我国氯乙酸生产起步较晚,直到20世纪80年代中期,随着石油工业发展,钻井用助剂羧甲基纤维素用量大幅度上升,引发对氯乙酸的旺盛需求。90年代初,市场对除草剂的需求激增,又一次刺激了氯乙酸工业的发展,在此期间我国相继建设了多套小型氯乙酸生产装置。1999年辽宁阜新市化工厂从斯洛伐克引进1万吨/年醋酐连续法生产装置。同年,江苏无锡格林艾普化工股份有限公司采用山西太原理工大学的技术,建成了年产4000吨氯乙酸的生产装置,并与太原理工大学合作,采用醋酐作催化剂合成氯乙酸,取得了一次试车成功,当年装置投入了正常的生产运行。至2000年底公司的氯乙酸生产能力已扩建到1.2万吨/年。同时为满足市场对高纯度氯乙酸的需求,公司独立自主地研究开发了氯乙酸精制技术,生产出了高品位氯乙酸,氯乙酸的含量达≥99%、二氯乙酸含量≤0.5%,产品质量和国际接轨。随着氯乙酸的品位提高,市场需求的增加,2001年公司继续进行氯乙酸的扩建改造工作,使氯乙酸总产能达2.4万吨,最终形成3万吨/年氯乙酸的生产能力。阿克苏诺贝尔氯乙酸化工(泰兴)有限公司采用醋酐催化连续法工艺建设的2.5万吨/年氯乙酸装置已于2002年6月投产,产品质量指标可达到99.9%。这些装置的建成投产,大大促进了中国氯乙酸工业的发展。另外,国内多家科研机构对复合催化剂技术、深冷冷凝回收技术、大容量反应釜技术、催化精馏技术、连续氯化技术等进行研发,有的即将应用于工业化生产。国外先进技术的引进和国产化技术的成熟,为国内氯乙酸工业规模化、工艺技术先进化提供了保障。
2007年我国有50余家氯乙酸生产企业,总生产能力29万吨/年,其中有近十套生产装置长期处于停产或半停产状态,正常生产的企业40家左右。2007年我国主要氯乙酸生产企业及生产能力见表10-6。
表10-6 2007年我国主要氯乙酸生产企业及生产能力
生产企业 | 生产能力/kt |
江苏无锡格林艾普化工股份有限公司 | 25 |
阿克苏诺贝尔氯乙酸化工(秦兴)有限公司 | 25 |
山东华阳科技股份有限公司 | 20 |
河北省石家庄合成化工厂 | 15 |
河北省石家庄恒谊化工有限公司 | 10 |
山东新华制药集团东风化工公司 | 10 |
山东恒通化工股份有限公司 | 10 |
江西电化有限责任公司 | 10 |
辽宁阜新市化工厂 | 10 |
河南许昌东方化工有限公司 | 10 |
山西运城康德利精细化工厂 | 8 |
杭州创高化工有限公司 | 8 |
重庆南川市宏原化工有限公司 | 7 |
广西南宁化工集团公司农药厂 | 7 |
河北新化股份有限公司 | 6 |
广东江门市电化厂 | 6 |
河南濮阳市氯碱厂 | 5 |
河南开封东大化工集团有限公司 | 5 |
广东佛山市电化总厂 | 5 |
宁夏银川冀宁化工有限公司 | 5 |
河北保定满通精细化工有限公司 | 4 |
江苏常熟民丰(勤丰)化工有限公司 | 4 |
河南陕县天成电化有限公司 | 3 |
江苏北方氯碱集团有限公司 | 3 |
福建三农集团有限责任公司 | 3 |
其它近20家企业 | 66 |
合计 | 290 |
其中生产能力超过10kt/a的生产企业仅有阿克苏诺贝尔氯乙酸化工(泰兴)有限公司、无锡格林艾普化工股份公司、山东新华制药集团东风化工公司、山东恒通化工股份有限公司、河北石家庄合成化工厂、石家庄恒谊化工有限公司、江西电化、山东华阳、辽宁阜新市化工厂和许昌东方10家企业。上述10家企业总生产能力约占全国总生产能力近50%。有近20套中小型装置生产能力在1~3kt/a之间,在激烈市场竞争中面临淘汰的命运。
