己二腈技術(shù)國產(chǎn)化之路荊棘遍布

　　攻關(guān)多次遇阻 過剩隱憂顯現(xiàn)

　　作為尼龍66（PA66）*重要的原材料，己二腈的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)一直被國外公司所壟斷，國內(nèi)目前還沒有己二腈生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品全部依賴進(jìn)口。我國對己二腈國產(chǎn)化生產(chǎn)技術(shù)的探索其實(shí)一直未曾止步，多家國內(nèi)企業(yè)在研技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入中試或即將中試。然而與此同時(shí)，國外巨頭公司擴(kuò)大產(chǎn)能、革新裝置的步伐也再加快。國內(nèi)己二腈生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)何去何從？己二腈國產(chǎn)化之路將有哪些荊棘？我們在此一探究竟。

　　己二腈制約尼龍產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　PA66是一種熱塑性樹脂，機(jī)械強(qiáng)度和硬度很高，剛性很大，適合用在汽車的空氣供應(yīng)系統(tǒng)、過濾和冷卻系統(tǒng)，還可用于車內(nèi)的踏板和門把手等部件。如今，這種材料應(yīng)用范圍日益廣泛，特別是在電子產(chǎn)品中。

　　PA66由己二酸和己二胺反應(yīng)生成，己二胺又由己二腈加氫生成，因此己二腈是生產(chǎn)PA66的中間體。作為PA66*重要的原材料，己二腈的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)目前被英威達(dá)、奧升德等歐美公司壟斷，國內(nèi)己二腈全部依賴進(jìn)口。

　　2018年2月，索爾維宣布其法國工廠己二腈裝置因罷工遭遇不可抗力。2018年6月，巴斯夫宣布其己二胺、PA66供應(yīng)因電氣故障遭遇不可抗力，僅去年己二腈就出現(xiàn)了10多次供應(yīng)中斷。國外己二腈裝置開工負(fù)荷直接引發(fā)國內(nèi)己二腈—己二胺—PA66產(chǎn)品鏈多米諾骨牌效應(yīng)，己二腈生產(chǎn)裝置停產(chǎn)導(dǎo)致PA66價(jià)格暴漲，從2018年1月到2019年1月，PA66均價(jià)上漲近50%.國內(nèi)尼龍產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重受到己二腈供應(yīng)量和價(jià)格的制約，可以說，己二腈生產(chǎn)技術(shù)已成為國內(nèi)尼龍產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

　　國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān)遇阻礙

　　目前合成己二腈的方法主要有丙烯腈電解二聚法、丁二烯直接氫氰化法、己二酸催化氨化法。其中，丙烯腈電解合成己二腈耗電量大，生產(chǎn)1噸己二腈約消耗3000~4000千瓦時(shí)的電能，對操作條件具有較高要求，電極材料選取、電解液配方、反應(yīng)過程的電解溫度、丙烯腈進(jìn)料濃度、電流密度、溶液酸堿性等都會(huì)對反應(yīng)的選擇性產(chǎn)生影響；己二酸催化氨化法流程長、步驟復(fù)雜、能耗較高、副產(chǎn)品多，產(chǎn)品收率相對較低且質(zhì)量不高；丁二烯法直接氫氰化法是將兩個(gè)分子的氫氰酸在零價(jià)鎳和含磷配體組成的催化劑作用下，與丁二烯發(fā)生加成反應(yīng)，工藝路線短、污染小、能耗低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

　　在己二腈生產(chǎn)技術(shù)國產(chǎn)化道路上，國內(nèi)企業(yè)經(jīng)歷了探索和失敗。2015年，山東潤興化工科技有限公司對己二腈生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行國產(chǎn)化攻關(guān)，建成了國內(nèi)首套10萬噸/年己二腈裝置。同年8月22日，裝置試生產(chǎn)時(shí)發(fā)生爆炸事件，并引起大火，1人死亡、9人受傷。根據(jù)調(diào)查組給出的結(jié)論：事故發(fā)生的直接原因是潷析器上部氣相空間中達(dá)到爆炸極限濃度的丙烯腈、氫氣等混合氣體，遇靜電放電發(fā)生爆炸。山東省安監(jiān)部門隨后撤銷了該項(xiàng)目的安全許可意見書。

