作為尼龍66（PA66）最重要的原材料，己二腈的先進生產(chǎn)技術(shù)一直被國外公司所壟斷，國內(nèi)目前還沒有己二腈生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品全部依賴進口。我國對己二腈國產(chǎn)化生產(chǎn)技術(shù)的探索其實一直未曾止步，多家國內(nèi)企業(yè)在研技術(shù)已經(jīng)進入中試或即將中試。然而與此同時，國外巨頭公司擴大產(chǎn)能、革新裝置的步伐也再加快。國內(nèi)己二腈生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當何去何從？己二腈國產(chǎn)化之路將有哪些荊棘？我們在此一探究竟。
己二腈制約尼龍產(chǎn)業(yè)發(fā)展
PA66是一種熱塑性樹脂，機械強度和硬度很高，剛性很大，適合用在汽車的空氣供應(yīng)系統(tǒng)、過濾和冷卻系統(tǒng)，還可用于車內(nèi)的踏板和門把手等部件。如今，這種材料應(yīng)用范圍日益廣泛，特別是在電子產(chǎn)品中。
PA66由己二酸和己二胺反應(yīng)生成，己二胺又由己二腈加氫生成，因此己二腈是生產(chǎn)PA66的中間體。作為PA66最重要的原材料，己二腈的先進生產(chǎn)技術(shù)目前被英威達、奧升德等歐美公司壟斷，國內(nèi)己二腈全部依賴進口。
2018年2月，索爾維宣布其法國工廠己二腈裝置因罷工遭遇不可抗力。2018年6月，巴斯夫宣布其己二胺、PA66供應(yīng)因電氣故障遭遇不可抗力，僅去年己二腈就出現(xiàn)了10多次供應(yīng)中斷。國外己二腈裝置開工負荷直接引發(fā)國內(nèi)己二腈—己二胺—PA66產(chǎn)品鏈多米諾骨牌效應(yīng)，己二腈生產(chǎn)裝置停產(chǎn)導致PA66價格暴漲，從2018年1月到2019年1月，PA66均價上漲近50%。國內(nèi)尼龍產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴重受到己二腈供應(yīng)量和價格的制約，可以說，己二腈生產(chǎn)技術(shù)已成為國內(nèi)尼龍產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān)遇阻礙
目前合成己二腈的方法主要有丙烯腈電解二聚法、丁二烯直接氫氰化法、己二酸催化氨化法。其中，丙烯腈電解合成己二腈耗電量大，生產(chǎn)1噸己二腈約消耗3000~4000千瓦時的電能，對操作條件具有較高要求，電極材料選取、電解液配方、反應(yīng)過程的電解溫度、丙烯腈進料濃度、電流密度、溶液酸堿性等都會對反應(yīng)的選擇性產(chǎn)生影響；己二酸催化氨化法流程長、步驟復(fù)雜、能耗較高、副產(chǎn)品多，產(chǎn)品收率相對較低且質(zhì)量不高；丁二烯法直接氫氰化法是將兩個分子的氫氰酸在零價鎳和含磷配體組成的催化劑作用下，與丁二烯發(fā)生加成反應(yīng)，工藝路線短、污染小、能耗低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
在己二腈生產(chǎn)技術(shù)國產(chǎn)化道路上，國內(nèi)企業(yè)經(jīng)歷了探索和失敗。2015年，山東潤興化工科技有限公司對己二腈生產(chǎn)技術(shù)進行國產(chǎn)化攻關(guān)，建成了國內(nèi)首套10萬噸/年己二腈裝置。同年8月22日，裝置試生產(chǎn)時發(fā)生爆炸事件，并引起大火，1人死亡、9人受傷。根據(jù)調(diào)查組給出的結(jié)論：事故發(fā)生的直接原因是潷析器上部氣相空間中達到爆炸極限濃度的丙烯腈、氫氣等混合氣體，遇靜電放電發(fā)生爆炸。山東省安監(jiān)部門隨后撤銷了該項目的安全許可意見書。
即使這樣，國內(nèi)對己二腈國產(chǎn)化技術(shù)的探索之路也并未停止。目前，國內(nèi)多家企業(yè)分別采用己二腈3種工藝路線進行中試或即將中試。
丁二烯法直接氫氰化法綜合看來是相對理想的工藝，國內(nèi)正在進行或即將進行中試的也是以這條路線為主導的工藝。該路線的技術(shù)壁壘在于需要使用劇毒且容易揮發(fā)的氫氰酸為原料，而且催化劑容易水解、易氧化，產(chǎn)物的同分異構(gòu)體相對比較多，分離工藝難度大，整個工藝對于生產(chǎn)設(shè)備、操作、安全管理要求也極高。其中，最主要的技術(shù)難點是選擇和制取合適的催化劑包括含磷配體，以及盡可能提高主產(chǎn)物3-戊烯腈的選擇性以及產(chǎn)率，最大限度減少2-甲基-3-丁烯腈產(chǎn)出。
國內(nèi)外技術(shù)差距拉大
國內(nèi)5年前就開始建設(shè)運行丁二烯氫氰化法中試裝置，但截至目前技術(shù)壁壘依舊沒有消除。與國內(nèi)緩慢的進展相比，國外己二腈生產(chǎn)商的技術(shù)優(yōu)勢卻在進一步變大。
全球最大的己二腈生產(chǎn)供應(yīng)商奧升德和英威達的生產(chǎn)裝置經(jīng)過多年的優(yōu)化消缺運行，技術(shù)不斷升級，能耗更低、生產(chǎn)成本也更低。
2018年5月23日，英威達對外宣布，其在維多利亞投資2.5億美元的己二腈項目進入最終設(shè)計階段，該項目旨在升級己二腈生產(chǎn)技術(shù)，以達到更低能耗和更少的溫室氣體排放，以及更高的工藝穩(wěn)定性和己二腈產(chǎn)量。
奧升德也在2018年5月31日對外宣布，他們將采用第五代己二腈生產(chǎn)技術(shù)，在2022年之前將產(chǎn)能增加22萬噸，以滿足不斷增長的需求。
未來市場存過剩隱憂
國內(nèi)針對丁二烯氫氰化法工藝的國產(chǎn)化攻關(guān)，多是企業(yè)與科研單位的單打獨斗，由于缺乏溝通合作，大家走了相同的彎路，卻都沒有找到突破口。樂觀考慮，即便未來兩年國產(chǎn)化攻關(guān)獲得成功，但那時在國外公司產(chǎn)能的大幅擴張下，市場或?qū)㈤_始走向過剩。
未來3年，己二腈—PA66在北美和中國的產(chǎn)能有望增加，除了英威達投資10億美元在上海漕涇建設(shè)的40萬噸/年己二腈項目外，美國奧升德公司和英威達還有一定規(guī)模的產(chǎn)能擴大。
目前國內(nèi)每年消耗約30萬噸的己二腈，英威達40萬噸/年己二腈項目建成后，將充分滿足中國市場對己二腈的需求。進而言之，4年后己二腈將達到產(chǎn)需平衡，甚至會出現(xiàn)過剩隱憂。目前，全球PA66裝置開工率約為80%且還在上升中，到2020年，全球PA66價格可能會一直保持堅挺。但隨著己二腈新增產(chǎn)能的建成投產(chǎn)，到2022年P(guān)A66價格或許會慢慢走低。（佟年）
轉(zhuǎn)自：中國化工報
【版權(quán)及免責聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。
延伸閱讀
上半年汽車工業(yè)多項經(jīng)濟指標創(chuàng)新高
