中文名称: 丙烯酸
英文名称: acrylic acid 分子式: C3H4O2
结构简式:CH2=CHCOOH 分子量: 72.06 理化特性
外观与性状: 无色液体,有刺激性气味。 熔点(℃): 14 沸点(℃): 141 相对密度(水=1): 1.05 相对蒸气密度(空气=1): 2.45 饱和蒸气压(kPa): 1.33(39.9℃) 燃烧热(kJ/mol): 1366.9 闪点(℃): 50
引燃温度(℃): 438
爆炸上限%(V/V): 8.0 爆炸下限%(V/V): 2.4
溶解性: 与水混溶,可混溶于乙醇、乙醚
国外丙烯酸的市场分析
据统计,2000年全球丙烯酸需求量为240万t,2001年全球丙烯酸需求量出现停滞现象,仍为240万t。在2002年,全球丙烯酸消费量增加到260万t,其中SAP和树脂改质剂分别占到了33%和30%。2001年全球生产能力合计327.6万t/年。而2002年世界丙烯酸生产能力达到365万t/年,其中北美136.0万t/年,占37.3%:欧洲99.5万t/年,占27.3%;亚洲129.5万t/年,占35.4%。至2002年,全球最大的5家丙烯酸生产商还是巴斯夫公司、罗门哈斯公司、塞拉尼斯公司、日本催化合成公司和阿托菲纳公司,其各自的生产能力分别占全球总生产能力的22.4%、21.4%、9.5%、8.6%和7%。2005年世界丙烯酸生产能力达到430万t/年。尽管2001和2002年世界丙烯酸消费年增长率下滑,但据Tecnon Orbichem公司预计,2003~2009年间,全球丙烯酸消费年增长率将达3.5%。丙烯酸酯、超级吸水剂聚合物(高吸水性树脂)、聚丙烯酸酯等消费合计将由1999年240万t增加剂2009年350万t。2002年世界丙烯酸酯消费为230万t,2003~2009年间消费年增长率预计为3.6%,2009年将达近300万t。发展中国家和地区,尤其是中国的消费增长率将大于发达国家和地区。在全球新增能力中,巴斯夫公司与巴西国家石油公司(Petrobras)将合资建设丙烯酸及衍生物装置,各持股65%和35%。联合装置包括16万t/年丙烯酸、12万t/年冰丙烯酸、7万t/年超级吸收剂聚合物。丙烯原料由炼油厂供给。装置定于2004年初投运。南非萨索尔公司与三菱化学公司合资在南非萨索尔堡投资约2亿美元建设丙烯酸和丙烯酸酯联合装置。第一阶段建设8万t/年丙烯酸装置并生产8万t/年丙烯酸丁酯和3.5万t/年丙烯酸乙酯,2003年投产。并拟在第二阶段使丙烯酸能力翻番,达到16万t/年,同时建设3万t/年高吸水性树脂装置。
世界丙烯酸产业经过新一轮集约画整合,终于结束了持续两年来的低迷状况,市场前景开始明朗,高吸水性树脂和丙烯酸丁酯两大品种将是全球丙烯酸工程建设的主导方向,包括中国在内的亚太地区无疑将成为国际资本的角逐热点。预计未来几年有36.5万吨/年的装置投产,至2005年,世界丙烯酸产能将达406.8万吨/年。目前,全球约有一半的丙烯酸用于生产丙烯酸酯,预计未来几年丙烯酸酯市场需求的年均增长率降幅较大,在四种通用性酯类
产品中市场热销产品将主要是丙烯酸丁酯和丙烯酸辛酯,其中丁酯消费比例将由1999年的59%升至2009年的61%,辛酯需求增幅虽然较大,但所占比例很小,甲酯和乙酯的市场空间也越来越小,正在向零增长靠拢,而特种丙烯酸酯类仍然处于较高速度发展期。近年来年均需求增速高达8%~10%,涂料和辐射固化等应用领域的市场前景也很广阔。
过去20年里,世界高吸水性树脂市场需求以两位数的速度持续强劲增长,目前所消费的丙烯酸已占总量的三分之一,现在北美、西欧高吸水性树脂市场逐渐进入成熟期,亚太和拉美等新兴市场则快速发展。据预测,未来5年世界高吸水性树脂市场需求将以5%~7%的速度增长,今后仍将是推动丙烯生产的强大动力。