　　即使這樣，國內(nèi)對己二腈國產(chǎn)化技術(shù)的探索之路也并未停止。目前，國內(nèi)多家企業(yè)分別采用己二腈3種工藝路線進(jìn)行中試或即將中試。

　　丁二烯法直接氫氰化法綜合看來是相對理想的工藝，國內(nèi)正在進(jìn)行或即將進(jìn)行中試的也是以這條路線為主導(dǎo)的工藝。該路線的技術(shù)壁壘在于需要使用劇毒且容易揮發(fā)的氫氰酸為原料，而且催化劑容易水解、易氧化，產(chǎn)物的同分異構(gòu)體相對比較多，分離工藝難度大，整個(gè)工藝對于生產(chǎn)設(shè)備、操作、安全管理要求也極高。其中，*主要的技術(shù)難點(diǎn)是選擇和制取合適的催化劑包括含磷配體，以及盡可能提高主產(chǎn)物3-戊烯腈的選擇性以及產(chǎn)率，*大限度減少2-甲基-3-丁烯腈產(chǎn)出。

　　國內(nèi)外技術(shù)差距拉大

　　國內(nèi)5年前就開始建設(shè)運(yùn)行丁二烯氫氰化法中試裝置，但截至目前技術(shù)壁壘依舊沒有消除。與國內(nèi)緩慢的進(jìn)展相比，國外己二腈生產(chǎn)商的技術(shù)優(yōu)勢卻在進(jìn)一步變大。

　　全球*大的己二腈生產(chǎn)供應(yīng)商奧升德和英威達(dá)的生產(chǎn)裝置經(jīng)過多年的優(yōu)化消缺運(yùn)行，技術(shù)不斷升級，能耗更低、生產(chǎn)成本也更低。

　　2018年5月23日，英威達(dá)對外宣布，其在維多利亞投資2.5億美元的己二腈項(xiàng)目進(jìn)入*終設(shè)計(jì)階段，該項(xiàng)目旨在升級己二腈生產(chǎn)技術(shù)，以達(dá)到更低能耗和更少的溫室氣體排放，以及更高的工藝穩(wěn)定性和己二腈產(chǎn)量。

　　奧升德也在2018年5月31日對外宣布，他們將采用第五代己二腈生產(chǎn)技術(shù)，在2022年之前將產(chǎn)能增加22萬噸，以滿足不斷增長的需求。

　　未來市場存過剩隱憂

　　國內(nèi)針對丁二烯氫氰化法工藝的國產(chǎn)化攻關(guān)，多是企業(yè)與科研單位的單打獨(dú)斗，由于缺乏溝通合作，大家走了相同的彎路，卻都沒有找到突破口。樂觀考慮，即便未來兩年國產(chǎn)化攻關(guān)獲得成功，但那時(shí)在國外公司產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張下，市場或?qū)㈤_始走向過剩。

　　未來3年，己二腈—PA66在北美和中國的產(chǎn)能有望增加，除了英威達(dá)投資10億美元在上海漕涇建設(shè)的40萬噸/年己二腈項(xiàng)目外，美國奧升德公司和英威達(dá)還有一定規(guī)模的產(chǎn)能擴(kuò)大。

　　目前國內(nèi)每年消耗約30萬噸的己二腈，英威達(dá)40萬噸/年己二腈項(xiàng)目建成后，將充分滿足中國市場對己二腈的需求。進(jìn)而言之，4年后己二腈將達(dá)到產(chǎn)需平衡，甚至?xí)霈F(xiàn)過剩隱憂。

　　目前，全球PA66裝置開工率約為80%且還在上升中，到2020年，全球PA66價(jià)格可能會(huì)一直保持堅(jiān)挺。但隨著己二腈新增產(chǎn)能的建成投產(chǎn)，到2022年P(guān)A66價(jià)格或許會(huì)慢慢走低。