BDO产品性能、市场和工艺介绍

产品性能和用途1,4-丁二醇〔BDO〕是一种重要的根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，化装品，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〕、γ-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〕工程塑料的迅速开展，促进了1,4-丁二醇的开展。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。PBT纤维具有优异的弹性〔优于尼龙〕，染色性和吸水性好，手感饱满，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2021年，全球BDO总产能万吨/年，产量127万吨。2004年到2021年上半年，世界BDO市场需求旺盛。2021年下半年开始，全球需求急剧萎缩。至2021年全球经济逐步复苏，BDO生产逐步恢复增长势头。截至2021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，到达41.7万吨/年，占总产能的2%，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〔LyondellBasell〕。2021年，全球BDO消费量为127万吨，主要消费领域有四氢呋喃、PBT、γ-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%。2021年以前，世界BDO的消费量以年均6%的速度增长。2021年受经济危机影响，各类消费品需求萎缩，2021年消费量有减无增。随着2021年全球经济的复苏，BDO的消费量恢复增长。预计2021~2021年，世界BDO需求量将以年均5.1%的速度增长，至2021年到达170万吨/年，2021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。2021年国内BDO生产能力为42.4万吨/年。预计到2021年我国BDO将形成110万吨/年生产能力，2021~2021年均增长率超过23%。主要生产企业2021年及2021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工程表〔万吨〕序号企业名称2021年生产工艺2021年1山西三维集团股份15Reppe法152新疆美克化工公司Reppe法3中国蓝星集团〔天津〕顺酐法114大连化工〔江苏〕烯丙醇法5福建湄洲湾氯碱工业Reppe法6陕西比迪欧化工Reppe法7四川天华股份Reppe法8云南云维集团Reppe法9山东佳泰石油化工顺酐法10重庆建枫工业--Reppe法，2021年建成11河南开祥精细化工--Reppe法，尚未开工12浙江华晨能源公司--顺酐法，2021年投产13鹤煤集团公司--Reppe法，2021年投产14山东中亚化工公司--顺酐法，2021年投产15国电英力特能源化工--Reppe法，2021年投产1016中石化仪征化纤股份公司--顺酐法，2021年投产1017山东淄博嘉周化工--顺酐法，2021年建成18内蒙古东源科技--Reppe法，已开始设计19陕西德林化学--Reppe法，已通过环评合计2000年我国BDO的表观消费量为1.4万吨，到2005年到达13.9万吨，2021年表观消费量提高到32.5万吨，2000～2021年的年均增长率为37.0%。我国BDO主要用于THF、PU、GBL、PBT领域，2021年分别占总消费量的42%、23%、20%和15%。预计到2021年我国BDO消费量年均增长率为9.8%，到达50万吨/年，2021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/%200652.0%200751.8%202165.7%202171.2%20212677.4%20211106001050100%由表中可看出，2021~2021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，市场竞争日趋剧烈，后进入者竞争能力减弱。〔3〕产品价格分析从2006-2021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年年初曾到达了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，而2021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，2021年下半年至2021年上半年全年大局部时间都处于低迷状态或阴跌走势。具体见下列图。图2.1-32007—2021年BDO价格曲线由2007-2021年国内华东地区散水BDO价格走势图可以看到，虽然2021年国内BDO价格总体看来呈现上升趋势，但是与前几年相比仍处于相对低位，2021年全年最高价格不过14500元/吨，全年大局部时间价格保持在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，从2021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。2021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2021和2021年的平均价格水平，本工程测算取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，规模适度合理的角度考虑，本工程的生产规模确定为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开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，在半个多世纪的开展历史中，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。1930年由德国Farben公司的等人开发成功，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