目前世界丙烯生产主要集中在英国、西欧及日本、世界五大丙烯酸生产商分别是巴斯夫、罗门哈斯、塞拉尼斯化学、日本触媒化学及阿托菲纳化学,某合计产能约占世界总产能的70%以上。
美国是世界丙烯酸的消费领域聚丙烯酸及盐和丙烯酸丁酯的增幅最大。聚丙烯酸及盐的年均消费增长率为6.5%,增长动力主要来自高吸水性树脂市场的强劲需求。罗门哈斯公司已经从08的一月一日起将高纯丙烯酸、丙烯丁酯和丙烯酸乙酯的价格每吨提高110美元,目前美国共有5家丙烯酸生产企业,总产生产和消费大国。美国丙烯酸市场需求在去年下半年开始回升后价格随之上涨,在丙烯酸能为130.5万吨/年。
日本现有丙烯酸及酯生产6家,单体和酯类产品的产能分别,单体和酯类产品的产能分别为52万吨/和52.6万吨/年。日本丙烯酸生产商目前加大了出口力度,同时在消费潜力大的海外地区投资办厂。全球丙烯酸五强之一的日本触媒化学公司,瞄准美国增长潜力较大的高吸水性树脂市场,和阿托菲纳化学公司合资组建丙烯酸生产企业,去年底在德克萨斯州建成投产12万吨/年丙烯酸装置。西欧是仅次于北美、亚太地区的世界第三大丙烯酸以及酯的产地和消费市场,丙烯酸产能为98.5万吨/年,多年来欧洲酯类产品需求法力乏力,唯有丁酯市场一枝独秀,需求率年增长率达4%,为此巴斯夫公司决定将路德维希港的丁酯装置能力扩大十万吨/年,2003年投产。罗门哈斯也将在德国马尔兴建一家世界规模的丙烯酸丁酯装置,供应欧洲市场。2001年,德国斯托克豪斯公司(德固萨—赫斯公司的子公司)与罗门哈斯达成协议,结成全球性丙烯酸伙伴关系,总产能提至33万吨/年,眼下又在增加一套10万吨/年丙烯酸装置,2003年底已经投产。欧美发达国家丙烯酸及酯的发育较早,现已经步入成熟期,现以步入成熟期,而以中国为代表的发展中国家市场还在成长中,工业发展方兴未艾,最近几年中国丙烯酸生产企业经过几轮扩能改造,产量增幅加大,与此同时,市场消费也进入高速增长期。东南亚地区建有3套丙烯酸生产装置,总产能32万吨/年,出口比例约占产量的50%,其中70%都出口中国。此外题本三菱石油化学公司与南非萨索尔公司合资建设的丙烯酸及酯的生产装置产品也将目标锁定中国和东南亚,但是由于东南亚市场容量有限,竞争将日益激烈。
显然,中国已经成为全球丙烯酸消费热点地区。
据SRIC的统计数据显示,截至2007年,全球拥有丙烯酸产能为464.8万吨/年,主要分布如下:北美123.5万吨/年,其中,美国119万吨,墨西哥4.5万吨/年,南美4万吨、年,期中巴西4万吨/年;欧洲124.6万吨/年,其中比利时16万吨/年,捷克5.5万吨/年法国27.6万吨/年,德国73万吨/年,俄罗斯2.5万吨/年;中东及非洲8万吨/年,期中南非8万吨/年;亚太204.7万吨/年;其中中国80.3万吨/年,日本60万吨/年印尼6万吨/年,马来西亚16万吨/年,新加坡7.5万吨/年,韩国14.1万吨/年,中国台湾17.8万吨/年。
至2008年底全球粗丙烯酸的装置产能达到了499.3万吨/年,较2007年增加了1.6%,至2008年年底全球通用丙烯酸酯的产能为460.5万吨/年,通用丙烯酸酯的产能小于酯化级丙烯酸的产能,主要是由于越来愈多的酯化级丙烯酸生产用于高纯丙烯酸,用于生产通用型丙烯酸的减少。高纯的主要业内关于生产SAP。
据SRI咨询公司研究报告,2006~2011年全球粗丙烯酸市场需求将以年均3.7%的速度增长,高纯丙烯酸市场增速更快,年均增速为4.1%。应用于卫生晶领域的高吸水性树脂市场正在以年均3%~4%的速度增长,带动原料丙烯酸需求快速增长。特别是亚太(不含日本)、东欧、拉美和中东地区的高吸水性树脂需求增速更快,年均增长速度为5%一7%。亚太(不含日本)和美国是全球丙烯酸和丙烯酸酯类产品消费量最大的两个地区,紧随其后的是日本和西欧。
表I所示为近4年全球酯化级丙烯酸装置产能的增长情况。
年份 2005 2006 2007 2008
