国内外精对苯二甲酸投资情况与技术进展

国内外精对苯二甲酸投资情况与技术进展--------------------------------------------------------------------------------万博化工网2007-6-13精对苯二甲酸(PTA)主要用于生产PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂和聚酯纤维。按其用途统计，聚酯纤维占68%，PET树脂占25%，薄膜占5%，其他占2%。1世界产能和需求1.1生产现状2005年世界PTA产能达3422万t/a，表观消费量达3145万t，同比分别增长8.5%和6.2%，由于当年新增产能较多，开工率由96%下降至94%。表1列出世界PTA供需平衡及预测。表1世界PTA供需状况及预测目前，亚洲是全球PTA最主要的生产地，而北美和西欧地区的生产能力远远低于亚洲，2005年上述3个地区PTA产能分别为2485万t/a、529万t/a和318万t/a，分别占世界总产能的72.6%、15.5%和9.3%，亚洲所占比例较2004年提高约1个百分点，而北美及西欧的比例则均略低于上年。亚洲地区PTA的高速发展主要来自我国大陆及我国台湾和韩国的增长，2000-2005年这3个地区产能分别增长了411万t/a、163万t/a及110万t/a，分别占亚洲地区新增生产能力的49.0%、19.4%和13.1%。在众多PTA生产企业中，全球排名前10位的生产企业产能合计约为2060万t/a，约占世界产能的60%。BP公司排名第一位，其PTA产能较2004年增加32万t/a，达到约737.6万t/a，同比增长4.5%；中国石化集团的PTA产能达到258.4万t/a，居第二位。随着中国石化下属企业一系列装置的扩建及新建，其PTA产能将继续有较大幅度的提高。另外，亚洲地区我国台湾、日本、印度及韩国等国家及地区PTA生产企业的产能位于世界前列。上述PTA生产企业多拥有自己的专利技术，如BP等，在世界较多的地区建有独资或合资企业，装置规模较大。表2列出2005年世界主要PTA生产公司及其产能。表22005年世界主要PTA生产公司及其产能万t/a1.2消费与贸易世界PTA的消费也集中在亚洲、北美及西欧地区，2005年上述三个地区消费量分别占世界总消费量的74.4%、14.0%和7.2%，亚洲消费所占比例较2004年提高1.3个百分点，而北美及西欧的比例则均略有下降。近年世界PTA需求的快速增长主要来自于聚酯的需求旺盛。世界PTA主要贸易量集中在亚洲地区，2005年进出口量分别占世界总量的71.1%及65.9%；西欧地区则分别占14.6%及20.1%；北美地区分别占5.9%及11.3%。北美及西欧地区是世界PTA主要净出口地区，而亚洲、中南美洲和中东欧是主要净进口地区。从近几年世界PTA的贸易趋势来看，亚洲地区贸易量占世界总贸易量的比例逐年上升，西欧地区略有下滑，而北美地区呈下降的趋势。目前，世界PTA主要用于生产聚酯，占PTA总消费量的98%以上，而PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)与PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)工业化生产规模较小，目前对PTA的年需求量仅约40万t。1.3各大公司扩能计划未来几年世界PTA工业仍将快速发展，预计2010年世界PTA产能将超过4952万t/a，新增产能主要来自亚洲地区，尤其是中国大陆、印度、泰国及中国台湾等国家和地区的新增生产能力较多。中东、北美及西欧等地的新建计划不多，PTA生产能力增速相对较缓。而未来世界PTA的消费结构变化不明显，用于生产聚酯的比例仍将超过98%。近年以亚洲为重心进行PTA扩能。1.3.1韩国三星石化公司在韩国汉山(Seasan)的30万t/aPTA装置于2004年11月扩建达到70万t/a。三星石化公司由三星石化持股47.41%、其他股份由三星通用化学和BP各持股一半组成。