三氯乙醛 氯乙烷过剩 这些黄金建议你get了吗

栏目:时尚 2021-12-05 00:39:21
分享到:

从四乙基铅、乙基纤维素、农药、香料、染料中间体、乙基铝、乙基氯硅烷的合成及其作为有机溶剂的用途等方面,综述了我国乙基氯的需求情况。介绍了我国乙基氯的生产企业和生产能力。分析了我国氯乙烷的供需形势和氯乙烷生产企业之间的竞争。我国氯乙烷需求约5.6万吨/年,其中染料中间体合成需求占总需求的48%,位居第一;我国乙基氯总产能达到11万吨/年,其中合成乙基氯产能为10万吨/年,不适合合成乙基氯企业扩大生产规模。

氯乙烷是一种无色易燃气体,分子式为C2H5Cl,沸点为12.3℃,有醚类气味。它广泛用于合成乙基化的有机化合物,如四乙基铅、乙基纤维素、抗菌剂、杀虫剂、香料和染料中间体,也用作有机溶剂,有少量气溶胶、制冷剂、局部麻醉剂、泡沫发泡剂和催化剂。随着我国染料工业和香料工业的快速发展,对氯乙烷的需求大幅增加,诞生了一批氯乙烷合成企业,生产规模不断扩大。中国有哪些行业和企业需要氯乙烷,需求量有多大?哪些企业生产氯乙烷,产能如何?氯乙烷的供需情况和氯乙烷生产企业的市场竞争情况如何?本文对此进行了综述,希望对生产乙基氯的企业有所指导。

1氯乙烷的市场需求

1.1合成四乙基铅的需求

1921年,四乙基铅被用作汽油抗爆剂。半个多世纪后,其需求持续增加,一度是乙基氯最大的需求市场。2017年我国汽油产量为13276.2万吨,其中汽车消费量占47%。按照1260份汽油加一份乙基溶液的标准,需要4万多吨乙基氯。然而,中国从2000年开始禁止汽车使用含铅汽油,导致四乙基铅合成中对乙基氯的需求急剧下降。但由于国航空汽油允许四乙基铅,需要出口,每1000吨航空蒸汽需要四乙基铅4 ~ 5吨,所以生产四乙基铅的企业还是很多的。

目前,徐州华迪凯瑞化工有限公司拥有四乙基铅添加剂生产线4800吨/年,山东沂水九合燃料添加剂有限公司乙基液产能3300吨/年,南昌徐海实业有限公司产能1500吨/年,山县吉隆燃料添加剂有限公司产能约1000吨/年,总产能超过1万吨/年。但根据乙基溶液的实际产量,所需的乙基氯化物约为2000吨/年。

1.2对合成乙基纤维素的需求

乙基纤维素具有粘附、填充、成膜等功能。,用于塑料、涂料、橡胶替代品、油墨和绝缘材料的树脂合成。还用作粘合剂、纺织品整理剂、动物饲料添加剂、电子产品和军用推进剂。乙基纤维素常以乙基氯为醚化剂,氢氧化钠为缚酸剂合成。

目前国内生产乙基纤维素的企业包括阿克苏诺贝尔化学有限公司、泸州北方纤维素有限公司、泰安瑞泰纤维素有限公司、山东何达有限公司、肥城田豫化工有限公司,其中阿克苏诺贝尔化学有限公司的乙基-羟乙基纤维素项目每年需要约1640吨氯乙烷。泸州北方纤维素有限公司原生产能力为200吨/年乙基纤维素,计划扩建至1000吨/年乙基纤维素。据估计,它需要大约2149吨乙基氯。按照乙基纤维素的总产能,大约需要5000吨/年的乙基氯,考虑到乙基纤维素的实际产量,大约需要4000吨/年的乙基氯。