表2为2008年12月全球酯化级丙烯酸(CAA)和通用丙烯酸酯(AE)装置产能情况。 产能 396 448 49l 499.3 同比增长幅度 7.0% 13.1% 9.6% 1.6% 国家(地区) 公司 装置地址 CAA 美国 American Acryl 德克萨斯州帕12 萨迪纳 巴斯夫 德克萨斯州弗23 里波特 陶氏化学 德克萨斯州克32 利尔莱克 陶氏化学 德克萨斯州潘0 帕 陶氏化学 路易斯安那州11 塔夫特 罗门哈斯/斯托德克萨斯州迪58 哈斯 尔帕克 墨西哥 陶氏化学 墨西哥 4.5 巴西 巴斯夫 Sao,Paulo 0 Proquigel Caceias,Bahia 0 Quimica SA 比利时 巴斯夫 安特卫普 16 法国 阿珂玛 Carling-Saint 27.6 Avold AE 5 18.1 19.5 7.5 16.6 38.6 5.0 5 1.5 5 27 德国 捷克 俄罗斯 南非 印尼 日本 韩国 马来西亚 新加坡 台湾地区 中国大陆 全球合计 巴斯夫 陶氏化学 斯托哈斯 Hexion特种化学品公司 AO Akrilat Sasol 日本触媒 出光石化 三菱化学 日本触媒 日本触媒 大分化学 东亚合成 LG化学 巴斯夫Petronas 日本触媒 台塑 台塑 北京东方 浙江卫星 沈阳蜡化 江苏裕廊 吉林石化 上海华谊 扬子-巴斯夫 台塑(宁波) 开泰实业 正和集团 兰州石化 路德维希港 Bohlen 马尔 捷克 Dzerzhinsk Sasdlburg Cilegon 爱知县知多市 三重县四日市 姬路 爱姬县新居滨 大分市 名古屋 Yeochon Kuantan 新加坡 Linyuan Mailiao 北京市 浙江嘉兴 沈阳市 江苏盐城 吉林市 上海市 南京市 浙江宁波 山东淄博 山东广饶 兰州市
30.5 8 26.5 5.5 2.5 8 6 5 11 38 8 6 0 16 16 7.3 5.5 9 8 4 8 20.5 3.3 12.6 16 16 4 6 8 499.3 38 6 6 5.7 4 11.5 10 5 11.6 13 0 0 11.4 23 16 8.2 10 10.2 8 4.5 12 25 3 17.5 15.5 20 0.6 6 10 460.5 表3全球酯化级丙烯酸装置产能的地区状况分布
美国 欧洲 中国大陆 日本 其它地区 全球合计 CAA装置产能(万吨/年) 所占比例(%) 136 116.6 106.4 68 72.3 499.3 27.2 23.4 21.3 13.6 14.5 100
国内丙烯酸产品的市场分析
中国大陆丙烯酸及酯装置产能发展极其迅速。最近几年,我国丙烯酸产业生产和市场发生很大变化,产量已由1996年9.64万t猛增到2001年13.97万t和2002年14.23万t。 2002年我国丙烯酸生产能力为14.1万t,装置开工率达到109.2%。其中,高纯丙烯酸装置生产能力3.35万t,产量1.8万t,装置开工率53.7%。同年,丙烯酸酯(甲酯、乙酯、丁酯)生产能力23.3万t,装置开工率达100%。。
经过2005至2007年的产能大发展,从2008年以后产能的增长将显著放慢。丙烯酸酯主要用于胶粘剂、涂料、皮革等领域,其中用量最大的是丙烯酸丁酯。2003年,中国丙烯酸酯消费量为54.63万吨。2004和2005年中国丙烯酸酯消费量分别达到约58万吨和72万吨。2006年中国丙烯酸酯消费量约达84万吨。2007年丙烯酸酯消费量分别达到88万吨。占世界总消费量的26%,2010年和2015年需求量将分别达到116万吨和170万吨,2010年消费量约占世界总消费量的31.4%丙烯酸也用来生产聚丙烯酸(盐)。聚丙烯酸钠、聚丙烯酸季铵盐及其共聚物具有良好的凝聚作用丙烯酸消费量超过2万吨。
图 1是自 1984 年北京东方石油化工有限公司东方化工厂的国内首套装置投产后,历年国内装置产能发展状况。经过2005 至2007 年的产能大发展,从2008 年以后产能的增长将显著放慢。