该公司在蔚山拥有110万t/aPTA装置。该装置的扩建使三星石化公司PTA能力提高到180万t/a，成为仅次于BP公司和中国台湾中美石化公司(BP子公司)的世界第三大PTA生产商。1.3.2泰国暹罗-三井PTA公司为日本三井化学和泰国暹罗水泥公司的合资公司，位于马塔府的50万t/a的PTA装置于2005年12月初投产。这套PTA装置是该地区第三套同类装置，投产后使暹罗-三井PTA公司的PTA产能达到140万t/a。新装置将满足亚洲市场对PTA的需求，预测未来几年亚洲市场对PTA的需求将以年均7%的速度增长。该公司拥有2套42万t/aPTA生产线，并正在使这2套装置每套扩能5万t/a。1.3.3泰国Indorama石化公司Indorama合成公司的子公司，将在泰国马塔府建设64万t/aPTA装置，英威达(Invista)公司提供技术。1.3.4印度石油公司(IOC)于2006年6月底在其帕尼帕特(Panipat)炼油厂建成对二甲苯(PX)和PTA联合装置。36万t/aPX装置产出对二甲苯用作55万t/aPTA装置进料。1.3.5阿克克瓦纳(AkerKvaerner)公司为印度信诚工业公司在哈吉拉建设64万t/aPTA装置，定于2006年投产，该装置采用英威达(Invista)技术。阿克克瓦纳已为印度现有的3套PTA装置建设了2套。1.3.6三菱化学公司将在印度哈尔蒂亚(Haldia)建设第二套PTA装置，投资约为3.684亿美元，装置能力为80万t/a，定于2008年6月投产。该项目的投产将使三菱化学PTA总能力超过400万t/a。1.3.7BP公司将在比利时海尔(Geel)建设70万t/aPTA装置，这套投资为3亿美元的装置将由Technip公司承包建设，定于2006年投产。BP公司在海尔现有PTA能力为100万t/a。1.3.8波兰PKN公司投资5.7亿欧元建设一体化对二甲苯(PX)和PTA联合装置，以进入聚酯市场。该公司将建40万t/aPX装置与帕洛克(Plock)炼油厂构成一体化。并在Wloclawek的Anwil建设60万t/aPTA装置，通过管道与帕洛克相连接。两套装置将于2009年投运。PKN公司将使PTA和单乙二醇供应日益增长的PET市场。1.3.9巴西巴西Petrobras和Braskem公司组建合资企业，投资3.5亿美元，在巴西Bahia州建设PTA装置。该装置PTA能力为50万t/a，定于2011年投产，Petrobras还将参与另一个在巴西Suape的PTA项目，该项目由意大利Mossi&Ghisolfi(M&G)公司建设，能力为75万t/a，定于2008-2009年投产。M&G公司也正在Suape建设45万t/aPET瓶级聚酯装置，将于2006年第三季度投产。M&G集团为巴西Pernambuco省世界规模级PET装置配套建设大型PTA装置。新的PTA装置采用最新的英威达技术，能力为75万t/a，计划2008年初投产。届时，产量的一半将用于现建设中的45万t/aPET新装置，其余出口到南美市场。到2006年底，巴西将增加PET能力70万t/a，为其国内现需求量的近一倍，这将使巴西成为PET的净出口国。1.4跨国公司投资中国PTA1.4.1三井化学公司在我国张家港建设PTA装置，三井化学(张家港)公司成为建设该装置的全资子公司，该装置将采用三井公司自有的工艺技术。新装置能力为60万t/a。该装置的建成将使三井化学PTA总能力提高到300万t/a，使其成为全球仅次于BP的第二位PTA生产商。1.4.2三菱化学大榭60万t/aPTA项目由日本三菱化学株式会社、伊藤忠株式会社和三菱商事株式会社合资组建的宁波PTA投资株式会社与中信集团公司合资建设。一期规模为PTA60万t/a，其中日方占股份90%，中方占10%股份。一期之后，日方计划在大榭继续建设二期、三期PTA装置，该项目的规模最终将达到200万t/a，项目总投资为10亿美元。日本三菱化学是全球第二大PTA生产厂商，该项目采用三菱化学的生产工艺，一期已于2006年7月投产。