰箱冷库保温材料等。 其制品具有塑料和橡胶的双重优点， 是 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 目前世界上发展迅速的高分子合成材料之一，现国际上的 MDI 厂家主要集中在 欧美等发达地区。 国外 MDI 生产情况 表 1 国外 MDI 生产厂家及生产规模 所属国家 企业名称 所在地 生产规模 德国 拜耳公司 美国得克萨斯 14 万吨/ 年 199

4、8 年投产 其它 56 万吨/ 年 英国 ICI 公司 荷兰罗森达 36 万吨/ 年 美国盖斯马 10 万吨/ 年 20GG 年底 其它 8 万吨/ 年 德国 巴斯夫 路易斯安那州 12 万吨/ 年 韩国 8.0 万吨 /年， 20GG 年扩成 10.0 万吨 / 年， 20GG 年扩成 16 万吨/ 年 其它 26.3 万吨 / 年 意大利 ENICHEM SPA 8.0 万吨/ 年 即被 DOW 收购 美国 道化学公司 美国盖斯马 10 万吨/年20GG 年 2 月 美墨西哥海湾 22.7 万吨/年（拟建， 20GG 年 建成） 德国斯泰德 19 万吨/ 年 日本四日市 3.6 万吨 /

5、年 韩国 YEOSU 2.5 万吨 / 年 其它 8.0 万吨 / 年 日本 三井 大牟田 6.0 万吨 / 年 7A 版优质实用文档 2 7A 版优质实用文档 韩国 YEOCHON 5.0 万吨 / 年 NPU 南阳 14.0 万吨 / 年 SBU 新居滨 6.7 万吨 / 年 韩国 KUMHO MITSUI YEOSU 5.0 万吨 / 年 合计 250 1 万吨/ 年 世界上 MDI 的主要生产厂家有拜耳、道化学、 ICI、巴斯夫、意大利的埃尼 化学、日本的聚氨酯工业株式会社、住友拜耳聚氨酯公司、三菱化学公司等。近 年来，由于世界 MDI 需求增长迅速，价格坚挺，国外一些大公司纷纷兴建或

6、扩 建 MDI 生产装置。拜耳公司在美国得克萨斯州 Baytown 新建的 1 套 14 万吨 / 年 MDI 生产装置于 1998 年投产，使该公司 MDI 的总生产能力达到 70 万吨 / 年以上，成为世界第一大生产商，约占国际总生产能力的 30% 。ICI 公司在荷兰 罗森达建设了 1 套 36 万吨/ 年的装置，使该公司的生产能达到 54 万吨/年，跃 居世界第一。巴斯夫公司也将其在路易斯安那州的 8 万吨/ 年装置扩建到 12 万 吨/年，1999 年该公司 MDI 生产能力已达 46.3 万吨/ 年，为世界第三大生产商。 道化学公司也有扩产计划， 1999 年其 MDI 生产能力为

7、 43.1 万吨 / 年，居世界第 四位。此外，新加坡、韩国等都打算兴建 MDI 装置。 二、我国 MDI 生产发展情况 80 年代，我国从日本引进了年产 300 万平方米合成革生产线，配套引进了 年产 1 万吨 MDI 生产线，建成烟台合成革厂。随着国内 MDI 需求量的逐年上 升，用户及生产厂家纷纷希望扩大 MDI 的生产能力，自 1985 年以来，我国先 后同国外公司多次洽谈引进 MDI 的生产技术，但对方就是不同意转让该产品的 生产技术。为了打破国际垄断， 山东万华合成革集团有限公司 （原烟台合成革厂） 与青岛化工学院合作，进行自有技术开发，到 1997 年使 MDI 的生产能力从 1

8、 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 万吨/年扩大到了 1.5 万吨/ 年，再到 2.0 万吨/年，并开发增加了新品种。 1998 年国家发展计划委员会批准进行 4 万吨/年 MDI 制造技术开发项目。 随后，通过 技术攻关，闯过了一道道技术难关，开发成功这一生产技术的“软件包” ，从根 本上掌握了 4 万吨/年 MDI 的全面生产技术， 现已通过了国家技术鉴定， 被国务 院列为国家重点鼓励和支持发展的产品产业技术。 目前在我国， MDI 的总生产能力鸡为 2.5 万吨 / 年 表 2国内 MDI 生产厂家及装置规模 生产厂家 生产能力 山东烟台万华合成革集团公司 2 万吨/ 年 江苏