2008年我国氯乙酸企业产能在10kt以上的企业已有14家,其产能占总产能的65%左右,5~10kt左右的企业约为20家,而产能在3kt以下的企业统计在册的就有30家以上。拟在建氯乙酸项目的企业主要有:胜利油田氯碱厂拟建40kt/a装置,河南济源市方升化学有限公司将建设一条20kt/a生产线,山东华阳农药集团新建20kt/a氯乙酸装置于2007年投产,计划未来几年内扩大到40kt/a。
近年来我国氯乙酸消费量不断增长。2000年表观消费量仅为130kt,2003年增长到174kt,2004年进一步增加到200kt,2005年达到212kt.其中,1999~2005年表观消费量的年均增长率约为12.7%。预计2008年,全国氯乙酸总消费量将达到30万吨,其中农药、羧甲基纤维素和羧甲基淀粉是其主要消费领域。
我国氯乙酸主要用于生产农药、医药、染料、羧甲基纤维素和羧甲基淀粉等。2005年其消费结构为:农药方面约占总消费量的35%,羧甲基纤维素和羧甲基淀粉占24%,医药方面占8%,染料方面占5.5%,有机合成等其它方面约占27.5%。
① 用于农药 农药工业是我国氯乙酸的主要消费领域,氯乙酸可以合成20余种常用的杀虫、除草和植物生产调节剂,随着农药生产和多种经营发展,大农场机械化使用除草剂代替了人工除草,促进了国内除草剂生产。其中消耗氯乙酸量最大的品种为全球范围内使用的主流除草剂草甘膦,近年来我国草甘膦产量迅猛增长,成为全球最大的草甘膦生产国与供应国,草甘膦原粉产量由2000年的30kt增加到2005年的250kt,产品大部分用于出口。未来农药行业对氯乙酸消耗,由于杀虫剂多是传统品种,因此对氯乙酸消耗缓慢增长;除草剂仍将保持较快增长,但是增长幅度较前几年会有所回落;植物生长调节剂对氯乙酸消耗将快速增长,预计今后几年农药领域对氯乙酸的需求年均增长率约为8%左右,2010年该领域将消耗氯乙酸120kt左右。
近期内,生产除草剂草甘膦的甘氨酸的生产工艺可能发生重大改变。我国的甘氨酸产量约为80kt/a,主要采用氯乙酸氨解法生产,消耗氯乙酸约120kt/a,但该工艺生产成本高,产品质量差。国内许多研究单位纷纷研究开发氢氰酸法。氢氰酸法是以丙烯腈副产物氢氰酸为原料,和甲醛加成生成羟基乙腈,羟基乙腈再经氨化、水解、酸化和结晶等步骤得到甘氨酸产品。该工艺过程反应步骤少,工艺过程缩短,操作步骤简化,设备投资减少,生产成本只有氯乙酸法的一半,不产生“三废”,所得甘氨酸产品的质量分数一般可达99%,质量明显优于氯乙酸氨解法。如果该工艺工业化并大面积推广后,氯乙酸市场将受到较大的冲击。
② 羧甲基纤维素和羧甲基淀粉 由于我国油田钻井用泥浆助剂对羧甲基纤维素的需求量将大幅增长,加上羧甲基纤维素应用领域的不断拓展,对氯乙酸的需求量将稳步提升,并将成为我国氯乙酸消费增长最快的领域之一。我国羧甲基纤维素生产与发展起步较晚,但是近年来发展快速,2005年国内多家羧甲基纤维素生产企业扩产,另外国外生产企业加快在国内投资建厂,美国斯比凯可特种化学品有限公司在泰兴经济开发区毗邻阿克苏泰兴氯乙酸装置边,建设15kt/a羧甲基纤维素装置,另外国内一些日化、纺织和油田化学助剂生产企业也计划建设羧甲基纤维素装置,预计今后几年该领域对氯乙酸的需求年均增长率将超过9%,2010年羧甲基纤维素将消耗氯乙酸约83kt左右。
③ 医药 氯乙酸在医药行业中主要生产多种维生素和激素类药物,近年来我国维生素行业发展迅速,2005年国内各种维生素的出口量超过80kt,成为全球主要维生素生产国与供应国,维生素类产品不仅出口前景看好,而且近年来国内巨大的潜在市场开始启动,市场需求前景十分看好。预计今后几年我国医药工业对氯乙酸的需求年均增长率保持在8%左右,2010年该领域消耗氯乙酸将达26kt左右。
