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间苯二酚的生产、发展与用途

可研报告 1.04w

间苯二酚作为一种基础性精细有机化工原料,被广泛应用于医药、农药、染料、橡胶、粘合剂等多个领域。近年来,我国间苯二酚需求量快速增长。据不完全统计,2005年国内市场消费量达8000~10000吨,而国内产量仅为2000~3000吨,产品供不应求,需大量进口。目前国内仅有的一两套生产装置仍采用上世纪五六十年代的磺化碱融生产法,生产工艺冗长,水平落后。而且生产中因大量消耗强酸强碱产生的’三废’给环境造成严重污染,也导致了生产成本居高不下,难以实现规模化生产,磺化碱融法根本无法与国外先进的合成法竞争,严重制约了我国间苯二酚及下游产业的发展。

河北华荣华诺化工有限公司此次建设的万吨级间苯二酚工业装置,采用了具有国际先进水平的合成工艺,实现了规模化生产。该装置与国内现有装置相比优势明显,一是工艺过程实现’三废’零排放,绿色环保;二是产品质量好,间苯二酚产品纯度可达99.5%~99.9%;三是工艺路线短,原料消耗少,成本比国内同类产品低40%。

此次即将建成的万吨级间苯二酚生产装置是一期工程,二期工程为年产2万吨,计划于2008年11月投产,届时该公司产能可达3万吨规模。

间苯二酚是一种重要的精细、有机化工原料,广泛应用于农业、染料、涂料、医药、塑料、橡胶、电子化学品等领域。

间苯二酚工业化合成方法主要有两种,一是苯磺化碱熔法,二是间二异丙苯氧化法。其中苯磺化碱熔法是传统的生产方法,工艺条件简单,投资少,技术成熟,但使用了大量强酸强碱,设备腐蚀严重,并产生大量无机盐废液,处理困难,费用较高,工艺冗长,收率较低。间二异丙苯氧化法类似于异丙苯氧化法制苯酚和丙酮,间二异丙苯在80~90℃和弱碱条件下进行氧化反应,生成二氢过氧化间二异丙苯,用硫酸或磷酸解离得到间苯二酚和丙酮。该法工艺先进,污染小,收率较高,但技术性强,投资较大,对设备有一定要求,在环保日益严格的今天,间二异丙苯氧化法是间苯二酚合成工艺的发展方向.

目前国外间苯二酚主要生产企业有三家,分别是美国的Indspec公司,日本的住友化学和三井油化。美国的Indspec公司是世界上最大的间苯二酚生产商,生产能力2.5万t/a,约占世界总生产能力的50%以上,采用苯磺化碱熔法生产。日本住友化学和三井油化生产能力分别为1.8万t/a和0.3万t/a。生产工艺均采用间二异丙苯氧化法。

目前中国国内唯一有商品上市的生产厂家是南京化工厂,生产能力为0.3万t/a,采用苯磺化碱熔法生产,其他还有几家曾有小规模间苯二酚生产装置的报道,但未见商品上市。

间苯二酚是一种用途广泛的精细化工原料。主要用途有:

间苯二酚制备间苯二酚-甲醛粘合剂用于轮胎帘子布的浸渍,以及汽车用胶管、胶带的粘合。

间苯二酚制备的粘合剂还可以粘接木材、塑料、建筑材料、纸制品、陶瓷、金属及纺织材料等。

间苯二酚用于合成羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂。

间苯二酚是重要的有机原料间氨基酚、2-硝基间苯二酚和三硝基间苯二酚的原料,

间苯二酚在医药行业用于制备驱虫药和抗结核病药物;在农业可合成杀虫剂和除草剂;另外还可以用于制备染料、阻燃剂、塑料添加剂等。

中国2000年国内间苯二酚的总产量是1400t,进口量为2697t,出口397t,总消费量为3700t。

中国间苯二酚主要用于生产间苯二酚-甲醛-胶乳胶粘剂和间苯二酚-甲醛胶粘剂以用作轮胎帘子布浸胶剂,每吨帘子布约消耗间苯二酚0.006t,2000年中国帘子布总产量超过18万t,约消耗间苯二酚1080t,其他橡胶制品消耗约为500t。国家要求在2010年把汽车工业建成支柱产业,随着中国汽车工业的大发展,中国轮胎产量已跃居世界第二位,2000年产量达到8000万套,今后中国轮胎产量还会有较大发展空间,因而橡胶制品对间苯二酚需求将稳步增长。预计2005年橡胶制品消耗间苯二酚约为2100t。