1.3对合成农药的需求

抗菌剂401和402是有机硫杀真菌剂,使用的原料是硫代磺酸乙酯,别名乙蒜素。硫代磺酸乙酯可防治水稻苗腐病、稻瘟病、棉花苗枯病、油菜霜霉病、甘薯黑斑病、大豆紫斑病、马铃薯晚疫病和蚕白僵病。硫化钠水溶液与硫磺粉在80 ~ 100℃下反应生成二硫化二钠溶液,在50 ~ 60℃下通入氯乙烷,乙基化压力为1.2 kg/m2,反应温度为80 ~ 90℃。分离二硫化二乙酯,加入冰醋酸,在40 ~ 55℃用40%硝酸氧化,得到纯度为93 ~ 94%的硫代磺酸乙酯。每1000吨硫代磺酸乙酯需要1000吨氯乙烷。

国内生产硫代磺酸乙酯的企业有开封迪达农化生物科技有限公司、河南科邦化工有限公司、上海农化工业有限公司、河南宇智星作物保护有限公司、孟州大云高新生物科技有限公司、河南南阳卧龙农药厂、江苏射阳黄海农药化工有限公司、天津华农生化有限公司、潍坊农业大学化工有限公司、辽宁凤凰蚕药厂。其中,凯丰迪达农化生物科技有限公司硫代磺酸乙酯产能为1500吨/年。2017年底,南阳圣特农化科技有限公司300吨/年硫代磺酸乙酯项目开工。根据这些企业的实际产量,大约需要3000吨氯乙烷。

1.4合成香料的需求

乙基麦芽酚是一种重要的香料,广泛应用于食品、医药、香烟、牙膏、化妆品、感光材料等。氯乙烷和镁形成绿色试剂的糠醛法是合成乙基麦芽酚的常用工艺路线,1000吨乙基麦芽酚需要1150吨氯乙烷。据2016年统计,安徽金禾实业有限公司、北京天力海香精香料有限公司、广东肇庆香精厂有限公司、陕西唐铮科技发展有限公司、xi安天汉生物科技有限公司乙基麦芽酚总产能约8000吨/年。2017年10月,山东汇通利华生物科技有限公司500吨/年乙基麦芽酚项目一期工程竣工;2018年,浙江新和成有限公司试产3000吨/年乙基麦芽酚项目;2017年7月,宁夏万向元生物科技有限公司以2500吨/年乙基麦芽酚启动6000吨/年乙基麦芽酚一期工程;2017年8月,连云港瑞威化工公司2000吨/年乙基麦芽酚落户新疆维吾尔自治区吐鲁番市托克逊县;2018年2月,肇庆华格香料有限公司在肇庆市顺德龙江工业园扩建2000吨/年乙基麦芽酚。此外,年产2500吨乙基麦芽酚的山东汇通利华生物科技有限公司二期即将开工建设。预计到2019年,我国乙基麦芽酚总产能将达到2.3万吨/年,如表1所示。由于13000吨/年的产能仍在建设中,目前对氯乙烷的需求约为8000吨/年。

表1中国乙基麦芽酚企业及产能

a:2018年8月份统计a:b:扩建项目;c:在建或待建项目。

乙基香兰素也是一种香料,其中乙基愈创木酚可以由邻苯二酚和氯乙烷合成。辽宁始兴医药化工有限公司、浙江宗华香料有限公司、浙江嘉兴华杰精细化工公司、吉化集团香兰素厂等企业生产乙基愈创木酚和乙基香兰素,总产能约1.2万吨/年,如表2所示。但由于部分企业采用溴乙烷法,每年对氯乙烷的实际需求量不足3000吨。

总之,乙基麦芽酚、乙基愈创木酚和乙基香兰素的合成需要约1万吨氯乙烷。

表2中国乙基愈创木酚和乙基香兰素企业及生产能力

a:2018年8月份统计a:b:愈创木酚乙酯;c:原嘉兴民兴香料有限公司

1.5对合成染料的需求

快速分散染料是世界上最大的染料品种。其关键中间体间乙酰胺基-N,N-二乙基苯胺、2-甲氧基-5-乙酰胺基-N,N-二乙基苯胺和间丙酰-N,N-二乙基苯胺主要用于分散紫93、分散蓝291、分散蓝183等染料的合成。在过去相当长的一段时间内,染料企业普遍采用溴乙烷法合成上述中间体。随着氯乙烷工艺的成熟,氯乙烷的价格优势和满足清洁生产的要求,氯乙烷法已经取代了溴乙烷法。浙江龙盛集团、润土公司、吉化集团、安努奇、江苏之江化工有限公司、浙江丰丸化工有限公司、烟台博思特颜料有限公司等企业每年需要氯乙烷约1.8万吨,如表3所示。

