搜索
专论综述弹性体,20101225,20(6:78~82CHINAELASTOMERICS收稿日期:20101022作者简介:华阳(1976,女,吉林省吉林市人,经济师,主要从事化工营销工作。尼龙66国内外生产现状及发展建议华阳1,刘振明2,刘权毅3,张立4,张炜5(1.中国石油吉林石化公司销售管理部,吉林吉林132021;2.中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;3.中国石油吉林石化公司电子商务部,吉林吉林132021;4.吉林省电力有限公司四平供电公司,吉林四平136000;5.吉林梦溪工程管理有限公司,吉林吉林132021摘要:介绍了国内外尼龙66的生产和市场现状,阐述了尼龙66生产技术及其工艺,并结合我国实际情况,提出了尼龙66的发展建议。关键词:尼龙66;生产;市场;生产技术;发展建议中图分类号:TQ342+.1文献标识码:A文章编号:10053174(201006007805尼龙(Nylon又称聚酰胺,英文名称Polyamide(简称PA,是分子主链上含有重复酰胺基团NHCO的热塑性树脂总称,其包括脂肪族PA、脂肪芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。尼龙纤维和树脂是合成材料中的一大系列产品。尼龙纤维主要是由己内酰胺(CPL开环聚合制得的尼龙6和尼龙66盐缩聚合而成的尼龙66生产的,在我国又称为锦纶。尼龙树脂中亦以尼龙6和尼龙66为主,此外还有尼龙1010、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙610等。以CPL和尼龙66盐为原料生产的尼龙树脂在全部尼龙树脂中所占比例约为85%。聚己二酸己二胺又称尼龙66(PA66。尼龙66是最早研制成功的尼龙品种,于1939年由美国杜邦公司实现工业化生产,是目前最主要的尼龙品种之一。尼龙66的耐热性、结晶度比尼龙6高,强度、吸水性(吸水率比尼龙6小等性能也比尼龙6优良,特别是耐热性和耐油性好。与铸铁、铜、铝等金属材料相比,虽然刚性逊于金属,但强度则高于部分金属,因此尼龙66可代替金属材料获得广泛的应用。1国内外发展现状1.1国外生产现状目前,世界所需的尼龙材料中,以尼龙6和尼龙66为主,纤维中尼龙6和尼龙66约占98%以上;工程塑料中,尼龙6和尼龙66约占90%,尼龙6和尼龙66的比例约为60!40。以尼龙66为代表的聚酰胺产品是目前全球产量和市场消费量最大的工程塑料产品,被广泛应用于轮胎、汽车、电子、电器产业。目前,全球不到10家的尼龙66生产企业占据了世界绝大部分的市场份额。这些企业包括美国英威达公司、首诺公司、法国罗地亚公司、德国巴斯夫公司、日本旭化成公司、中国中平能化集团等。其中,英威达公司的产量约占世界市场的1/3。2006年,世界尼龙生产能力超过700万t/a,产量约为520万t,装置平均开工率为73%。亚洲尼龙生产能力和消费量占世界总量的比例分别为45.3%和43.0%,是世界最大的尼龙生产和消费地区,该地区尼龙年净进口量为10万t左右。北美地区尼龙供需基本平衡,其中美国是世界最大的尼龙生产国和消费国,其产量和消费量分别占世界的27.5%和28.4%。西欧产量占世界的12.6%,但消费量则占世界的13.4%,该地区年66提高,与尼龙6之比将达到45!55。表1是2007年世界尼龙纤维供需情况[1]。其中,全世界尼龙66年产量约为(200~240万t。表12007年世界尼龙纤维供需情况国家及地区生产能力/(万ta-1产量/(万ta-1年均增长率/%北美洲加拿大17.213.31.8墨西哥7.14.32.1美国111.794.3-0.5小计136.0111.9-0.2中南美洲12.910.61.9西欧56.045.1-0.6中东欧24.214.53.3非洲4.93.92.8中东15.09.62.7亚洲中国131.1100.54.1日本23.412.20.5韩国24.614.5-1.3台湾69.141.0-0.3其它46.125.22.1合计543.3389.01.51.2国内生产现状我国尼龙66的生产始于20世纪60年代中期。