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《化學工業(yè)雜志》2014年第五期

1生產(chǎn)現(xiàn)狀及預測

2013年國內(nèi)丙烯腈總產(chǎn)能達到138萬t／a左右，總產(chǎn)量約為128萬t。2013年我國丙烯腈生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力及產(chǎn)量見表2。安慶石化800萬t／a煉化一體化特色化工項目之一的13萬t／a丙烯腈裝置，于2013年1月31日一次投料成功，2月2日22時產(chǎn)出合格產(chǎn)品。未來幾年國內(nèi)新建擬建的丙烯腈裝置見表3。2013年年初，隨著中國石化安慶分公司13萬t／a新裝置順利投產(chǎn)并投入使用，使得我國丙烯腈總產(chǎn)能達到140萬t／a，未來3年丙烯腈仍將有大量新增產(chǎn)能投放市場。據(jù)化工在線統(tǒng)計，上海賽科26萬t／a新裝置2014年年底建成投產(chǎn)，使得該公司總產(chǎn)能達到52萬t／a，廣西科元20萬t／a新裝置（為其40萬t／aABS項目配套）也將于2014年投產(chǎn)，山東萬達集團與中國石化計劃在山東組建合資公司（科魯爾）共同籌建一套26萬t／a丙烯腈裝置，一期13萬t／a計劃也將在2014年10月份開車。另外，2013年5月22日，全球最大的丙烯腈生產(chǎn)企業(yè)英力士在天津與渤海化工集團簽訂丙烯腈生產(chǎn)合作協(xié)議，采用英力士最新工藝和催化劑技術，共同新建26萬t／a裝置，計劃2016年底投入運營。到2016年，我國丙烯腈產(chǎn)能將超過200萬t／a，甚至有可能達到230萬t／a，而下游需求則略顯疲態(tài)，需求總量預計不會超過200萬t／a，國內(nèi)生產(chǎn)完全可以滿足自身需要。而如果今后每年的進口總量仍保持在50萬~60萬t，則國內(nèi)的產(chǎn)能將大量過剩，對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大為不利［4］。

2市場分析及預測

2.1世界2013年全球丙烯腈的總需求量約為530萬t，比2012年的總需求量增加了2.3％。主要是ABS方面的需求增加，而腈綸方面是負增長。世界丙烯腈主要消費地區(qū)是亞洲、歐洲和北美。在各個地區(qū)中，亞洲仍是推動全球需求增長最快的市場。2013年亞洲的需求數(shù)量達到336萬t左右，占據(jù)全球總數(shù)量的60％以上，而我國則是亞洲地區(qū)最大的丙烯腈消費國。歐洲地區(qū)丙烯腈消費量占全球總消費量的14％左右，美洲地區(qū)丙烯腈消費量約占全球總消費量的8％。世界丙烯腈消費結構如圖1所示。據(jù)外媒報道，2014年全球丙烯腈消費可望達到540萬t。不過，這也取決于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚樹脂（ABS）需求的增長。業(yè)內(nèi)人士預測，2014年丙烯腈消費增長的主要推動力將來自于我國ABS需求的增長，不過這還取決于宏觀經(jīng)濟走勢。據(jù)分析，隨著我國建筑業(yè)增長和汽車保有量增加，2014年我國ABS樹脂的需求還會繼續(xù)大幅增長。預計到2020年全球汽車保有量將增加一倍。這也將推動全球丙烯腈消費增長。另外，亞洲仍是推動全球丙烯腈消費需求增長最快的市場，這主要受ABS和丙烯酰胺方面需求增長的推動。歐洲2014年丙烯腈需求可望恢復增長。

2.2國內(nèi)2013年國內(nèi)丙烯腈的消費量約為180萬t，比2012年略高。腈綸對丙烯腈的需求量約占總消費量的48％，ABS／SAN的需求量約占28％，丙烯酰胺的需求量約占14％，聚醚多元醇的需求量約占5％，包括丁腈橡膠在內(nèi)的其它方面約占5％。2008—2013年丙烯腈消費情況［5］如表4所示。隨著國內(nèi)新建ABS／SAN樹脂及腈綸等丙烯腈下游裝置的陸續(xù)投產(chǎn)，丙烯腈的需求也將進入一個快速發(fā)展的階段，預計2016年我國對丙烯腈的表觀消費量將達到約230萬t，其中用于生產(chǎn)腈綸的丙烯腈比例將逐漸下降，而用于生產(chǎn)ABS／SAN的丙烯腈所占比例卻將不斷增加。2013年丙烯腈的表觀消費量為183萬t，比2012年丙烯腈的表觀消費量略有增加。2008—2013年丙烯腈表觀消費量的變化走勢如圖2所示。總的來看，未來幾年我國丙烯腈需求將以年均7%~8％的速度增長，2014年將接近200萬t。