利用碱性玫瑰香精、酸性粉色、碱性深红色、阳离子绿松石蓝等染料中间体合成间羟基N,N-二乙基苯胺。通常以间氨基苯磺酸钠为原料,乙基氯为乙基化试剂合成。2016年我国间羟基-N,N-二乙基苯胺的企业及产能为:天津华实化工有限公司2000吨/年、河北沧州建新化工厂2000吨/年、天津北辰永杰化工厂500吨/年。虽然天津华实化工有限公司、天津北辰永杰化工厂停产不久,但山东三骏生物科技有限公司年产1500吨羟基N,N二乙基苯胺项目于2017年初投产,内蒙古新城叶巍化工有限公司于2018年6月开工,年产2500吨。此外,山东德州虹桥染料化工有限公司和天津振兴叶巍化学染料公司也生产间羟基N,N-二乙基苯胺。目前,我国间羟基-N,N-二乙基苯胺总产能将达到7000吨/年,预计乙基氯消费量约为6000吨/年,如表3所示。

表3中国分散染料生产企业及对氯乙烷的需求

a:2018年8月份统计a:b:在建项目

乙基咔唑是生产不朽紫RL、广清海昌蓝等染料的中间体,也是储氢材料的原料,通常由氯乙烷和溴乙烷合成。银川百宏新材料科技有限公司、南通海迪化工有限公司、南通龙翔化工有限公司、南通永胜化工有限公司、山西德胜化工有限公司等企业生产上述产品。此外,江苏亚邦染料有限公司有1000吨/年的永固紫,宜都氢阳新材料有限公司有1000吨/年的乙基咔唑在建。这些产品的总产能预计将达到7000吨/年,如表4所示。目前部分企业采用溴乙烷工艺,但氯乙烷成本低、环保的优势将吸引这些企业转向氯乙烷工艺,对氯乙烷的潜在需求将达到3000吨/年。此外,2-乙基蒽醌不仅是染料中间体,还用于过氧化氢的生产,可作为光固化树脂催化剂、涂料和光聚合引发剂,这也对氯乙烷法有一定的需求。

表4中国乙基咔唑、永固紫RL、广清海昌蓝等产品企业及产能A

a:2018年8月份统计a:b:乙基咔唑;c:在建或待建项目

总之,我国有20多家染料企业需要氯乙烷,总需求量约为2.7万吨/年。可见,染料行业已经取代了乙基氯在四乙基铅合成中的主导地位,成为乙基氯最大的需求市场。

1.6对合成乙基铝的需求

二乙基氯化铝是聚烯烃、丁基橡胶和乙丙橡胶的聚合催化剂,也是合成有机金属化合物的中间体。在活化剂碘和乙基氯化铝的存在下,乙基氯与铝粉反应生成乙基氯,然后与金属钠或氯化钠反应得到二乙基氯化铝。

2014年,江苏永健化工有限公司建设了2000吨/年倍半乙基氯化铝、800吨/年一氯二乙基铝、13%一氯二乙基铝矿物油、600吨/年氯乙基铝、800吨/年20%二氯乙基铝正己烷溶液、800吨/年40%二氯乙基铝正己烷溶液的产能,烟台李连化工有限公司开始建立国内最大的氯化烷基铝生产基地我国烷基氯化铝的需求量约为6000吨/年,预计需要乙基氯3000吨/年,但目前实际需求量约为2000吨/年。

1.7合成乙基氯硅烷的需求

乙基二氯硅烷和二乙基二氯硅烷是生产乙基含氢硅油和二乙基硅油的基本原料,用作高级润滑油、消泡剂和脱模剂。以乙基氯为原料,铜为催化剂,在350 ~ 370℃下与硅粉反应,可以制备乙基三氯硅烷、二乙基二氯硅烷、三乙基氯硅烷、乙基二氯硅烷和二乙基氯硅烷。