④ 染料 氯乙酸主要用于合成还原、硫化、分散和活性染料,近年来随着国内染颜料出口增长,对氯乙酸的需求增长较为迅速,以氯乙酸为原料合成的染料有一部分是传统的染料品种,未来市场需求增长缓慢,加上我国染颜料产能过剩日趋明显,预计今后几年该领域对氯乙酸年均需求增长率较低,约为3%左右。2010年染料行业约消耗氯乙酸14kt左右。
⑤ 化学合成及其它方面 由于氯乙酸具有特殊的化学结构,决定了它适合参加各种化学反应,在有机合成及精细化工方面有着广泛的用途。以氯乙酸为原料可以衍生出许多精细化工中间体,如丙二酸、丙二腈、巯基乙酸、氨基乙酸、巯基乙酸酯等,另外氯乙酸还可以合成表面活性剂、高级醇酯类、柔软剂、钙皂分散剂、日化护理剂、塑料助剂等,该领域对氯乙酸的需求相对比较稳定,预计今后几年其它领域对氯乙酸需求年均增长率约为7%,预计2010年该领域消耗氯乙酸约为91kt。
基于上述分析,2010年我国氯乙酸的市场需求量将达到334kt,若考虑一定数量的出口,预计2010年国内氯乙酸需求加出口约为360kt左右。
随着生产装置规模扩大和技术进步,我国氯乙酸产业的国际竞争力也显著提高,国际市场不断拓宽,国内每年有一定数量的氯乙酸及其盐和酯出口。国内出口氯乙酸更多是以下游衍生物形式来表达,如我国已经成为农药、医药和染料的主要生产国和出口国,每年国内出口大量以氯乙酸为原料生产的农药、染料和医药。我国近年来氯乙酸及其盐和酯的进出口情况统计见表10-7。
表10-7 近年来我国氯乙酸及其盐和酯的进出口统计
年份 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006年1~11月 |
进口量/t | 2515 | 921 | 808 | 390 | 494 | 448 | 569 |
进口额/美元 | 2514764 | 884598 | 700873 | 403037 | 474602 | 478710 | 1028103 |
出口量/t | 3287 | 1125 | 3835 | 9517 | 7953 | 8233 | 19096 |
出口额/美元 | 3059042 | 1146685 | 2580234 | 6423922 | 6300509 | 8740165 | 16757431 |
目前我国已成为氯乙酸生产与消费大国毋庸置疑,但是我国氯乙酸行业整体大而不强。由于氯乙酸不属于高附加值产品,只能靠规模获得效益。乙酸连续催化氯化生产氯乙酸的理想经济规模应在4万吨/年以上。今后我国新建或扩建的生产装置,单套装置规模最小应达到1万吨/年以上。
大力开发下游产品,目前我国氯乙酸消费结构不尽合理,农药所占比例过大,许多新型高附加值精细化学品所占比例偏低,如以氯乙酸合成的有机化学品、医药、表面活性剂、高分子材料等开发与生产力度不够,而且许多氯乙酸生产装置没有原料氯气配套,因此今后国内氯乙酸行业在提升技术、扩大规模的同时,要加大下游产品开发,形成上下游一体化的生产与经营模式。
拓展国际市场,我国许多氯乙酸的下游产品在国际上具有相当竟争力,同时国际市场上对高纯度氯乙酸的需求量不断增加。我国氯乙酸生产主要原料乙酸、氯气供应充足,价格低廉,因此国内氯乙酸行业应着眼国际市场,加强国际市场开拓力度,在大量出口氯乙酸下游产品同时,加快氯乙酸及其盐和酯的出口。
为了做强氯乙酸行业,要配合国家宏观调控,控制建设速度,主动规避风险;加大节能减排技术和清洁工艺推广应用力度,加快下游产品开发,实施上下游一体化发展战略。