国内另一主要用途是用于合成木材低温快速粘合剂。随着近年国内建筑业复苏,尤其是房改政策出台,商品房建设快速增加,人民生活水平提高,建筑材料及房屋装修材料快速增加,需求大幅度增加,刺激了木材粘合剂消费。由于粘合剂多是小企业生产,间苯二酚具体消耗量难以准确统计,根据年总消费量分析,2000年木材粘合剂消耗间苯二酚约为1000t。随着国家经济发展及人民生活水平的提高,今后木材粘合剂对间苯二酚的需求会有一定的增长,预计2005年消费量将达到1200t。

另外紫外线吸收剂、阻燃剂、医药、农药、染料等2000年消耗间苯二酚近700t。预计2005年这些领域将消耗间苯二酚近900t。

国内间苯二酚还有一个很大的潜在市场,那就是间氨基酚的生产,间氨基酚是重要的有机中间体,尤其作为功能性染料的原料,具有很好的发展前景,国外主要采用先进的间苯二酚氨化法,而中国仍采用传统的硝基苯磺化碱熔法,环境污染严重,面临淘汰,采用间苯二酚法生产是大势所趋。若国内采用间苯二酚氨化法生产间氨基酚,间苯二酚消费量将大幅增加。

综上所述,中国目前间苯二酚消耗量为3700t,而总生产能力仅为2000t/a,产不足需,每年需花巨额外汇从国外进口大量的间苯二酚以满足国内需求。因此间苯二酚缺口较大,严重影响了下游产品的生产与开发。

间苯二酚属于国内有一定的生产能力,但由于工艺落后,能力较小,产品质量和数量均不能满足国内需求的一种重要的精细化工产品。美国磺化碱熔的装置由于环保等原因一直考虑关闭或异地建厂。加之国内间氨基酚发展前景光明,间苯二酚氨化法是大势所趋。因此间苯二酚未来发展前景非常乐观。

建议有关部门不断完善现有的生产工艺技术,扩大生产规模,积极开发或引进间二异丙苯氧化法生产间苯二酚技术。把中国的间苯二酚的生产与应用推向一个新水平。

法国罗地亚集团2005年4月4日宣布,将在上海投建1.2万t/a的邻苯二酚和对苯二酚联合生产装置,以进一步巩固其在苯二酚业务上的全球领先地位。这套装置将于2007年上半年投产。此投资项目将使罗地亚在全球的苯二酚生产基地由欧洲、北美延伸至亚洲。

苯二酚属于较为紧俏的有机中间体,我国生产水平较低,产品质量和数量均无法满足下游市场需求,需大量进口。我国苯二酚生产历史较早,但多年来技术进展不快。2000年连云港三吉利化工有限公司建设的3000t/a苯酚羟基化制邻、对苯二酚生产装置,是我国最接近国际先进水平的装置,也是目前国内唯一一套邻苯二酚生产装置。

20世纪90年代中期,我国曾有10余家企业采用苯胺锰盐氧化法生产对苯二酚,最近几年由于环保要求越来越高,加上对苯二酚市场低迷,目前仅有几家企业坚持生产。中石化南京化工厂是我国间苯二酚主要生产企业,我国曾有数家企业建设间苯二酚生产装置,但由于技术落后,除南通如东化工厂正常生产外,其他装置均没有投产。目前我国苯二酚主要生产厂家及能力见表1。

据专家分析,我国苯二酚的市场需求潜力巨大,2008年邻、对苯二酚市场需求量为2.4万t,间苯二酚需求量高达1.9万t。除三吉利公司外,采用对环境污染严重的苯胺锰盐氧化法生产对苯二酚的企业未来几年将面临淘汰的命运。随着罗地亚公司装置将如期建成,加上三吉利公司的6000t/a产能,2008年我国邻、对苯二酚生产能力将达到1.8万t/a,届时仍有市场缺口。而目前国外尚没有意向到中国建设间苯二酚装置,因此未来我国苯二酚尤其是间苯二酚发展仍有较大的市场空间。