图1 国内丙烯酸装置产能增长情况(万吨/年)
我国丙烯酸生产能力见表1。
表1 2006年我国丙烯酸及酯生产企业产能统计 万t/a
生产企业 扬子-巴斯夫 宁波台塑 江苏裕廊化工 上海华谊丙烯酸化工 沈阳石蜡化工 北京东方化工厂 浙江嘉兴市卫星化工 吉林石化电石厂 山东开泰化工 其他 合计 丙烯酸 16.0 16.0 15.0 12.6 8.0 8.0 4.0 3.3 3.0 — 85.9 丙烯酸酯 21.5 23.0 21.0 15.0 12.0 9.5 4.5 3.8 — 6.0 116.3
表2 2008年我国丙烯酸及酯产量统计(吨)
序号 酯化级丙高纯丙烯公司 烯酸(CAA) 酸(HPAA或GAA) 16.898 聚合级丙烯酸(PAA) 2,929 丙烯酸甲酯(MA) 9,359 丙烯酸乙酯(EA) 10 200 21,076 15.755 丙烯酸丁酯(BA) 28,632 丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA) 0 1 北尿尔力 52,319 2 浙江卫星 29.339 3 沈阳蜡化 69,755 0 0 0 0 2,789 3,172 23,701 0 85,979 0 7,125 . 4 江苏裕廊 121,253 30.012 25,125 8,257 29.856 45,265 5 吉化 26,684 0 0 0 0 0 14,353 0 0 38,300 19.243 23.862 0 0 0 0 1.925 19,067 0 6 上海华谊 138,139 0 7 扬巴 134,500 41,700 107.580 12.402 97.200 0 8 宁波台塑 131,477 17,440 9 开泰实业 21,200 10 正和集团 13,260 11 兰州石化 26,524 合 计
0 0 0 66,394 23,583 0 0 17,377 4.260 5,430 10 0 3,825 13,575 0 22.148 0 43.110、 764,450 106,050 50,861 103.558 102.674 509.54 由此可见丙烯酸的生产呈现大幅增加之势,但仍不能满足迅速增长的市场需求,1996年供需缺口为2.38万t,1998年上升至5.37万t,2001年达17.84万t。国内自给率呈逐年下降趋势,由1996年的80%降至2001年的44%,对进口依靠度由20%增加到56%,丙烯酸进口量由1996年2080t增加到2001年6.71万t。2002年进口仍保持强劲增长势头,达到10.88万t。其中,酯化级丙烯酸进口量达6.8万t,其余为聚合级丙烯酸。
表3 2001~2005年我国丙烯酸供需状况 万t
年份 2001 2002 2003 2004 2005 产量 丙烯酸 14.7 14.9 15.4 17 37.1 进口量 丙烯酸酯 丙烯酸 20.6 23.2 25.3 29.2 52.6 6.7 10.8 10.9 11.4 10.1 出口量 丙烯酸酯 丙烯酸 18.1 18.9 21.1 24.2 18.6 0.1 0.1 0.1 0.2 0.9 表观消费量 丙烯酸酯 丙烯酸 1.4 1.1 1.8 3.2 7.3 21.3 25.6 26.2 28.2 46.3 丙烯酸酯 37.3 41 44.6 50.2 63.9
为了解决市场供需不平衡的局势近年来我国已有多家丙烯酸及酯的产业投产。2008年6月11日,我国西北地区首套丙烯酸及酯装置在兰州石化公司建成投产。该装置总投资11.6亿元,占地面积8公顷。装置于2006年2月开工建设,2008年5月建成并投料试车。设计生产能力为年产8万吨丙烯酸、l万吨甲酯、1万吨乙酯和8万吨丁酯。中海油惠州1200万吨/年炼油项目,其下游大型项目20万吨/年丙烯酸及酯项目2008年11月已经确定投资和技术方案。丙烯酸及酯项目总投资额27.58亿元人民币,由中海石油能源股份有限公司投