9、常州合成化工总厂 0.2 万吨/ 年 重庆长风化工厂 0.15 万吨/ 年 大连染料厂 0.1 万吨/ 年 上海中联化工厂 0.05 万吨/ 年 辽宁省庆阳化学工业公司 4.0 万吨/ 年（正在兴建中） 合计 2.5 万吨/ 年（已有） 其中，山东烟台万华合成革集团公司的 2 万吨/ 年装置是目前我国最大的 MDI 生产装置，其生产量大约在 1.2 万吨左右 表 3 近几年国内 MDI 厂家产量 企业名称 1996 年 1997 年 1998 年 1999 年 20GG 年 烟台万华集团 12500 吨 120GG 吨 12500 吨 公司 长风化工总厂 368 吨 表 4近几年我国异氰酸酯进

10、口量 万吨 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 年份 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 20GG MDI 进口量 3.508 TDI 进口量 7.508 总量 5.76 10.17 8.73 8.78 3.08 10.53 13.76 27.12 10.016 由于我国 MDI 的生产能力低、 产量少。 远远不能满足国内生产需求， 因而每 年都有相当一部分 MDI 依靠进口。为此，近年来国内各地纷纷计划新建 MDI 生产装置，辽宁省庆阳化学工业公司正在兴建 4 万吨/年的 MDI 装置； ICI 公司 聚氨酯部门和巴斯夫公司、 上海天原化工

11、集团、 日本聚氨酯工业株式会社将合资 在上海化工开发区兴建 16万吨/年的MDI 工厂，预计 20GG年投产；江苏淮阳 电化厂拟建 2.0 万吨/ 年 MDI 生产装置；浙江戈游农药厂拟建 1 万吨/年 MDI 装置；江西九江石油化工总厂拟建 4 万吨/年 MDI 生产装置。 最近，国家发展计划委员会已批准，美国亨斯迈聚氨酯集团、德国巴斯夫集 团及上海天原（集团）公司、上海华谊（集团）公司、上海化学工业园区开发公 司、中国石化集团上海高桥石化公司将共同在上海化学工业园区兴建一座年产能 力达 16 万吨的粗 MDI 工厂。 为了适应中国市场对 MDI 产品迅速增长的需求，世界最大的私人化工公司

12、美国亨斯迈集团 （前身为卜内门聚氨酯公司） 与行国巴斯夫集团和他们的中方 合作伙伴签署了意向书，在上海建造一家世界级规模的粗 MDI 工厂及前期工程 硝基苯和苯胺工厂。 据介绍，全球对 MDI 的需求在近 5 年来一直以年均 9%的速度递增， 而在中 国则以 13%的速度增长， 1999 年增长率更是达 20% 。亨斯迈公司希望通过建 立这家工厂，能满足中国市场的需求，并以此为中心，辐身整个亚洲市场。 据悉，即将在上海建造的 MDI 工厂将建有多条生产线， 估计每年生产的产品 可为中国节省 2.5 亿美元的外汇。目前，中外投资方正对此工厂进行可行性研究， 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用

13、文档 预计工厂将在 20GG 年底竣工投产。 表 5今后几年国内将要拟建的 MDI 项目 企业名称 装置规模 地点 投产时间 上海天原化工、 ICI 、巴斯夫、日本 聚氨酯工业株式会社合资 16.0 万吨/ 年 上海化工开发区 20GG 江苏淮阴电化厂 2.0 万吨/ 年 山东烟台万华合成革集团公司 4.0 万吨/ 年 （十 G 五规划） 浙江戈游农药厂 1.0 万吨/ 年 江西九江石油化工总厂 4.0 万吨/ 年 如果上述改、扩建工程能够正常实施，估计到 20GG 年我国 MDI 的生产能 力将会达到 25 万吨 / 年左右。 三、国外 MDI 消费状况 表 690 年代中期世界 MDI 市