我国苯二酚产业竞争力不强,市场需求潜力巨大。罗地亚的在华投资也反应了他们对我国市场的勃勃雄心。世界级苯二酚装置建成投产后,将提升我国苯二酚行业的整体水平,而国内苯二酚企业由于技术水平、装置规模无法与之抗衡,必将面临巨大冲击。

表1 我国苯二酚主要生产厂家及能力(t/a)

生  产  厂  家                     产  品     生产能力      备   注

连云港三吉利化工有限公司       邻、对苯二酚     6000      2005年3月扩产至现规模

中石化南京化工厂                  间苯二酚      2000      2004年产量1385t

南通如东化工厂                    间苯二酚      1500      2001年建成投产

湖北枝江化工厂                    对苯二酚      2000

江苏射阳农药厂                    对苯二酚      2000

重庆川庆化工厂                    对苯二酚      1500

吉化公司江城公司清源化工厂        对苯二酚      2000

合  计                                          17000

未来市场需求强劲 发展重在清洁工艺 苯二酚包括邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚3种异构体。目前全球邻、对、间苯二酚的生产能力分别为3.5万t/a、6.0万t/a、4.8万t/a,总生产能力合计为14.3万t/a,生产厂家主要有法国罗地亚,美国伊斯曼、固特异,日本宇部兴产、住友化学,意大利埃尼公司等。

近5年来我国苯二酚生产能力一直没有太大变化,但需求却呈现快速增长的局面,因此近年来国内需求主要依赖国际市场,进口量逐年增长。表1为2000~2004年我国苯二酚产品进出口情况。 从进出口数据变化可以看出我国苯二酚的市场需求强劲,尤其是对苯二酚和间苯二酚进口增幅较大。

邻苯二酚 目前国内仅有连云港三吉利化工有限公司生产邻苯二酚。2001年9月三吉利公司向商务部提起了对原产于欧盟的邻苯二酚进行反倾销调查的申诉,2003年8月27日商务部公布最终裁定,对原产于欧盟的进口邻苯二酚征收反倾销税。2004年12月10日商务部应三吉利公司申请进行期中复审,目前正在调查审理中。我国邻苯二酚反倾销胜诉,在一定程度上对抑制进口起到了积极作用,三吉利公司也获得了一些喘息机会。2004年我国邻苯二酚产量约为1500t左右,表观消费量达到7300t左右。表2为2004年我国邻苯二酚消费构成。

1.农药

邻苯二酚是生产高效新型氨基甲酸酯类农药克百威(呋喃丹)、残杀威、乙霉威的重要中间体。目前我国农药工业正处于更新换代时期,有机磷农药已进入淘汰阶段,给氨基甲酸酯类(如呋喃丹系列衍生产品)等一批高效农药品种带来发展机遇,今后呋喃丹等农药产量将进一步增加。我国呋喃酚(邻苯二酚衍生物)尚不能完全自给,每年均需进口。2002~2004年呋喃酚进口量分别为1391t、1956t、1791t。预计未来几年农药对邻苯二酚的需求年均增长率将保持在7%,2008年农药行业对邻苯二酚需求量将达到9500t。

2.香料

胡椒醛是传统的香料品种,国内消费量比较少,主要用于出口,近年来出口前景看好,2001~2004年我国胡椒醛的出口量分别为846t、1045t、972t、992t,未来出口增长平稳,预计2008年该领域消耗邻苯二酚约为400t。

我国生产香兰素年消耗邻苯二酚约900t,随着环保法规逐渐加强,香兰素合成路线将逐渐转向邻苯二酚路线,罗地亚公司生产香兰素也消耗邻苯二酚,因此香兰素将成为未来邻苯二酚消费领域中增长最快的品种,预计2008年我国香兰素领域对邻苯二酚的需求量为3500t。

3.其他领域

在抗氧剂、感光材料、医药、染料等领域消耗邻苯二酚的数量较少,而且邻苯二酚在这些领域生产的主要是一些小品种,未来市场需求增长平稳,预计2008年其他领域约消耗邻苯二酚400t左右。