盐城京华化工有限公司、连云港瑞威化工有限公司生产此类产品,其中连云港瑞威化工有限公司建立了国内最大产能2万吨/年的乙基氯硅烷工厂。目前,我国生产乙基氯硅烷系列产品需要约3000吨乙基氯。

1.8合成其他乙基物质的需求

在四乙基氯化铵、乙基锌、N-乙基乙二胺、乙苯和乙硫醇的合成中,乙基氯常被用作乙基化试剂。四乙基氯化铵在聚合反应中用作相转移催化剂,膜载体研究用作电解质,并用于测试锑和铋,测定金等。氯化四乙基铵可以通过三乙胺与氯乙烷反应来合成。安徽金山化工科技有限公司计划建设8000吨/年四乙基氯化铵生产线,预计消耗7000吨/年氯乙烷。考虑投产后的实际产量,预计需要3000吨/年左右的氯乙烷。

国内生产四乙基氯化铵、乙基锌、N-乙基乙二胺、乙苯、乙硫醇等乙基物质的企业主要有安徽金山化工科技有限公司、安徽李星化工有限公司、绍兴上虞花轮化工有限公司等。据估计,所需的乙基氯总量约为4000吨/年。

1.9溶剂使用的需求等。

氯乙烷因沸点低、易挥发、易分离,常被用作有机合成、有机颜料和油漆的溶剂,少量用作气溶胶、制冷剂、局麻药、泡沫发泡剂、聚丙烯的催化剂、乙烯氧化成环氧乙烷和乙二醇的氧化抑制剂。阿克苏诺贝尔粉末涂料有限公司等企业每年需要约1000吨氯乙烷。

综合以上分析,我国有60多家企业需求氯乙烷,需求量高达5.6万吨/年,如图1所示。其中,染料中间体已成为氯乙烷最大的需求市场,达到2.7万吨/年,占总需求的48.2%,其次是香料中间体,占总需求的17.8%,占总需求的66.0%。但四乙基铅和乙基纤维素的合成分别需要2000吨/年和3000吨/年,分别占总需求的3.6%和5.3%。因此,“乙基氯主要用作四乙基铅、乙基纤维素和乙基咔唑染料的原料”的描述已经成为历史。

图1有机化工产品合成中氯乙烷的需求

2中国氯乙烷的生产能力

我国氯乙烷的来源包括副产物回收法和乙醇-盐酸合成法。

2.1副产品回收方法

2.1.1三氯乙醛的合成

三氯乙醛用于制造滴滴涕、敌百虫、敌敌畏等农药和三氯乙醛尿素除草剂,以及在制药中生产氯霉素、合成霉素等。乙醇和氯气反应生成三氯乙醛时,尾气中含有氯化氢、氯乙烷等气体。年产5000吨三氯乙醛的企业,每年可回收氯乙烷约250吨。中国有天津渤海化工集团天津化工厂、河北邯郸富阳化工集团有限公司、山西太原晋阳化工厂、山西农药厂、齐齐哈尔化工总厂、上海农药厂、上海东风农药厂、江苏南京农药厂、江苏丹徒县添加剂厂、江苏安邦电化有限公司、南通江山农药化工有限公司、江苏盐城电化厂、浙江温州电化厂,三氯乙醛已由浙江杭州电化有限公司、广州农药厂、山东农药工业有限公司生产, 山东鲁南化工厂、湖南南天实业有限公司、湖南株洲化工厂、广西南宁化工集团有限公司、云南昆明化工厂、甘肃盐锅峡化工厂。 然而,由于各种原因,大多数企业已经停产。目前,国内有近10家企业生产三氯乙醛,总产量超过7万吨/年,回收氯乙烷2000~3000吨/年。主要生产三氯乙醛的企业及产能见表5。

