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2009年中国己内酰胺CPL行业研究分析报告
【2009年5月 嘉肯行业研究部】

前言

嘉肯咨询作为主流的行业研究咨询公司,深知行业发展乃至个体企业经营均须遵循经济大势。

 

己内酰胺产品简介

己内酰胺分子式:C6H11NO,分子量:133.16,白色粉末或结晶体,有油性手感,具有吸水性,易溶于水及乙醇、乙醚、丙酮、氯仿及苯等有机溶剂。略带有叔胺类化合物的气味。

己内酰胺是重要的有机化工原料之一,主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片(通常叫尼龙-6切片,或锦纶-6切片),可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。尼龙-6切片随着质量和指标的不同,有不同的侧重应用领域。

己内酰胺的包装及储运:一般采用双层包装袋,内袋为聚乙烯薄膜袋,热合封口;外袋为牛皮纸、聚乙烯等三合一复合袋。应储存在干燥、清洁的库房内,运输过程应防止受潮、日晒,防止包装袋破损。

毒性:低毒类。致痉挛性毒物和细胞原生质毒。主要用途于中枢神经,特别是脑干,可引起裨脏器的损害。

己内酰胺主要用于制造尼龙—6纤维和尼龙—6工程塑料,也用作医药原料及制备聚己内酰胺树脂等

 

产品工艺及投产的复杂性

根据资料显示:1943年,德国法本公司通过环己酮-羟胺合成(现在简称为肟法),首先实现了己内酰胺工业生产。随着合成纤维工业发展,对己内酰胺需要量增加,又有不少新生产方法问世。先后出现了甲苯法(又称斯尼亚法),光亚硝化法(又称PNC法),己内酯法(又称 UCC法),环己烷硝化法和环己酮硝化法。近年来在开发环己酮氨化氧化法,由于生产过程中无需采用羟胺进行环己酮肟化,且流程简单,已引人关注。

在已工业化的己内酰胺各生产方法中,肟法和甲苯法工业化应用比较广泛。肟法是80年代工业应用最广的方法,其产量占己内酰胺产量中的绝大部分;甲苯法由于甲苯资源丰富,生产成本低,具有一定的发展前途。

其他各种生产方法,鉴于种种原因,至今仍未能推广。如以环己烷为原料的方法中,PNC法具有流程短、原料价廉等优点;但耗电多、设备腐蚀严重。

肟法

拉西羟胺合成法(由法本公司开发)是用二氧化硫还原亚硝酸铵生成羟胺二磺酸盐(简称二盐),二盐水解生成硫酸羟胺。硫酸羟胺与环己酮在80~110℃下反应生成环己酮肟(简称肟)和硫酸,然后用25%氨水中和至pH约7,肟和硫酸铵溶液即分层析出。

甲苯法

甲苯在钴盐催化剂作用下氧化生成苯甲酸;反应温度160~170℃,压力0.8~1.0MPa,转化率约30%,收率为理论值的92%。苯甲酸用活性炭载体上的钯催化剂进行液相加氢生成六氢苯甲酸;反应温度170℃,压力1.0~1.7MPa,转化率99%,收率几乎达100%。在发烟硫酸中,六氢苯甲酸与亚硝酰硫酸反应生成己内酰胺,并用氨水中和;转化率50%,选择性90%。为减少或消除副产硫酸铵,开发了改良的副产硫酸铵减半法和无副产硫酸铵法。

无副产硫酸铵法

是将转位产物用水稀释为50%的硫酸己内酰胺溶液,以甲苯或烷基苯酚为溶剂萃取出己内酰胺,稀硫酸经提浓后热解成二氧化硫,二氧化硫再转化为发烟硫酸循环使用。

根据嘉肯咨询了解:在己内酰胺的生产过程中,往往副产硫酸铵,但由于硫酸铵滞销,因此,减少或消除副产硫酸铵,成为评价当今己内酰胺工业生产经济性的一个重要因素。

住友化学开发出新己内酰胺生产工艺技术。该工艺方面取得的进展包括EniChem公司的过氧化氢氨氧化直接生产环己酮肟,不存在羟胺生产过程,住友公司的多相流化床过程转化环己酮肟制得己内酰胺。综合EniChem公司和住友方法可以消除过程中得到低价值的硫酸铵副产品。

 

产品生产企业

根据嘉肯咨询了解:2008年全球己内酰胺生产能力约为500万吨/年,欧洲、美国和日本是传统的己内酰胺生产区域,产能所占比重分别为34.6%(西欧和东欧)、17.1%和10.8%。亚洲是近年来CPL产能扩张最快的地区,目前比重为22.1%。相比2004年,欧洲和北美的产能比重有所降低。

