近几年, 1,4-丁二醇(BDO)、乙烯—醋酸乙烯树脂(EVA)等新材料成为炼化企业转型的热门产品。这些产品为何能吸引如此多的关注?未来投资怎样规避风险提升竞争力?大宗炼化产品怎样向高端新材料转型?7月25—27日在常州举办的“2022中国国际石化及下游产业技术大会”炼化下游新材料论坛上,与会专家发表了真知灼见。
EVA高端产品需求仍较为可观
江苏斯尔邦石化有限公司副总工程师李秀洁表示,“十四五”期间,EVA将进入新一轮的扩能周期,行业竞争的风险会加剧,供需格局或由供应紧平衡向产能过剩转变,但高端产品的市场需求仍较为可观。
谈及产能激增的原因,李秀洁认为有以下几方面:
01、EVA需求旺盛,供给不足光伏级EVA依托下游需求快速增长,电缆料和热熔胶贡献量较稳定。02、产业结构调整,光伏大发展可再生能源成为全球能源转型的主流方向,EVA作为光伏电池的封装材料也同比增长,跃居EVA树脂第一大消费领域,占比达到37.8%。03、国外技术的转让EVA生产技术较成熟,多种技术在转让,如杜邦,EXXON,巴赛尔等
04、EVA产业效益显著EVA和高压LDPE的成本相差不大,但售价高于LDPE,效益明显。2021年年均利润约8892元/吨,光伏料利润更高。
2021年,我国光伏产量182GW,消耗EVA约78万吨。“十四五”期间,根据我国光伏行业协会预测,我国光伏年均新增光伏装机或将在70GW—90GW之间,到2025年我国光伏产业出货量将达到225GW,约占全球产量的75%,约使用102万吨EVA。光伏作为新能源领域的核心板块,未来仍然是拉动EVA快速增长的主动力。
李秀洁认为,目前EVA行业供应缺口较大,但“十四五”期间是产能集中释放期,行业将进入风险期。因EVA装置投资成本高,高端存在一定的技术壁垒,且上游乙烯因为产品特殊性,大批量获取难度较大,一般企业都需自己配套上游乙烯装置。因此对于新进入者来说,无论是资金规模要求还是技术都需要有雄厚的实力,一般的中小型企业较难进入生产环节。
李秀洁表示,目前斯尔邦产品中,光伏V2825占比最高。今年以来20万吨管式装置全产V2825,为缓解我国光伏EVA原料紧缺、稳定光伏原市场价格,做出了巨大贡献。斯尔邦将聚焦双碳目标,打造世界级光伏新材料基地:以光伏胶膜原料为核心,规划建设世界最大的百万吨EVA生产基地,为国家清洁能源转型提供稳定保障。产能不是根本,产品品质及高性能才是王道。除了已开发的光伏料,热熔胶,发泡料外,斯尔邦还在不断扩展产品品种,并追求更高品质,如超高熔指(>400)、超低熔指(<3)等产品,满足下游用户需求。
李秀洁建议未来EVA行业发展应:稳生产,降能耗;实现产品多元化、特色化;避免恶意竞争;积极拓展新用途。
酯化加氢制BDO技术的8大难题何解?
BDO用途十分广泛(如下图),2020年初《关于进一步加强塑料污染治理的意见》等一系列塑料污染防治政策的出台给国内可降解塑料市场带来了广阔的发展前景,特别是自2021年1月起,相关“禁塑”政策在国内各省市全面落实且执行力度趋严,PBAT、PBS、PLA等可降解塑料制品出现需求出现井喷,对BDO需求放量。
常州瑞华化工工程技术股份有限公司开发的BDO酯化加氢工艺:原料顺酐首先和甲醇反应,转化为马来酸二甲酯,马来酸二甲酯再经催化加氢氢解为1,4一丁二醇(BDO)和四氢呋喃(THF)及γ-丁内酯(GBL), 分离后的γ-丁内酯可循环至加氢反应器,继续加氢为BDO,最终产品分离精制得到BDO和THF。该公司BDO项目经理朱君成指出,酯化加氢制BDO技术开发中常常面临以下八方面的问题:
01、单酯化反应-超温正常反应60摄氏度~120摄氏度,反应超温损坏设备,同时有大量的副反应发生。02、双酯化反应-超温正常反应100摄氏度~120摄氏度,反应超温损坏催化剂和设备,同时有大量的异构化、聚合等副反应发生。03、双酯化反应-脱水脱水不彻底,首先影响单酯的转化率,塔釜产品中单酯和水增加,对加氢有一定影响,加氢副反应增多。
04、甲醇回收甲醇是酯化反应原料,同时也是加氢产物,在系统中循环,应尽量减少甲醇的损失量。05、加氢反应反应过程中需控制反应参数①氢油比②空速③反应温度④压力。06、产品精制-GBL水解GBL遇水在一定温度下(>80摄氏度)容易发生水解,生成羟基丁酸,酸与醇又发生酯化反应,生成各种酯类副产物。
07产品精制-共沸物加氢副产物HBTHF( 2-(4‘-羟基丁氧基)四氢呋喃)与BDO形成共沸物,难以分离。08、脱氢反应脱氢反应需要控制:①空速②反应温度③反应压力瑞华化工的“顺酐酯化法BDO技术”经过多年潜心研究,针对上述问题给出了解决方案,具有产品收率高,生产能耗低的特点, 具有显著的经济效益。
C5材料助力聚酰胺、聚酯提升竞争力
上海师范大学副教授张新平介绍了基于乙烯和丙烯的绿色催化剂C5材料合成单体平台技术,以及基于该平台的多种有竞争力的产品,包括戊二胺、戊二酸、戊二醇、戊二醛和乙烯基醚等。
此外,与会专家还分享了DMC、聚烯烃弹性体以及聚酰亚胺纤维的研发及应用进展。
北京化工大学教授、江苏先诺新材料科技有限公司董事长武德珍介绍了高性能聚酰亚胺纤维的应用研究
华陆工程科技有限责任公司高级工程师惠樱花介绍了锂电材料DMC的市场和研发进展
中国石化集团公司高级专家、北京化工研究院首席专家宋文波介绍了聚烯烃弹性体及其在光伏膜中的应用