表5中国生产三氯乙醛的企业及其生产能力

答:2018年8月统计数据

2.1.2亚磷酸二乙酯的合成

以三氯化磷和乙醇为原料合成亚磷酸乙酯,生成等摩尔的乙基氯。一个年产4000吨亚磷酸二乙酯的车间可生产约1800吨氯乙烷。亚磷酸二乙酯与氨水和硫酸铝反应得到磷乙基铝。连云港瑞威化工公司、滨海梧州化工公司、德州恒邦生物科技有限公司、浙江嘉华化工公司、连云港盛楠化工有限公司、利民化工有限公司、南通大鼎化工有限公司、江苏镇江江南化工厂、邹平县金鹿化工有限公司、浙江时嘉科技有限公司、金坛大星化工厂等企业生产亚磷酸二乙酯和磷乙基铝,总产能超过3万吨/年。只有连云港瑞威化工公司和滨海梧州化工公司有亚磷酸7000~8000吨/年的氯乙烷可以从亚磷酸二乙酯合成中回收。

2.1.3甲苯二异氰酸酯的合成

甲苯二异氰酸酯是由甲苯酸二乙酯与光气在铁盐作用下反应合成的,尾气中含有氯乙烷、氯化氢和光气。一套年产6万吨甲苯二异氰酸酯的设备,可在光化学工业工段生产24kg/ h的氯乙烷,侧线总产量为225kg/ h,理论上每年可提供上千吨的氯乙烷。国内生产甲苯二异氰酸酯的企业有6家,总产能约95万吨,但只有上海巴斯夫和甘肃尹光采用甲苯酸二乙酯的溶剂法。由于光气和氯乙烷难以分离,得到的氯乙烷质量较差,企业对副产氯乙烷的销售受到限制。

除了以上三种方式,一些小企业也可以回收乙基氯。比如江苏格罗瑞化工公司年产450吨荧光增白剂项目可回收15吨氯乙烷,湖北云升医药科技有限公司可回收52吨氯乙烷。事实上,一些小企业由于氯乙烷量少,没有回收。

综上所述,我国回收的氯乙烷来源于合成三氯乙醛和亚磷酸二乙酯的副产物。约有20家企业可以获得回收的氯乙烷。根据产能计算,预计可提供近1万吨/年的回收氯乙烷。

2.2合成方法

氯乙烷的制备方法有合成法,如乙烯盐酸盐和加成法、乙烷氯化法和乙醇-盐酸法。乙醇-盐酸法或乙醇-氯化氢法在我国氯乙烷合成企业中应用广泛。目前国内合成氯乙烷的企业有10多家,总产能约10万吨/年,如表6所示。江苏朱茵化工集团白海科技有限公司、连云港瑞威化工有限公司、浙江迪邦化工有限公司产能均达到2万吨/年。安徽金河实业有限公司即将开工建设1.2万吨/年。此外,江苏朱茵化工集团白海科技有限公司、连云港瑞威化工有限公司也计划扩产至5万吨/年,氯乙烷总产能有望从10万吨/年提升至15万吨/年。

表6中国合成氯乙烷企业及产能

a:2018年8月份统计a:b:部分回收氯乙烷;c:扩建工程;d:在建项目

综上所述,我国氯乙烷总产能约11万吨/年,其中回收法约1万吨/年,合成法约10万吨/年。生产氯乙烷的企业约30家,其中回收企业约20家,合成企业10多家。合成氯乙烷已成为我国氯乙烷的主要来源。

3中国氯乙烷市场供需及竞争

3.1中国氯乙烷的需求和供应

根据我国对氯乙烷的需求,年需求量约为5.6万吨/年。其中染料行业需求约2.7万吨/年,位居第一,占总需求的48%,已取代合成四乙基铅需求的主导地位。中国是世界上最大的染料生产国,占世界染料总产量的60%以上。可以预见,染料中间体合成对氯乙烷的需求将长期保持旺盛,并保持其在需求市场的主导地位。

从我国氯乙烷的供应来看,总产能约为11万吨/年,远超5.8万吨/年的需求,明显过剩。目前能回收氯乙烷的企业约有20家,但实际回收的氯乙烷量不足1万吨,远低于5.6万吨/年的市场需求。如果重溶剂法合成甲苯二异氰酸酯的企业能够有效回收乙基氯并投放市场,乙基氯的产能将会扩大,这必然会加剧乙基氯的供需矛盾。如果连云港瑞威化工公司和白海科技有限公司实施扩产至5万吨/年的计划,氯乙烷总产能将达到15万吨/年,供需矛盾将进一步加剧。因此,合成氯乙烷企业不应盲目扩大产能。

