双酚A发展概况与前景展望
[《石化科技信息》2010年第5期] 双酚A(BPA)由两分子苯酚与一分子丙酮在酸性催化剂存在下进行缩合而制得。1923先由德国Kurt Albert公司首次实现工业化,1954年又由美国联碳(Union Carbide)公司开发成功离子交换树脂法,并于1960年建成世界首套工业装置,随后日本千代田公司采用UCC公司技术在日本九州新日铁化学公司建成70kt/a工业装置。目前世界上工业应用的酸性催化剂有硫酸、氯化氢和离子交换树脂,并且通常还采用甲硫醇作促进剂,然而,新建的双酚A装置大都采用离子交换树脂法。
在双酚A生产中,传统的工艺采用硫酸作为酸性催化剂,不仅选择性差、杂质多、产品质量较差,而且生成大量的废酸和含酸、含酚废水,严重污染环境,因此,这种工艺早已被淘汰。采用氯化氢作为催化剂与硫酸法相比,虽然氯化氢可利用真空精馏脱除,产品质量好,但氯化氢腐蚀性强,对设备材料要求高,投资增大,故而逐渐被淘汰。而采用阳离子交换树脂作催化剂可克服上述两种工艺方法的弊端和不足,不仅反应物极易分离,后处理简单,对设备腐蚀性较弱,系统运行可靠性高,生产周期长,操作方便,产品质量好,杂质少,三废少,而且,在较大的酚酮比下进行缩合反应,苯酚既是反应物,又是反应溶剂,提高了反应选择性,经简单精制可获得高品质双酚A产品。因此,离子交换树脂法已成为双酚A生产工艺的主流和发展方向。
在欧洲地区,双酚A主要用作聚碳酸酯的原料,这一用途消耗的双酚A占总消费量的65%左右;其次双酚A用于生产环氧树脂,约占总消费量的30%;其它用途包括阻燃剂、不饱和聚酯树脂和聚丙烯酸酯、聚醚亚胺和聚砜树脂等。
双酚A在我国主要用于制备环氧树脂,环氧树脂对双酚A的消耗约占60%以上。而我国环氧树脂已连续多年保持高速增长,这是双酚A发展的根本保障。此外,我国聚碳酸酯(PC)行业在未来几年会有大的发展,对双酚A的需求也将逐步扩大。因此,我国的双酚A消费结构会发生一定变化,聚碳酸酯所占比例将逐步提高。
2005年,我国仅有约50kt/a双酚A生产能力。拜耳在2006年10月在上海漕泾投产了10万t/a装置,香港建滔集团位于广东惠州的25kt/a装置在2007年底投料试车,国内生产能力有了很大的提高。2009年1月,由中石化和三井化学合资的120kt/a装置开始商业运行,使国内产能接近了300kt/a。在未来,由三菱化学和中石化合资建设的60kt/aPC装置和150kt/a双酚A装置已于2009年8月28日奠基,原定于2010年春季建成,现已推迟至2010年后。
尽管国内生产有了很大的提高,产品自给率得到了提升,但国内供应仍远远满足不了由环氧树脂行业带动的对双酚A的需求旺盛,我国近年进口量在逐年飙升,2009年突破了500kt。
双酚A的发展在近两年受到一些负面的影响,来自与双酚A接触的健康危害的争论已促使一些国家在食品容器应用中禁用这种化学品。例如,加拿大是全球第一个将双酚A列入有毒物质清单的国家,此外,丹麦已禁止在食品接触材料中使用双酚A,法国和美国的一些州也已经禁止在婴儿奶瓶中使用。由于全球金融市场恶化和经济衰退带来的影响,来自聚碳酸酯和环氧树脂工业需求的疲软而导致双酚A市场不振的影响可能会持续。只有经济走势上行,来自下游的需求才会稍有提升。因此,未来几年双酚A市场将面临困难时期的挑战。
在国内,环氧树脂目前仍是双酚A最重要的消费方向。由于该行业产能增长过快,造成竞争日益激烈。此外,由于金融危机使欧美经济衰退,消费能力下降,环氧树脂出口在2008年遭遇寒流,订单大幅减少,国内需求也萎缩。2010年起环氧树脂市场逐渐走出低谷,但对于前景仍需保持谨慎。另一方面,尽管在未来将形成的聚碳酸酯生产能力将是国内双酚A产业发展新的增长点,但总体来看前景不宜过于乐观。预计未来几年内我国双酚A的需求以10%的增长率发展。