综上所述,2008年我国邻苯二酚的需求量约为1.38万t。2001年下半年~2002年国内邻苯二酚市场受进口产品的冲击,价格较低,下游产品产量增长较快,农药呋喃丹的产量、胡椒醛的出口量均有较大幅度增长,抗氧剂对叔丁基邻苯二酚开发和部分企业香兰素合成路线改为邻苯二酚为原料也多从此开始。可以看出,我国邻苯二酚市场需求潜力不成问题,关键取决于优质价廉的产品供应。

对苯二酚 从2001年起,随着我国染料工业的复苏和出口量增加,对苯二酚市场出现产销两旺的局面。2004我国从净出口国变为净进口国,净进口量达到1857t。对苯二酚价格也由2002年的2.2万元/t 飙升到目前的4.8万元/t左右。对苯二酚主要用于合成感光材料、蒽醌和偶氮染料、化肥添加剂、合成材料阻聚剂、抗氧化剂和橡胶助剂等。

2004年国内产量约为5500t,表观消费量约为7350t。2004年我国对苯二酚消费构成见表3。

近年来对苯二酚供求紧张,一方面是受到环境制约被迫关闭装置,另外一个方面是尿素添加剂和橡胶助剂需求增长速度加快。

1.染料和感光材料

对苯二酚在染料和感光材料领域应用历史较长,主要是一些传统品种,如偶氮染料、蒽醌染料。2001年我国加入WTO后染料业全线飘红,对苯二酚市场开始走强,在染料领域消费快速增长,但是由于多为传统产品,因此对苯二酚在该领域需求增长缓慢。预计2008年染料和感光材料领域消费对苯二酚约为3000t。

2.合成材料及食品助剂

对苯二酚衍生物是性能良好的抗氧剂和聚合单体阻聚剂,其中最主要的下游产品叔丁基对苯二酚不仅可以作为合成材料的抗氧剂,而且还作为油脂抗氧剂广泛使用。丁基羟基茴香醚、烷基(包括碳或氧)衍生物、卤代对苯二酚、硝基对苯二酚、氨基对苯二酚、对苯二酚二苄醚等对苯二酚衍生物,均可以用作橡胶、塑料抗氧化剂和食品抗氧化剂,此外这些衍生物还可以合成医药、染料、表面活性剂等。随着我国合成材料产量迅猛增加和对食品安全的关注,未来对对苯二酚需求将保持较快增长势头,预计2008年约消耗对苯二酚1800t左右。

3.化肥添加剂

20世纪末期,我国开发出在普通尿素中添加主要成分为对苯二酚的脲酶抑制剂的尿素新品种,添加这种助剂后的尿素氮利用率高、肥效时间长、便于使用,抑制了土壤中尿酶的活性(1t尿素中添加3.5kg对苯二酚)。2003~2004年我国尿素市场火爆,主要生产装置均保持较高开工率,2004年我国尿素(折含氮100%)产量高达1923万t。假设其中3%的尿素使用脲酶抑制剂,则需消费对苯二酚2020t。可以看出对苯二酚在脲酶抑制剂领域应用前景广阔。预计2008年该领域约消耗对苯二酚2500t。

4.橡胶助剂

对苯二酚主要用于生产橡胶防老剂3100(N,N′-二甲苯基对苯二胺)和H(N,N′-二苯基对苯二胺)。随着轮胎工业快速发展,橡胶防老剂3100产能增加较快,2004年生产能力达到2000t/a左右,防老剂H产量较少,但是目前国外市场对防老剂H需求增长较快。

2005~2006年我国将有数套防老剂H装置建成投产。另外对苯二酚还可以生产橡胶用抗氧剂、促进剂等。预计2008年橡胶助剂约消耗对苯二酚量1500t。

对苯二酚还用于合成医药、农药、表面活性剂、金属防腐剂等,这些领域对对苯二酚的需求也呈现稳定增长势头,预计2008年其他领域消耗对苯二酚1400t。

综上所述,2008年我国对苯二酚的需求量将达到1.02万t,市场前景较为看好。

间苯二酚 随着橡胶工业的快速发展,我国间苯二酚一直供不应求,每年均需进口。2004年我国间苯二酚需求强劲,进口量高达8000t,2005年初,国内间苯二酚市场价格由保持4年之久的3.8万~4.0万元/t,飙升至5万元/t左右。