2.3價格分析及預測

2.3.1國際市場2013年由于亞洲供貨量減少和最近原料丙烯價格上漲，亞洲地區(qū)丙烯腈價格在3月中旬見頂。但是，為應對丙烯腈價格下降，一級市場下游腈綸和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚樹脂（ABS）行業(yè)需求不旺，亞洲的大供應商在三四月份中一直在降低裝置負荷率，負荷率在生產(chǎn)能力的80％左右。供貨量減少抑制了價格下降。因需求不旺，我國臺灣地區(qū)的中國石化發(fā)展公司（CPDC）在高雄的24萬t／a丙烯腈裝置在按生產(chǎn)能力的80%~85％運行，臺塑公司在麥寮的28萬t／a丙烯腈裝置在按生產(chǎn)能力的85％左右運行。在日本，旭化成在川崎的15萬t／a丙烯腈裝置在按生產(chǎn)能力的70％左右運行，而水島的20萬t／a裝置在按生產(chǎn)能力的近80％運行。業(yè)內(nèi)人士認為，丙烯價格上漲也給了丙烯腈價格一些支撐，丙烯腈價格6月中旬見底。亞洲的丙烯價格從4月26日的1270~1310美元／t（CFR東北亞）漲到5月31日的1345~1365美元／t（CFR東北亞）。隨著原料價格的上漲，丙烯腈的成本也上漲，但因為需求沒有好轉，因此丙烯腈價格上漲幅度不大，到2013年年底達到1803美元／t。2013年1—12月丙烯腈國際價格走勢見圖3。

2.3.2國內(nèi)市場2013年國內(nèi)石化企業(yè)不同程度存在著產(chǎn)能過剩、需求不足、成本上升、利潤下滑的困難，企業(yè)轉型面臨經(jīng)營風險加大、短期利益受損、決策難度增加的挑戰(zhàn)。一季度，國內(nèi)需求尚可，丙烯價格相對不高，在10000元／t左右。隨后丙烯價格出現(xiàn)下滑，而丙烯腈受到需求疲弱的拖累，價格下跌幅度更為明顯，導致國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)虧損。進入三季度，丙烯價格開始回升，然而丙烯腈終端需求正處淡季，丙烯腈的價格仍處于低位。四季度，丙烯腈價格開始反彈，然而丙烯價格也一路上漲，導致丙烯腈生產(chǎn)企業(yè)依舊處于虧損狀態(tài)。丙烯腈價格的總體下滑，主要還是由于中石化產(chǎn)量上半年來同比有所上升、下游需求平淡造成的。2013年國內(nèi)丙烯腈市場價格走勢如圖4所示。

3進出口分析及預測

2013年，丙烯腈下游腈綸和ABS市場不旺，市場需求比2012年略有增長，全年累計進口量達到54.76萬t，比2012年的進口量略低。2013年我國丙烯腈進口量及來源見表5。由表5可知，我國的丙烯腈進口來源主要是韓國、中國臺灣、美國和日本，它們的總進口量約占國內(nèi)總進口量的94％。

