丙烯酸生產概況及市場分析

摘要：介紹丙烯酸國內外生產概括、工藝生產方法及市場分析等。

關鍵詞：丙烯酸；生產概況；應用；市場

丙烯酸是無色，帶有刺激性氣味的液體，分子式為CH2=CH-COOH。由于其所具有的高聚合性能，廣泛應用于涂料、塑料、紡織、皮革、造紙、建材以及包裝材料等眾多部門。

1 丙烯酸生產概況

1.1 國外生產概況

就世界范圍而言，丙烯酸的生產歷程經歷了這幾個階段：a，氯乙醇法 b，氰乙醇法 c，高壓Reppe法 d，烯酮法 e，丙烯腈水解法 f，丙烯直接氧化法。在本世紀70年代以前上述前6種方法并存，自70年代初日本觸媒公司和美國UCC公司采用丙烯氧化生產裝置以來，該法在10年間已占有主導地位。丙烯氧化法生產丙烯酸占世界丙烯酸總量的比例，由1978年的77.3％上升至1985年的85％。

丙烯酸產品的65％用于生產丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸正丁酯(n－BA)、丙烯酸-2-乙基乙酯(2EHA)4種主要酯類單體，以及占酯類總量3％～5％的多品種特種丙烯酸酯單體。丙烯酸直接酯化制備丙烯酸酯，在生產上，這一類丙烯酸稱為酯化級丙烯酸，其產量為1300～1400kt/a，而特種丙烯酸酯類單體產量為100kt/a。此外，尚有直接供聚合用的丙烯酸，稱為聚合級丙烯酸，主要用于制造不同聚合度的水溶性聚合物。

由于高新技術的迅猛發展和環境法規的日趨嚴格，丙烯酸酯應用領域的水性化、低有機溶劑揮發量限定和光或輻射固化技術正日臻完善，特種丙烯酸酯在配方中所占的比例雖然不大，但其多品種的需求及其重要性卻十分突出。表1為1992年世界主要國家丙烯酸及其酯類用途分配。

1.2 國內生產概況

上世紀90年代初至2004年，國內丙烯酸及酯生產主要為北京東方化工廠、吉林石化分公司電石廠和上海高橋石化3家企業壟斷。2005年由于老企業的脫瓶頸改造和揚子－巴斯夫有限公司、江蘇裕廊化工有限公司的加盟，使我國丙烯酸產能猛增240kt/a，總產能達到419kt/a（其中高純丙烯酸產能33kt/a），丙烯酸酯產能678kt/a。2005年我國丙烯酸產量達到372kt，丙烯酸酯產量達到526kt。2006年我國新增丙烯酸產能440kt/a，丙烯酸總產能達到859kt/a；新增丙烯酸酯485kt/a，丙烯酸酯總產能達到1163kt/a。2007年山東正和、蘭州石化丙烯酸及酯裝置將投產，屆時國內萬噸級以上丙烯酸及酯企業由原來3家發展到12家，產能將增長4倍。國內丙烯酸及酯市場已形成了由國企、民企、外企共同參與的競爭格局，丙烯酸生產巨頭相繼問世，行業競爭明顯加劇，整個行業不可避免的進入景氣低谷期。國內還有很多企業考慮擴建、新建丙烯酸項目，預計2010年我國丙烯酸產能將達到1074kt/a，丙烯酸酯產能將達到1428kt/a，屆時我國將成為世界上最大的丙烯酸生產國。

2國內外生產技術概述

世界上丙烯酸的工業生產技術的發展經歷了將近70年，方法如前所述共有六種。

前五種方法中，除了高壓Reppe法直接制造丙烯酸之外，其余都是制取丙烯酸低級酯，若要得到高級醇酯，還需要通過丙烯酸甲酯的酯交換反應。因此80年代以后，上述方法只有德國BASF的高壓Reppe法和美國RohmHass公司的改良Reppe法的生產裝置，以及各國因地制宜、規模較小的丙烯腈水解法的生產裝置尚保留。至90年代初，上述公司的生產裝置改造成丙烯直接氧化法已基本完成。下面重點介紹目前占主導地位的丙烯直接氧化法。

