毕业设计—年产10000吨甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺设计讲解(5)

2019-08-01 22:31

技术。

根据国外研究机构最新统计,截至2008年上半年,全球MMA总产能已增至363.5万t/a,美国、西欧、中东欧和中南美的产能变化很小,主要增长在亚太地区,亚太地区产能已增至177万t/a。

英国Lucite国际公司(原Ineos Acrylics公司)是世界最大的MMA生产商,在美国、英国和我国台湾拥有生产装置,其总能力占世界总能力的21.7%。美国Rohmand Haas公司是世界第二大MMA生产公司,其在Texas的36万t/a生产装置是世界最大的MMA装置。世界其它MMA主要生产企业还包括德国Degussa、法国Total、日Mitsubishi Rayon(三菱人造丝)、Sumitomo(住友)和Asahi KaseiChemical Industry(旭化成)等[]。2007年世界MMA主要生产企业列于表5。

表5 2007年世界MMA主要生产企业

近几年,世界新增MMA产能主要集中在亚洲地区。2005年,上海璐彩(Lucite)公司在上海化工区9万t/aMMA和6万t/aPMMA装置投产;新加坡SMM公司扩增3万t/a;中国惠州惠菱化成有限公司7万t/aMMA装置2006年底建成投产;泰国MMA公司新增2万t/a;韩国LGMMA公司丽水MMA装置增加8万t/a产。2005—2007年间,亚

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洲新增产能合计为29万t/a。

国外MMA主要消费于生产丙烯酸树脂和塑料(有机玻璃浇铸、挤出片材和模塑料),在美国、西欧和日本分别占各自国家和地区消费比例的48.1%、58.8%和49.9%。其次是表面涂料,在美国和西欧分别占22.5%和24.4%。MMA在欧美日发达国家属市场成熟产品,高性能PMMA树脂的不断开发成功,为其市场应用注入了新的活力。

2007年世界MMA消费量约304.2万t,其中亚洲需求急剧增加,达到145.5万t(含日本),近两年我国MMA市场年均增长速度高达13%,而且需求仍在不断扩大。 MMA最主要的下游产品有机玻璃(PMMA)具有光学透明特性、耐气候性、电绝缘性、耐药品性、耐冲击性、质量轻及易成型性等优点,发达国家广泛应用于建筑、汽车、照明器材、光学仪器、展览橱窗以及各种工业用、家用、医用设备等领域。由于有机玻璃大量应用于建筑、汽车等行业,因此其发展速度受整个国民经济的发展速度的影响很大。

近几年,世界信息产业的高速发展,电脑和平板电视大量采用液晶显示器(LCD)替代传统的阴极射线管(CRT)监视器,使LCD的消费量持续增长,今后几年预计发展速度将进一步加快。PMMA模塑料是LCD面板的主要原料,LCD需求的迅速增长大大促进了光导用PMMA切片和粒料的生产发展。

由于LCD等电子器件,以及广告牌用品、汽车配件、人造大理石等在亚太地区的需求量迅速增长,带动了MMA和PMMA的需求,MMA和PMMA已成为亚太地区今后的投资热点。世界各大生产厂商都十分看好亚洲MMA市场前景,纷纷计划在亚洲新建和扩建MMA项目,以获取高额利润,亚洲MMA生产迎来了巨大的发展机遇。

在新建项目时,欧美企业仍倾向于使用传统的丙酮氰醇法工艺,而日、韩、台公司倾向采用异丁烯法技术。由于这两种工艺在原料供应上均存在一定的限制条件,因此投资者更可能以合资、合作形式出现,即在当地寻找合作伙伴共同建设[]。

二、供需预测

除日本之外的亚洲其他地区将成为MMA未来生产与消费的主要地区,大部分新建装置将集中在这一地区。预计未来几年将是MMA产能高速增长时期,由于亚

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洲地区MMA下游产品年消费增长率一直保持两位数增长,因此许多企业计划在亚洲新建或扩建MMA生产装置。预计2011年世界MMA生产能力将达到420.7万t/a,较2006年新增88.3万t/a,其中亚洲其他地区将新增产能66.6万t/a,其总产能达到155万t/a。在亚洲其他地区中,我国大陆、韩国、新加坡和泰国是MMA产能主要增长地区。

2011—2016年期间,预计世界MMA生产能力将进一步增加至492.6万t/a,中东地区也将开始MMA生产,沙特国际石化公司(Sipchem)与璐彩特的合资公司在朱拜勒建设的25万t/aMMA装置预计2012年建成。

预计今后几年世界MMA市场需求将以每年5%左右的速度增长,需求增速超过期GDP增长速度,2011年达到371.3万t左右,2016年增长至420万t左右。同期,亚洲MMA市场需求增长更为迅速,达到年均8.4%。我国MMA市场年均增长速度高达9.4%,未来几年将成为仅次于美国和日本的全球第三大消费市场。亚洲MMA需求增长的主要动力,将来自于液晶显示器、建筑和汽车领域。