4科研開發(fā)及技術進展

目前，世界上先進的生產(chǎn)工藝以美國BP公司的Sohio法為代表。Sohio法工業(yè)化四十多年來，已日趨成熟，工藝上基本沒有重大改變，研究的重點主要在開發(fā)新型的催化劑，開展以節(jié)能、降耗為目標的工藝技術改造，提高工藝收率，減少“三廢”，消除環(huán)境污染等方面。此外，由于丙烷比丙烯價格低廉，人們便重點研究丙烷氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈。目前，丙烯腈的科研開發(fā)主要集中在新型催化劑的開發(fā)、工藝控制及后處理工藝改進等方面。中國專利CN102452737B涉及一種丙烯腈生產(chǎn)過程中硫銨廢水處理方法，主要解決現(xiàn)有丙烯腈生產(chǎn)過程中硫銨廢水處理技術中存在的處理后COD高，總氰高，對環(huán)境不友好的問題。該發(fā)明通過采用丙烯腈生產(chǎn)過程中的硫銨廢水在230～320℃，5～12MPa，停留時間1～150min的條件下，與一種含單質氧的氣體混合后通過一個濕式氧化反應器，除去硫銨廢水中的有機物，經(jīng)濕式氧化除去有機物后的硫銨溶液經(jīng)濃縮結晶回收硫銨。經(jīng)處理后，硫銨廢水的COD小于5g／L，總氰小于5mg／L，其中含單質氧的氣體用量至少為按硫銨廢水原始COD值計所需氧氣量的技術方案，較好地解決了該問題，可用于丙烯腈生產(chǎn)硫銨廢水處理的工業(yè)生產(chǎn)中。中國專利CN103261151A涉及一種丙烯腈的精制方法，包括下述工序：使用塔頂連接有冷凝器的蒸餾塔蒸餾含有丙烯腈、氰化氫和水的溶液，該方法包括維持所述冷凝器的出口流體的溫度為恒定的工序［9］。INEOS／BP公司開發(fā)了未反應氨回收再循環(huán)使用的工藝技術。該技術采用銨離子與磷酸根離子比為0.7～1.3的磷酸氫一銨溶液噴淋急冷反應氣體，并中和未反應的氨，急冷脫氨后的反應氣體進入裝置的后續(xù)系統(tǒng)，噴淋吸收后的液體從中和塔塔底排出，進入一汽提塔；在塔中，汽提回收丙烯腈、乙腈等有機物回到中和塔，汽提塔塔釜液送至一濕式氧化反應器。在此：一是發(fā)生催化氧化反應，除去聚合物等；二是將汽提塔塔釜液中的磷酸氫二銨加熱分解成氨和磷酸氫一銨，氨被送至氨氧化反應器循環(huán)利用，磷酸氫一銨溶液送到蒸發(fā)器濃縮后，再送到中和塔循環(huán)使用。該工藝的優(yōu)點是未反應氨、磷酸銨回收循環(huán)使用，資源利用率高，適用于一般丙烯腈工廠［10］。由于該工藝中沒有使用硫酸，就不產(chǎn)生硫酸銨。1996年開始，國外工藝開始出現(xiàn)不副產(chǎn)硫銨的專利。一旦此新工藝推向生產(chǎn)，則原有的丙烯腈工藝是無法與之競爭的。目前已有幾種可能的技術方案提出：（1）向流化床反應器的稀相送入易被氧化的有機物；（2）調節(jié)流化床反應器進料的丙烯與氨的配比；（3）采用高氨轉化率催化劑的無硫銨工藝。無硫銨丙烯腈生產(chǎn)工藝的重大意義在于：首先，采用該工藝去掉了復雜的硫銨回收工段，大大降低了丙烯腈工廠的建設費用；其次，該工藝不會產(chǎn)生含有二氧化硫的廢氣，消除了對大氣的二次污染；第三，采用無硫銨工藝可以回收污水焚燒爐產(chǎn)生的高溫廢氣的熱量，從根本上解決反應器蒸汽發(fā)生量不足的問題；第四，采用無硫銨工藝可明顯提高丙烯腈精制回收率，降低原料單耗。

5發(fā)展趨勢及建議

隨著科學技術的不斷發(fā)展，丙烯腈工業(yè)呈現(xiàn)幾大發(fā)展趨勢：一是以丙烷為原料的丙烯腈生產(chǎn)路線在逐步推廣；二是新型催化劑的研究依舊是國內(nèi)外學者的研究課題；三是裝置規(guī)模大型化；四是節(jié)能減排、工藝優(yōu)化日益重要；五是廢水處理成為重要研究內(nèi)容。根據(jù)國內(nèi)外丙烯腈的發(fā)展趨勢以及國內(nèi)丙烯腈裝置的具體情況，提出如下建議：（1）依托國內(nèi)科研院所的科研力量，積極探索丙烷法制丙烯腈新路線，并積極推進催化劑的國產(chǎn)化進程，形成具有自主知識產(chǎn)權的技術。（2）積極探索開發(fā)不產(chǎn)生硫銨的丙烯腈生產(chǎn)工藝，形成具有自主知識產(chǎn)權的技術并將此新工藝推向生產(chǎn)。

作者：黃金霞陸書來紀立春單位：中國石油吉林石化公司研究院 中國石油吉林石化公司合成樹脂廠