1965年辽阳石油化纤公司引进法国罗纳普朗克公司的尼龙生产技术,建设了1套年产能力4.6万t的生产装置(其中尼龙66约为1.2万t/a。经过多年的建设,目前国内尼龙66生产能力达到20.1万t/a。尼龙66国内生产情况见表2[1]。表2国内尼龙66生产能力情况公司生产能力/(万ta-1中平能化集团14.7Invista青岛尼龙公司1.1中国石油辽阳石化公司1.2青岛中达化学纤维公司1.2厦门东纶公司0.5营口营龙化学纤维公司1.4合计20.12010年,预计国内尼龙生产能力将达130万t/a以上,产品中尼龙6仍占主要地位,尼龙66的生产能力届时将达到30万t/a左右,按开工率80%计,产量将达到24万t左右。预计2010年,各类尼龙总需求量将达(170~180万t,国内仍需进口产品来满足下游的需求,届时我国尼龙66需求约为(40~45万t,其中帘子布的需求将有所增加。1.3进出口情况,量略大于进口量。近年来,国内尼龙66的进口量逐年增长,2005年进口量约为10万t,2006年则达到16.77万t,2007年为20.55万t。表3是2009年国内尼龙66产品进出口情况[2]。表32009年国内尼龙66产品进出口情况产品名称进口/t出口/t高强力纱783825366弹力丝(非供零售用,每根单纱细度不超过50特22792069弹力丝(非供零售用,每根单纱细度超过50特883198纱线,未加捻或捻度每米不超过50转,非供零售用11303677单纱(捻度每米超过50转,非供零售用12636纱线(包括多股纱线或缆线,非供零售用14554209小计2502132525帘子布45979052己二酸己二胺盐(尼龙66盐1500144042002到2007年,国内70%以上的尼龙66市场份额都被国外公司所占据,国内4家生产尼龙66的主要企业的平均开工率不足40%。从2006年起,尼龙66的主要生产原料己二胺、己二酸的价格双双暴涨,但国内尼龙66的价格却没有相应上涨,反而出现了销售量增加、销售价格下降的奇怪行情走势。因此,有关部门认定,存在国外聚酰胺巨头在中国倾销的现象。并于2008年开展了反倾销工作,2009年6月26日,商务部对该案作出了反倾销初裁。反倾销初裁为国内企业争回了利益。目前,国外尼龙66巨头在中国的倾销行为已有所收敛,出口到中国的产品报价也有所回升。在此带动下,国产尼龙66的价格也有了20%左右的回升。目前,国内5条采用连续聚合装置的尼龙66生产线已经在满负荷运行,一家企业停产近半年的间歇聚合生产装置也重新开车。国内尼龙66的产销量也创出新高。2市场现状2.1国际市场现状及预测经过多年的发展,西方发达国家尼龙行业在规模和技术上已经相对成熟,目前欧美市场以工程塑料、薄膜和地毯长丝等高端产品为主。最近10年中,工程塑料和薄膜的应用在全球范围内大幅度增长;地毯长丝、短纤维和纺织长丝用量基本,,79第6期华阳,等.尼龙66国内外生产现状及发展建议缩,纺织纤维的应用也只有小幅增长,且该增长主要是由中国市场带动。汽车工业已成为尼龙工程塑料的最大消费市场,其次是电子产品。近年来,发达国家加快了汽车轻量化、塑料化的步伐,并把每辆车塑料用量作为汽车现代化和技术进步的标志,如宝马公司BMW328i型车,每辆用工程塑料162kg,占汽车总质量的1.6%,其中尼龙用量为21.8kg。在全球每年227万t的尼龙树脂产量中,约有60%被纤维行业使用。剩余40%的尼龙用于工程塑料,而这一领域受到汽车市场萧条的影响,也处于衰退中。因此,预计从现在起到2013年,全球的尼龙66树脂开工率将保持在80%左右,而尼龙6树脂的开工率将略低于这一水平。今后,推动尼龙材料市场发展的将是工程树脂,而不是纤维。尼龙66由于强度高于尼龙6,因此更多地用于生产帘子线等工业用丝。