2004年我国间苯二酚产量为2500t,表观消费量为1.04万t左右,间苯二酚消费领域比较单调,主要用于橡胶胶粘树脂和木材粘合剂,另外紫外线吸收剂和医药领域有少量消耗。表4为2004年我国间苯二酚消费构成。

1.橡胶用胶粘树脂

2004年我国轮胎产量为23986万条,比2003年增长24.3%,其中子午胎产量约10436万条,比2003年增长51.5%,根据橡胶协会统计,2005年全钢子午胎生产能力将由2003年的1117万条增长到2863~3063万条,增长率接近200%,其他品种也将呈现快速增长势头,因此国内几乎所有胶粘树脂企业均计划在2005~2006年扩大生产规模。预计2005~2006年橡胶用胶粘树脂需求年均增长率将保持在30%左右,2007~2008年为15%。预计2008年国内橡胶用胶粘树脂约消耗间苯二酚1.05万t。

2.木材粘接剂

2004年木材粘接剂约消耗间苯二酚1800t。近几年建筑材料和房屋装修材料需求大幅度增加,刺激了木材粘接剂消费,该领域对间苯二酚年均需求增长率约为8%,2008年预计将消耗间苯二酚2500t。

3.紫外线吸收剂

该领域以前消耗间苯二酚数量较少。由于紫外线吸收剂的原料氯苄类产品国外生产较少,因此国内进口间苯二酚合成紫外线吸收剂并用于出口。目前我国已经成为全球主要紫外线吸收剂生产国和供应国。预计2008年生产紫外线吸收剂约消耗间苯二酚1300t。

4.其他

医药、农药和染料等领域对间苯二酚的需求保持平稳增长态势,预计2008年约消耗间苯二酚1800t。间苯二酚另外一个巨大潜在市场就是生产间氨基酚。从2003年起我国由间氨基酚净出口国变为净进口国。预计2008年国内间氨基酚需求量约为3000t,假设采用间苯二酚生产,则需要消耗间苯二酚2800t。

综上所述,2008年我国间苯二酚市场容量约为1.6万t,若加上间氨基酚的消耗,2008年我国间苯二酚潜在市场需求量将达到1.9万t,市场潜力巨大。

发展建议 目前我国苯酚羟基化法合成邻、对苯二酚技术已经成熟,而苯胺锰盐氧化法因环境污染问题,面临被淘汰的命运。鉴于国内巨大市场潜力,企业要尽快建设规模化的苯酚羟基化法生产邻、对苯二酚装置,开发生产市场前景好的下游产品,并加大两种异构体的调比技术研究与开发。

拥有规模化苯酚/丙酮的石化企业,可以利用自身副产间二异丙苯和石化生产经验的优势,加快开发间二异丙苯氧化制备间苯二酚的技术。采用磺化碱熔法技术生产间苯二酚的企业也一定要对现有技术进行改进和完善,期望在产品收率上有较大的提高。

表1 2000~2004年我国苯二酚产品进出口情况(t)

年份            邻苯二酚  对苯二酚  间苯二酚

2000    进口量    2580       311      2697

出口量      20      1900       397

2001    进口量    3981       194      3166

出口量      64      1381       169

2002    进口量    4777       185      5052      

出口量     122      1292       113

2003    进口量    3866       985      6871

出口量      47      1148       156

2004    进口量    5803      2908      8151

出口量      16      1051       267

表2 2004年我国邻苯二酚消费构成(t)

消费领域         消费量       比例/%

呋喃丹            5200         71.2

残杀威             600          8.2

胡椒醛             350          4.8

香兰素             900         12.3

抗氧剂             100          1.4

其   他            150          2.1

合   计           7300          100  

表3 2004年我国对苯二酚消费构成(t)

消 费 领 域            消费量     比例/%

染   料                 2250       30.6

化肥添加剂              1300       17.7

合成材料和食品助剂      1200       16.3

橡胶助剂                1050       14.3

感光材料                 550        7.5

其  他                  1000       13.6

合  计                  7350        100  

表4 2004年我国间苯二酚消费构成(t)

消 费 领 域     消费量     比例/%

橡胶粘合树脂     6700       64.4

木材粘合剂       1800       17.3

紫外线吸收剂      700        6.7

其   他          1200       11.6

合   计         10400        100  

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