14、场消费份额 消费领域 百分比 % 建筑行业 35 汽车行业 16 冷藏行业 15 鞋业 7 包装 4 涂料、粘合剂、密封剂 5 家具 3 其它 15 90 年代初，世界 MDI 曾出现短暂的过剩现象，但自 1995 年起，得益于下 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 游聚氨酯产品强劲需求的刺激，导致 MDI 供应紧张，缺口扩大，价格坚挺，并 且 MDI 较 TDI 在反应性和应用性方面的优越性， MDI 在异氰酸酯市场中的比例 逐年上升，其消费量已超过 TDI ，有取代之势，因此各大公司纷纷新建或扩建 MDI 装置， MDI 进入了新一轮的快速增长期。 表 7 MDI 供需情况一览表

15、单位：万 T 年份 1995 1996 1997 1998 1999 20GG 产量 174 174 197 206 210 220 需求量 170 174 198 203 228 240 增长率% 2.35 13.8 2.5 12.3 5.3 从 1995-20GG 年的六年内 MDI 的供需基本平衡， 但总体上需求略微大 于供给的增长速度，需求的年增长率为 11.67% ，产量的年增长速度为 7.67% 预计未来五年内 MDI 的年需求增长率仍将维持在 11-12% 的增长速度，而产能 的年增长速度将达到 9% 左右。 表 8 近几年世界 MDI 的消费结构： 品名 百分比 硬质聚氨酯 7

16、9% 包装 6% 运输 4% 弹性体 1% 其他 10% 合计 100% 表 9 近几年美国 MDI 的消费结构 品名 百分比 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 建筑 63% 制冷 15% 保温 5% 包装 6.5% 其它 11.5% 据行业媒体报道，美国国内对 MDI 的需求正以年均 6% 的速度增长。 在日本， MDI 则主要用于汽车座位、家具及软垫的生产，少量用于制造汽 车软泡沫。 预计到 20GG 年全世界 MDI 的总生产能力将达到 210 万吨，总需求量为 240 万吨，全球供应量仍有一定的缺口。 四、我国 MDI 消费概况 我国 MDI 产品 90% 以上用聚氨酯的生产

17、。用 MDI 制得的聚氨酯胶，是制 鞋业必不可少的粘合剂和生产磁带用胶量最大的胶种，年需求增长率为 16% 。 用 MDI 生产的聚氨酯涂料， 特别是彩色涂料，在我国涂料中所占比率仅为 1% ， 发展潜力很大；用 MDI 生产的聚氨酯弹性纤维，美国人均消费量为 45 克 / 年， 而我国仅为 0.05 克/年，市场潜力很大；用 MDI 生产的 PU 弹性体和合成革， 国外平均每辆车用 20-25 公斤，而我国仅 5 公斤，所以国内汽车行业是 PU 弹 性体和合成革的又一巨大的潜在市场。 汽车用聚氨酯领域， MDI 可以制备硬泡沫、沙发垫、床垫、鞋垫车和汽车 座垫等，仅此一项平均年需求 MDI

18、超过 3 万吨。从总体来看，预计 20GG 年我 国对 MDI 的需求最高将达到 16 万吨以上，发展前景十分乐观。 表 10 MDI 需求及预测 万吨（按年均增长率 12% 计） 年份 1994 1997 20GG 20GG 需求量 5.0 7.0 10.0 17.0 7A 版优质实用文档 8 7A 版优质实用文档 表 11 95 年 我国的 MDI 消费 结构单位：吨 软泡 高回弹 1000 1.60% 硬泡 30000 47.70% 其它 15000 23.80% 弹性体 15100 24% 胶 800 1.3% 涂料 1000 1.6% 合计 62900 五、MDI 的生产工艺 目前，

19、 MDI 的生产方法主要有光气法和非光气法两种。光气法是目前国内 外工业上生产 MDI 的主要方法。该方法的缺点是使用剧毒的光气，造成污染。 而且所得产品收率低、质量差；非光气法污染较小、收率高，但未能完全实现工 业化。 在光气法中， MDI 的生产方法又可分为：单产法和联产法。 1、单产法：应用于聚氨酯树脂的主要是 4，4MDI ，其合成过程分两步 进行： 二苯甲烷二胺的缩合及二胺的光气化反应。 （1）二苯基甲烷二胺的合成： 苯基甲烷二胺 （2）二苯基甲烷二胺的光气化反应 由下图可看出， MDI 最起始的生产原料是苯，而据业界人士介绍，苯约占 MDI 生产成本的 60% 左右。而苯作为石油的