巴斯夫、DSM和宇部工业公司是世界上前三位己内酰胺生产厂商。巴斯夫拥有704千吨/年生产能力,DSM公司为605千吨/年(中国和美国的工厂为合资),日本宇部工业公司拥有330千吨/年能力。该行业产业集中度很高,全球主要五大生产企业总产能超过50%,其中DSM公司发展很快,通过不断出让HPO法专利技术,在全世界建立了以HPO法为工艺路线的己内酰胺装置共18套,总生产能力超过了1000千吨,在全世界己内酰胺工业中占据了举足轻重的地位,成为真正的全球化己内酰胺生产、供应和专利输出商。

全球主要CPL生产公司为:BASF、DSM、霍尼韦尔、日本宇部工业、日本东丽、韩国己内酰胺公司、朗盛化工、住友化学、台湾石化开发和俄罗斯克麦罗沃氮开放式公司等。

2006年全球主要己内酰胺生产工厂(单位:万吨/年)
生产厂家 地址 生产能力 始原料
美国DASF公司 TX,Freeport 55.0 环己烷
美国DSM公司 GA,Augusla 22.5 环己烷
美国霍尼韦尔(Honewell)公司 VA,Hopewell 36.4 苯酚
(其他 略)

 

全球主要生产企业动态

霍尼韦尔:近年来,霍尼韦尔出售非核心资产业务,把它的北美地毯纤维资产卖给了肖氏(Shaw)工业公司,位于上海的尼龙地毯纤维生产业务则被英威达(Invista)公司收购。霍尼韦尔的业务重心将想放在尼龙树脂和己内酰胺的生产。

朗盛化工:朗盛半结晶产品业务部扩增其位于德国生产装置的尼龙6产能,将使现有生产线年产能增加2万吨。朗盛在Uerdingen拥有混配物生产装置,生产Durethan品牌尼龙6。朗盛在比利时的己内酰胺工厂产品将优先供应德国工厂。

宇部工业:日本宇部将加强泰国己内酰胺产业链发展,日本宇部计划对泰国己内酰胺生产工厂进行扩建,其中己内酰胺生产工厂产能计划到2010年扩至12万吨/年。另外还将建造第二座产能为6千吨/年的锦纶6配套工厂,使其总配套产能达1.2万吨/年。该厂将建在宇部尼龙综合企业之内,该企业现有尼龙6产能 2.5万吨/年。宇部公司做出此战略规划旨在满足以汽车行业发展为首所带来的对锦纶产品的需求增长。

目前,宇部位于日本的尼龙6生产工厂产能约为6万吨/年,在西班牙有2万吨/年的产能。

迪斯曼化工:南京DSM东方化工将继续扩建CPL产能,在现有14万吨基础上扩建到20万吨。另DSM投资广东新会美达公司合资建设尼龙切片,新会宝华DSM尼龙切片有限公司及新会美达DSM尼龙切片有限公司合资经营合同。 据了解,两合资项目经营范围均为生产及销售纺丝级和工程塑料级尼龙切片。

 

全球己内酰胺需求结构

2004年需求结构,其中亚太地区占31%,西欧占26%,北美占22%,东欧/俄罗斯占19%,南美占2%。年需求量为360万吨左右。在其用途中,纺织纤维占37%,聚合物占26%,长丝占,工业纤维占15%,短纤维占7%。

根据嘉肯咨询了解:2007年的各地区CPL需求量估计为:日本23万吨、西欧76万吨、东欧35万吨、北美76万吨、中南美10万吨、亚洲处于压倒多数,达到200万吨。其中进口依赖度高的国家和地区为中国和台湾地区,依赖度均超过60%,其次为印尼和马来西亚。该地区没有己内酰胺生产能力。

在用途中,约70%用于纤维用途、30%以上用于树脂用途。但从中长期看,预测纤维用途将处于大体上停滞状态或者微增(不到1%),树脂用途为4%的增长。

 

中国己内酰胺生产情况

中国是己内酰胺需求大国,但国内己内酰胺生产能力不强,目前国内只有中国石化股份公司和浙江巨化集团两大公司旗下的4家企业生产己内酰胺,其中中国石化股份公司有3家:中国石化股份公司巴陵分公司、中国石化石家庄化纤责任有限公司、南京帝斯曼东方化工有限公司。2006年我国己内酰胺生产能力达到36.5万t/a,同比增长4.1%。

根据嘉肯咨询了解:中石化巴陵分公司和南京DSM东方化工技术来源均为DSM苯法技术,中石化石家庄化纤公司则为意大利SINA技术,原料路线为甲苯法。而浙江巨化集团为自有国产技术。四家公司的产能分别为14万吨、14万吨、7.5万吨和1万吨。2000~2006年己内酰胺产量的年均增长率为14.42%。

相比较而言,国内己内酰胺生产企业产品主要为中低端市场,价格在18000万吨以下,而进口朗盛产品价格在25000元/吨左右。西欧品牌产品多立足于高端市场。

据了解,国内己内酰胺生产企业在前几年经营并不如意,副产品太多,而且产品价格受国外倾销影响,企业开工率一直不足,中石化旗下公司长处亏损状态。直到2007-2008年价格上涨,需求增加,企业经营才有所好转。