丙烯直接氧化法又可分為一步法和兩步法。下面著重介紹兩步法。

第一步是前系統，即將原料丙烯、水蒸氣、空氣(主要是空氣中的氧氣)按一定配比通過反應器催化劑床層，在一定溫度下進行氣相氧化。首先，丙烯在反應器一段催化劑床層內氧化生成丙烯醛(ACR)，然后，丙烯醛通過換熱器降溫，進入第二段反應器催化劑床層進一步氧化生成丙烯酸。反應原理如下：

(1)CH2=CHCH3 +O2→ CH2= CHCHO +H2O

(2)2CH2= CHCHO + O2→ 2CH2= CHCOOH

此技術路線的生產工藝過程簡單，反應的關鍵是氧化反應的催化劑技術。

主要工藝條件：

原料：丙烯、空氣（氧氣）、催化劑

反應混合物摩爾比：丙烯：氧氣：水蒸氣＝6.5：10：11.7

反應溫度

第一步氧化310-340攝氏度

第二步氧化275-310攝氏度

生成的丙烯酸通過吸收塔用水吸收成丙烯酸(49wt％ 74wt％)水溶液(不同生產裝置丙烯酸的濃度不同)，再通過氣提塔除去在第二段未反應的丙烯醛和副產物，除去副產物的丙烯酸水溶液，送人后系統進行精制。

第二步驟，主要是把丙烯酸水溶泣精制，生產出酯化級丙烯酸和聚臺級丙烯酸(或高純丙烯酸)。首先，丙烯酸水溶液通過共沸塔，除去水得到粗制丙烯酸，然后粗制丙烯酸經脫輕組分塔和脫重組份塔得到酯化級丙烯酸(CAA)，酯化級丙烯酸再次精制得到聚合級丙烯酸(PAA)或高純丙烯酸(HPAA)。

工藝流程特點：反應需要的水蒸氣由吸收塔頂的循環空氣供給。這樣可以降低反應氣體中水蒸氣含量，提高丙烯百分率，從而提高反應轉化率，減少丙烯損失和空氣污染。

3 市場分析

2005年我國丙烯酸的消費量約46.3萬t，丙烯酸消費量中75%用于生產通用丙烯酸酯，其余用于生產高吸水性樹脂（SAP）、特種丙烯酸酯、丙烯酸樹脂和洗滌劑助洗劑、絮凝劑、阻垢分散劑等。在丙烯酸下游產品中，增長最快的是通用型丙烯酸酯，其次是高吸水性樹脂。

我國丙烯酸酯最大的下游用戶是涂料。據統計，2005年我國建筑涂料產量為180萬t，消費丙烯酸酯30萬t，占丙烯酸酯總消費量的45%。重視產品質量，并逐步與國際標準接軌，成為我國涂料工業的必由之路，這也就必將造成中高檔涂料的需求量增加，從而推動丙烯酸行業加快發展。除涂料外，膠粘劑、化纖、塑料加工等領域對丙烯酸酯的需求量也將持續增長，且增速較快。因此，從長遠看，我國丙烯酸及酯有著良好的發展空間。企業應慎重選擇投資機會在國內丙烯酸反傾銷之后，境外企業以先進的技術和靈活的機制參與中國的市場競爭，產生了明顯的\"鯰魚效應\"。促進了原有企業的技術改造，帶動了行業的技術進步和產業升級進程，有效地提高了我國丙烯酸行業的國際競爭力。

近幾年丙烯酸市場已步入充滿風險和挑戰的薄利時代，投資風險日益增大，涉足丙烯酸產業要謹慎、新建裝置應充分考慮市場競爭力的問題。今后我國東北、華東、西北地區丙烯酸及酯將供大于求，而華南、華北將供不應求，特別是華南地區是丙烯酸下游產業集中的地區，市場缺口較大，但當地沒有丙烯酸酯生產裝置。因此投資丙烯酸項目應因地制宜選擇投資地點，規劃中的項目應慎重選擇投資時機、充分論證，以免盲目建設。

結論

目前全球丙烯酸消費量逐年持續增長，隨著市場不斷擴大，生產裝置必然向著單系列能力大型化、自動化、節能化、集約化生產的方向發展。

鑒于國內的現狀，丙烯酸產業未來發展應通過產業整合，并加快下游產業發展以擴大需求，采用先進技術，用循環經濟理念改造丙烯酸產業，以降低生產成本，提高市場抗風險能力，實現企業可持續發展。

國內丙烯酸企業應完善自己的行業組織，加強行業管理和規劃，采取有效的行業管理來控制丙烯酸的盲目建設和低水平重復建設。

參考文獻

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