资,拟利用惠州1200万吨/年炼油项目生产的约10万吨/年丙烯为原料,充分依托大亚湾石化区已有的基础设施和公用工程进行建设。 该项目占地25万平方米,可年产20万吨丙烯酸及酯产品,计划于2010年建成投产。2008年11月,中海石油能源发展股份有限公司与德国鲁奇公司在大亚湾签订了16万吨/年丙烯酸酯工艺包技术许可合同;完成了与上海华谊公司关于14万吨/年丙烯酸装置的丙烯氧化工艺转让谈判;与德国DWE公司签订了相关反应器的制造合同。2000年以来,丙烯酸行业发展更加迅速。上海华谊丙烯酸厂在引进技术消化吸收的基础上,与自主开发丙烯选择氧化催化剂的兰州石化研究院合作,建成3万t/a的丙烯酸及酯项目,后来又陆续建成2套万吨级丙烯酸装置。江苏裕廊化工公司投资建设的2套年产4.5万t丙烯酸、6万t丙烯酸丁酯装置于2005年初投产。扬子石化-巴斯夫有限责任公司的丙烯酸及酯联合装置于2005年6月投产。该装置采用德国巴斯夫公司的专利技术,是我国最大的单套丙烯酸及酯生产装置。台塑集团采用日本触媒技术在宁波的16万t/a丙烯酸装置也于2006年10月投产。由日本三菱化学公司转让丙烯酸及酯技术,为蓝星子公司沈阳石蜡化工公司建设的丙烯酸及酯联合装置:8万t/a丙烯酸和13万t/a丙烯酸酯,也于2006年底建成。中国化工集团公司正和集团丙烯酸及酯项目于2006年7月中旬在山东省广饶县奠基,一期丙烯酸及酯项目设计规模为4万t/a丙烯酸、6万t/a丙烯酸酯,于2007年10月开车。浙江卫星企业集团的后期丙烯酸装置和兰州石化的8万t/a丙烯酸装置也将陆续投产。2007年中国丙烯酸及酯供求基本平衡,到2008年,中国大陆丙烯酸装置产能预计可达100万t/a。短期内产能明显过剩,今后1-2年内各生产装置的开工率将逐步下降,与此同时下游产品将得到快速的发展。到2010年,供求缺口又将有所增大。因此,从长远看,中国丙烯酸及酯产品仍有较大发展空间。
中国大陆2008年酯化级丙烯酸产量76.4万吨,同比增长9.6%;通用丙烯酸酯产量75.9万吨,同比增长3.7%;表二为2007年~2010年我过新增丙烯酸及酯产能。
表2 2007~2010年我国新增丙烯酸及酯产能 万t/a
生产企业 江苏裕廊化工 山东正和集团 兰州石油化工 四川丙烯酸及酯工程 其他 合计 新增能力 丙烯酸 11.0 4.0 8.0 8.0 8.0 39.0 丙烯酸酯 12.0 6.0 11.5 12.0 12.0 53.5 计划投产时间 2007年 2007年 2007 年 2010年 — 丙烯酸及酯价格变化与进出口贸易
2008 年是我国丙烯酸及酯产品进口连续第4 年呈下降趋势。从2005 年我国丙烯酸及酯生产厂家由之前的 3家而增至 11 家,装置产能不断扩大逐渐满足了国内市场的需求,因此进口丙烯酸及酯数量呈逐年下降趋势。
丙烯酸及酯出口数量在2006 和2007 两年连续下降后,2008 年大幅上升,出口数量较上年增长32.7%。
图3 中国历年丙烯酸及酯进口数量变化趋势(万吨)
图4 中国历年丙烯酸及酯出口数量变化趋势(万吨)
2008年全年原油价格整体偏高,石油化工产品价格不断上升,因此,2008年丙烯酸及酯价格总体较2007年高。2008年丙烯酸和丙烯酸酯的国内市场价格自8月份以后下跌较快。进口丙烯酸和丙烯酸酯的价格相对稳定,自10月份以后才有所下跌,其中12月份下跌幅度较大。
图5 2006~2008 年进口丙烯酸价格变化情况(千美元/吨)
图6 2008 年丙烯酸丁酯进口价格变化趋势(千美元/吨)
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