3.2中国氯乙烷企业间的竞争

3.2.1回收氯乙烷的企业与合成氯乙烷的企业之间的竞争

回收的氯乙烷不仅价格低廉,而且可以用于需求最大的染料中间体的合成。即使回收的氯乙烷全部用于染料工业,也无法满足其需求。因此,回收氯乙烷的企业具有良好的市场需求前景。由于杂质多,质量不稳定,难以满足香料合成、催化剂、抗氧剂、制冷剂等的高质量要求,应用范围有限。但回收的乙基氯价格低廉,质量符合染料行业要求。因此回收的氯乙烷越多,合成氯乙烷的企业产量就会受到挤压。

合成乙基氯质量稳定,易于提纯制备高纯度乙基氯,可用于所有需要乙基氯的行业。它的优点是适用范围广,但其价格没有回收氯乙烷的优势。目前应用量第二大的香料行业,回收的乙基氯质量难以满足其要求,只能使用合成乙基氯。因此,回收乙基氯的企业需要进一步提高质量,而合成乙基氯的企业需要在工艺改进、规模化生产、生产自动化控制等节能降耗的方式上发展。

总之,回收乙基氯和合成乙基氯的企业将继续共存,它们之间的竞争不会停止。

3.2.2合成氯乙烷企业之间的竞争

在回收的氯乙烷不能满足市场需求的情况下,合成氯乙烷的企业必然会有竞争,尤其是自产自用企业与完全对外销售的企业之间的竞争。对于生产自用合成氯乙烷的企业来说,由于运输、包装和储存成本较低,无需过多担心市场价格变化。对于完全依赖出口的合成氯乙烷企业来说,他们也面临着回收氯乙烷企业的压力,也面临着生产合成氯乙烷自用企业的压力。

从合成氯乙烷的企业来看,氯乙烷是用乙醇-盐酸法或乙醇-氯化氢法合成的。江苏朱茵化工集团白海科技起步早,产能大,拥有10多项专利技术,具有一定的技术优势。但企业基本依赖外部销售,面临外部销售的压力。企业虽然产能达到2万吨/年,但年最大销量为1.2万吨。浙江迪邦化工有限公司依托浙江润土新材料有限公司4万吨/年氯苯项目和17万吨/年盐酸项目氯化氢吸收技术带来的优势,辅以自动控制技术,2万吨/年氯乙烷的既定规模不仅用于公司本身染料中间体的合成,还利用氯乙烷几大需求客户的优势,在该区域实现对外销售,势必对其他合成产生强大冲击可以预见,浙江迪邦化工有限公司凭借副产氯化氢价格低廉、清洁生产、生产工艺自动控制等优势,以及自产自销、对外销售扩张的区域优势,将成为国内产量最大、资源回收最全面、技术最先进的氯乙烷生产企业。

4结论和建议

1.我国对乙基氯的需求量约为5.6万吨/年,主要用于染料中间体、香料、四乙基铅、乙基纤维素、抗菌剂、农药、有机铝和有机硅等乙基化有机化合物的合成,并作为有机溶剂。染料中间体已取代四乙基铅成为乙基氯最大的需求市场,约占总需求的48%。

2.我国氯乙烷总产能约11万吨/年,其中约20家企业合成三氯乙醛和亚磷酸二乙酯,可回收氯乙烷约1万吨/年;乙醇-盐酸合成氯乙烷的企业有10多家,产能约10万吨/年。合成法是我国氯乙烷生产的主要来源。

3.在中国的氯乙烷生产中,回收和合成氯乙烷的企业之间存在竞争。回收合成氯乙烷的企业具有价格低、质量好、适用范围广等优点。回收和合成氯乙烷的企业将继续共存。

4.中国的氯乙烷产能已经明显过剩,所以合成氯乙烷的企业不应该盲目扩大生产规模,尤其是对于主要依靠对外销售的企业。对于合成氯乙烷的企业来说,实现技术创新、资源循环、规模化、生产自动化控制是发展方向。

点个在看,关注氯乙烷需求与生产