该装置从日本等地进口部分对二甲苯原料。一期建成后使三菱化学公司的PTA总能力达到367万t/a。1.4.3BP公司在我国珠海建设的2号PTA新装置采用BP最新PTA技术，能力为90万t/a。BP也在北美和欧洲使一些PTA装置脱瓶颈扩能，以满足这些地区需求的增长，BP将继续成为这些地区领先的供应商。作为扩能项目之一的比利时赫尔(Geel)装置扩能将超过30万t/a。尽管BP公司于2005年底向英力士公司出让了亿诺公司，BP仍拥有强项业务PTA。BP公司于2006年4月中旬决定继续扩增PTA生产能力。BP公司在比利时赫尔生产地的PTA能力将通过脱瓶颈扩能超过35万t/a，采用该公司新的技术将2条生产线进行改造，可使其达到140万t/a。该扩能项目将于2008年初完成。BP公司低成本的PTA新技术，也有较高的能效，现正用于亚洲建设新的能力。据称，该公司在全球的其他PTA装置也可望采用这一新技术，实现类似的脱瓶颈扩能，尤其是北美的装置。截至2006年4月，BP公司总计有10套PTA装置，在装置扩能之前，总计能力为710万t/a。2技术进展2.1世界技术进展PTA由对二甲苯在醋酸溶剂中进行液相氧化制取，采用醋酸钴催化剂。氧化反应条件大体是：温度185-200℃，压力0.98-1.5MPa，在立式罐反应器内进行气液相鼓泡反应。BP和杜邦公司拥有专有技术，三菱化学、依斯曼化学和三井化学公司也开发有竞争性工艺。PTA生产工艺可分为2类：一类是先将对二甲苯(PX)经空气氧化，制得粗对苯二甲酸(CTA)，然后，将CTA精制成PTA，亦称二步法。另一类是由PX只经氧化反应，就可制得PTA，亦称一步法。二步法与一步法的主要区别在于：二步法制得的PTA中，杂质4-羧基苯甲醛(4-CBA)的质量分数在25μg/g以下，而一步法制得的PTA中，4-CBA质量分数为200-300μg/g。后者又称为中纯度对苯二甲酸(MTA)。依士曼化学公司的EPTA工艺由粗对苯二甲酸(CTA)生产，聚合级对苯二甲酸(EPTA)生产和催化剂回收三部分组成。对二甲苯在醋酸溶剂中用空气在液相催化氧化。进料混合物(对二甲苯、溶剂和催化剂)与压缩空气混合，连续进入在中温下操作的鼓泡塔式氧化反应器，生成的CTA用来自溶剂回收系统的贫溶剂去除CTA中的杂质。CTA再在后氧化步骤中提纯为EPTA，大大减少对苯二甲酸中的主要杂质——4-羧基苯甲醛(4-CBA)、对-甲苯甲酸(p-TA)，EPTA从溶剂中分离和干燥。悬浮固体作为CTA残渣分出和去除，在流化床焚烧炉中处理。可溶性杂质从滤液中除去，溶解的催化剂用于循环。该工艺加工步骤较少，与缓和氧化技术相结合，投资和操作费用较低。在美国、西欧、亚太地区已建有工业装置，总能力为150万t/a。EPTA工艺步骤较少，操作简单，可靠性高、生产费用低。对于60万t/a的EPTA装置，总的投资费用比采用常规PTA技术的相同规模装置低25%-30%。德国鲁齐石油和化学公司负责该工艺的技术转让。鲁齐公司与其合作伙伴依士曼化学公司和韩国SK化学公司为中国浙江华联三鑫石化公司在绍兴建设的对苯二甲酸(PTA)装置于2005年5月投产，这是世界上最大的依士曼聚合级对苯二甲酸(EPTA)装置，装置设计生产能力为66万t/a，具有规模经济性。BP公司最近还开发了环保型PTA生产工艺，可使废水和气体污染排放减少3倍，固体废物减少一半，挥发性有机化合物(VOC)排放基本消除。该工艺应用于我国珠海和台湾的PTA装置，以及美国新建的70万t/aPTA装置中。英国诺丁汉(Nottinghom)大学与杜邦聚酯技术公司合作，开发了在超临界水(ScH2O)中从对二甲苯生产对苯二甲酸的连续法绿色工艺。对二甲苯先被氧部分氧化，氧就地从过氧化氢在预热器中分解产生，在ScH2O中和400℃下，再用溴化锰进行催化，可高产率地得到对苯二甲酸，选择性超过90%。与现有工艺相比，该反应路线可大大提高能效和减少废物。在常规的对二甲苯在醋酸中氧化生产对二甲苯的路线中，水的存在降低子溴化锰催化剂的活性。新工艺路线在ScH2O中进行反应，因