20、下游产品，其成本跟油价又有极大 关系。 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 苯 硝酸 MDI 生产方式 目前，全球苯胺总生产能力接近 307.8 万吨/年,其中美国有 91.6 万吨,西欧 122 粗 MDI 万吨,亚洲居第三位 ,为 54.7 万吨。国际上的苯胺有 80%用于生产 MDI ，所以苯 胺市P-场MD的I 好坏主要决定于4， 4MD甲I基的二应苯基用二。异氰酸酯纯 MDI 据悉，目前苯胺消费正逐渐转向合成异氰酸酯（ MDI ）领域，这已成为影响世 界苯胺产量的重要因素。苯胺和甲醛在盐酸溶液中反应生成 MDA ，再与光气作 用，生成二苯甲烷二异氰酸酯（ MDI ），它主要用

21、于合成聚氨酯橡胶、塑料、人 造皮革等领域。在美国、日本、西欧等发达国家或地区，苯胺在 MDI 行业的消 费量占其总消费量的 70% 以上，有的高达 80% 以上。 表 11 国外的苯胺消费构成 消费品种 百分比 MDI 80% 橡胶助剂 11% 其它 9% 10 目前我国苯胺生产能力已接近 20 万吨，消费构成情况大致是：染料工业约 占苯胺总消费量的 25%左右，橡胶助剂占 20% ，医药工业占 18% 。MDI 占 30%， 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 11 其它占 7% ，消费苯胺最多的是化学工业，近两年化工市场很不景气，大多数产 品销路不畅，价格也处于近几年少见的低价位。

22、 表 13 国内的 MDI 消费结构 % 消费领域 1998 年 20GG 年 MDI 36 10.7 染料、颜料工业 12 38 中间体 14 橡胶助剂 15 25 医药工业 13 17.5 农药行业 5 其它 5 8.8 表 12 国内的苯胺生产及应用情况 企业名称 生产能力 万吨/ 年 冀中化工有限责任公司 1.0 辽宁庆阳化学工业公司 2.0 吉林化学工业股份有限公司染料 厂 2.0 化工部南京化工厂 4.0 南京电化厂 0.3 南化集团有限公司磷肥厂 2.0 盐城新浦化学工业有限公司 1.0 南京四力化工有限公司 0.001 南京江东化工厂 0.3 7A 版优质实用文档 7A 版优质

23、实用文档 宁波海利化工有限公司 1.0 青岛恒昌化工股份有限公司 1.0 河南开普化工股份有限公司 1.0 邵阳化工总厂 0.1 重庆长风化工厂 0.996 重庆川染化工总厂 0.5 兰州化学工业公司有机厂 3.0 尽管我国苯胺生产技术、产品已位居世界前列，近年来苯胺的生产与发展也 较为迅速，但目前还存在龏 4 个问题： （1）与国外发达国家相比，我国苯胺生产规模小，生产成本高，技术现代 化程度小，计算机自动化抑制水平低。 （2）装置开工率低。其主要原因是原料苯的供应不足，除吉化和兰化两套 装置外，均需外购：其次是国内消费量增长不快， 如 MDI 消费，在我国不到 40% 预计国内几套 MDI

24、 新装置投产后，苯胺的消费将直线上升。 （3）苯胺生产中的废水、废气处理力度不够。苯胺生产中废水较多，随着 国家对环保要求越来越严格，必须增加苯胺生产中的环保投资，若不引起重视， 将影响到苯胺的发展。 （4）目前西方国家化学工业结构性调整尤为明显，与发展中国家合资办企 业的倾向越来越大，尤其是苯胺作为一种成熟的化工产品， 合资的倾向更为明显， 因此今后世界苯胺生产全球化程度将进一步提高， 苯胺生产及市场受跨国公司的 影响将会愈来愈大。 作为 MDI 生产的另一大主要原料甲醛，国内外均有充足的资源，且由于世 界上对 MTBE 的逐步禁用，使得甲醛供应更为过剩。 12 结束语： 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 聚氨酯制品是 MDI 最大的消费领