世界PMMA下游增长最迅速的LCD市场[],预计2006—2011年将年均增长16.8%,2011—2016年需求年均增长7.1%,需求增长主要受到电脑和平板电视市场增长的驱动。

1.3.2 国内市场

一、我国甲基丙烯酸甲酯生产现状

我国甲基丙烯酸甲酯最早由有机玻璃废料裂解制得。目前,生产厂家有10多家,总生产能力约为6.4万吨/年(不含裂解单体的生产厂家和生产能力),生产工艺全部采用丙酮氰醇法。由于我国丙酮氰醇供应严重不足以及生产规模等因素的影响,我国甲基丙烯酸甲酯产品的生产成本很高,生产发展缓慢。加上进口产品凭借价格较低的优势,大量涌入我国,进一步冲击国内甲基丙烯酸甲酯的生产,使得国内甲基丙烯酸甲酯的开工率很低。

除此之外,我国还有30 多家裂解单体生产甲基丙烯酸甲酯的厂家,这些生产厂家将有机玻璃边角料、机头料、废料回收重新裂解生产,厂家主要分布在江苏、浙江和广东等地,以私营或乡镇企业为主,总裂解生产能力约为6-7万吨/

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年,年产量约为2.5-2.8万吨,产品纯度为98%左右,最高可以达到99%。

我国甲基丙烯酸甲酯生产厂家的生产工艺路线基本类同,有一部分生产厂采用氰化钠为原料,经与硫酸反应生产氢氰酸,再与丙酮作用生成丙酮氰醇,进而制得甲基丙烯酸甲酯的原料路线,浪费了大量的硫酸和氢氧化钠,并产生大量的含氰废水,对环境污染大,生产成本高;大部分生产厂家采用丙烯腈装置副产的氢氰酸直接生产丙酮氰醇,进而生产甲基丙烯酸甲酯的原料路线。除此之外,我国还有一部分生产厂家采用轻油裂解法和有机玻璃边角余料裂解法来生产甲基丙烯酸甲酯。到目前为止,我国还没有建立采用其它方法生产甲基丙烯酸甲酯的生产装置。

国内早期的MMA生产是由有机玻璃废料经裂解而制取的。20世纪50年代末期,先后在苏州安利化工厂和上海制笔化工厂各建了一套1000t/a和6000t/a装置,工艺均采用丙酮氰醇路线。20世纪70年代又陆续建设了一批中小型装置。20世纪80年代末期开始从国外引进技术,建设较大规模的MMA生产装置,黑龙江安达龙新化工有限公司和抚顺有机玻璃厂先后从意大利Vedril公司和捷克PLZ公司引进2万t/a和1.3万t/a的装置。经过重组改造,吉化公司已成为国内最主要的MMA生产企业之一,已形成12.8万t/a产能;2007年4月,日本三菱(合纤)丽阳株式会社在我国最大的投资项目广东惠州大亚湾石化工业区惠菱化成公司9万t/aMMA项目建成投产,成为国内首家采用异丁烯工艺的MMA企业。

2007年我国MMA生产能力达到35.8万t/a,产量约30万t。目前国内MMA主要生产企业见表6。

表6 国内MMA主要生产企业的生产情况

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此外,我国还有上百家小型有机玻璃裂解生产MMA的企业,年产量在12万t左右,主要分布在华东、华南和华北地区,尤其集中在江苏、浙江和广东等地,以私营或乡镇企业为主。这些生产厂将有机玻璃制品回收料、有机玻璃生产加工过程产生的边角料、机头料、废料加以裂解生产低档次的MMA产品[],其裂解原料主要来自进口和废料回收。

现阶段新建、扩建计划:

(1)赢创(原德固赛Degussa)公司。投资2.5亿欧元在上海漕泾建设MMA和甲基丙烯酸酯精细化学品一体化联合装置,MMA和PMMA装置能力分别为10万t/a和4万t/a,采用异丁烯法技术。国家发改委于2007年4月初批准了该项目建设。2007年9月该项目举行奠基仪式,定于2009年投运。

(2)上海璐彩特公司。计划将其生产能力由9万t/a扩建到11.5万-15 万t/a(视上游丙烯腈装置情况确定)。

(3)吉化公司。随着其丙烯腈装置的不断扩建,氢氰酸副产量增加,其下游的MMA装置势必加以扩建,其扩建规模也将视上游丙烯腈装置扩建情况确定。 (4)黑龙江中盟龙新化工有限公司。该公司是国内主要有机玻璃生产企业之一,现有2.5万t/aMMA产能,计划新建5万t/aMMA项目。[]

2011年国内MMA生产能力将达到55万t/a左右(不包括裂解有机玻璃废料的MMA产能)。

二、国内MMA供需预测

我国近年MMA和PMMA模塑料净进口量列于表6。

表6 我国MMA和PMMA模塑料年进口量

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