预计到2011年,世界年需尼龙纤维和塑料约(620~640万t,年均增长率约为3.3%,其中,尼龙66的需求量约为(280~300万t。2.2国内市场现状及预测我国的尼龙66盐主要用于生产尼龙66纤维、尼龙66帘子布及无纺布。这些下游产品对尼龙66盐的消费约占总消费量的96%以上,工程塑料和其它非纤维制品(如尼龙66单丝和薄膜等的生产领域对尼龙66的消耗量很少。2002年~2007年,我国尼龙产量的年均增长率达到13.3%,尼龙66盐表观消费量年均增长率为6.8%。2006年尼龙66切片表观消费量达到24万t,其中进口约12万t。2007年进口约20万t。在今后一段时期,尼龙66的市场需求则和其产能呈现出快速发展的良好势头。我国是一个人口大国,随着生活水平的不断提高,合成纤维的需求量将不断增加。预计在未来几年,我国锦纶纤维的生产将以年均5%左右的速度增长,预计2010年产量将达到70万t,如果其中尼龙66纤维占30%,则每年需尼龙66盐26万t。尼龙工程塑料将以大约8%的速度增长,2010年国内需求将达到36万t左右,若其中尼龙66以40%计,t的最新规划,2010年至2012年将新建铁路线达2.6∀104km,其中客运专线9.2∀103km。目前我国铁路规划建设配套用尼龙工程塑料量超过7t/km,仅紧固件一项每千米就要用到5000套。高速铁路的快速发展带动了我国尼龙专用料需求量的快速增长。由于各下游行业的强劲复苏,对尼龙66的需求量将明显提升。预计10年~11年后对尼龙66切片的需求量可分别达46.84万t、53.87万t[3]。3生产技术现状及科研开发3.1技术现状尼龙66聚合工艺实现工业化的有2种,一种为连续聚合工艺,一种为间歇式聚合工艺。这2种工艺原理是一样的,都是己二胺和己二酸缩聚得到尼龙66高聚物。其不同主要在于工艺流程及产品运用范围[4]。3.1.1连续聚合工艺连续聚合工艺是先将盐储槽内质量分数为50%的尼龙66盐液分批送入计量槽,并在计量槽中根据生产的产品情况加入不同的添加剂,经过搅拌混合的尼龙66盐液靠自重分批流入第二中间槽,再由盐供给泵通过盐过滤器、盐预热器连续地供给浓缩槽,通过蛇管间接加热,除去部分水分,把盐液质量分数提高到70%。反应器供给泵将浓缩后的盐液送出,经第一、第二盐预热器进入反应器,在1.72MPa的压力下初步缩聚出反应器的预聚物,用输送泵连续送至闪蒸器,在闪蒸器内物料的压力逐步降至常压,以使聚合物中水分迅速分离出来。根据不同产品的需要,可在闪蒸器供给泵与闪蒸器之间的物料管中,用注入泵将二氧化钛悬浮液分散到预聚物中。出闪蒸器的预聚物靠自重连续进入前聚合器中,在常压下,残存的水分进一步被分离,从而使聚合物的相对粘度提高。出前聚合器的聚合物,用供给泵送到后聚合器,聚合物中残存的水分和进一步缩聚生成的水分,在真空条件下被除去,从而使聚合物的粘度和相对分子质量被调整到产品所需要的范围内,而后直接纺丝或做成切片。3.1.2间歇式聚合工艺80弹性体第20卷据设定分批打入浓缩槽,在此把质量分数为50%的盐液浓缩到80%然后排入聚合釜,在聚合釜中经过加热阶段把釜内压力升到1.72MPa,而后进入预聚阶段,当物料达到一定温度时进入减压阶段(如果需要添加二氧化钛则在预聚阶段的适当时候加入,釜内压力根据设定分几段缓慢减至设定值(设定值接近常压,然后进入完成阶段,其时间为30min左右,聚合物的相对分子质量可以通过改变完成阶段压力的设定来调节,此阶段完成后进行挤出切粒,切粒后切片,经干燥后根据需要可以纺丝或做成工程塑料等产品。因此,可以把连续聚合理解为各个聚合反应阶段在各个不同但职能比较单一的设备中完成,而间歇式聚合是在同一设备中完成不同阶段的反应。3.1.3产品方案比较连续聚合适合生产产品比较单一、批量较大的品种,间歇式聚合适合生产批量较小、牌号及配方变化较多的产品。这是因为连续聚合开停车一次及更换一次品种物料损失很大,而后者较小。连续聚合的工艺及设备比较复杂,事故处理比较困难,但比间歇式聚合稳定。间歇式聚合关键是抓好日常工艺管理,保