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国内己内酰胺产业扩建情况

鉴于近三年来国内己内酰胺市场需求强劲,价格一直在高位运行,盈利空间较大,国内不少生产企业正准备新建己内酰胺装置。虽然2008年需求不景气,依然无法阻挡企业扩张步伐:

根据嘉肯咨询了解:沧州化学工业股份有限公司与香港华士达化工集团股份有限公司合资建设12万t/a己内酰胺项目于2006年7月获国家发改委核准,该项目选用苯酚法工艺路线。

江苏骏马集团有限公司是我国最大的锦纶6纤维生产公司之一,拟向上游发展,计划在张家港市新建一座20万t/a的己内酰胺工厂,拟采用比利时DOMO公司的工艺技术,以苯酚为原料。

石家庄化纤有限责任公司正在将现有装置采用自有技术扩建到16万t/a,新增8.5万t/a。

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进口情况

我国CPL是重要化工原料产品,且对外依存度超过60%,己内酰胺(CPL)2009 年首次进入暂定税率目录,降低产品的进口税率。与原先执行的9%最惠国税率相比,5%的暂定税率可以相对减少锦纶6 生产企业采购CPL 原料的关税支出。

据海关统计,2008年己内酰胺进口量为45.01万吨,较2007年47.25万吨减少了2.24万吨。从进口来源国来看,2008年己内酰胺进口前八位来源国及数量为:

美国8.4万吨(18.66%)
俄罗斯6.04万吨(13.42%)
日本4.94万吨(10.97%)
白俄罗斯4.33万吨(9.63%)
波兰3.74万吨(8.3%)
墨西哥3.2万吨(7.11%)
韩国3.07万吨(6.81%)
乌克兰2.78万吨(6.18%)。

其中,美国、俄罗斯和日本依然是中国大陆进口己内酰胺的主要来源国。

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产品下游应用领域

我国化纤产量多年来持续增加,从1993 年的237.37 万吨,增加到2007 年的2413.78 万吨,占世界总产量的比例也逐年上升,2007 年已经占世界化纤总产量的59.3%,2008 年化纤产量增加有所放缓,预计产量略高于2007 年的水平。

己内酰胺产品主要用于生产锦纶6和PA6切片。

锦纶,锦纶是合成纤维nylon的中国名称,又称“尼龙”,即聚酰胺纤维。强度高.耐磨性,回弹性好,可以纯纺和混纺作各种衣料及针织品。锦纶的品种很多,有锦纶6、锦纶66、锦纶11、锦纶610其中最主要的是锦纶66和锦纶6。锦纶吸湿性和染色性都比涤纶好,耐碱而不耐酸。

锦纶的长丝可制成弹力丝,短丝可与棉及晴纶混纺,以提高其强度和弹性。除了在衣着和装饰品方面的应用外,还广泛应用在工业方面如帘子线、传动带、软管、绳索、渔网、轮胎、降落伞等。

锦纶6:全名为聚己内酰胺纤维,由己内酰胺聚合而成。

PA6树脂切片:聚酰胺6切片,俗称尼龙6切片。又称为聚酰胺。呈白色柱形颗粒状,熔点为210-220℃,分解温度为300 ℃ 左右。可溶于苯酚和热的浓硫酸中,电绝缘性能优越,耐碱、耐腐蚀性好。锦纶是合成纤维中耐磨性能最好的纤维。

中国国内市场主要的锦纶切片分类(按用途):

1 纤维级切片,可用于纺民用丝,做内衣、袜子、衬衣等;用于纺工业丝,做轮胎帘线、帆布线、降落伞、绝缘材料、渔网丝、安全带等。
2 工程塑料级切片,可用于生产精密机器的齿轮、外壳、软管、耐油容器、电缆护套、纺织工业的设备零件等。
3 拉膜级切片,可用于包装工业,如食品包装、医用包装等。
4 尼龙复合材料,包括抗冲击尼龙、增强耐高温尼龙等,用于制作有特殊需求的用具,如增强耐高温尼龙可用于制造冲击钻、剪草机等。

目前,我国锦纶产品锦纶6 约占80%,锦纶66 约占20%。锦纶6 的主要原料为己内酰胺(CPL),每吨锦纶6 中CPL用量约为1.1 吨左右,2007 年我国进口CPL 约47 万吨,进口依存度约为61%。

根据嘉肯咨询了解:主要生产企业有广东新会美达锦纶公司、无锡华燕化纤、浙江三马锦纶、长乐市创造者锦纶实业、宁波舜龙锦纶有限公司、无锡明特化纤有限公司、浙江华建尼龙有限公司、杭州宏福金龙有限公司、无锡市长安高分子材料厂、岳阳巴陵石化化工化纤有限公司、石家庄化工化纤有限公司和江苏海阳化纤有限公司等。

目前国内市场锦纶6产品对己内酰胺需求量远远大于国内企业的产能供应量。
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