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开发多用途邻苯二甲酸二辛酯势在必行

开发多用途邻苯二甲酸二辛酯势在必行

邻苯二甲酸二辛酯(简称DOP)是使用最广、产量最大的增塑剂, 是邻苯二甲酸酯类增塑剂中最重要的品种,除了乙酸纤维素、聚乙酸乙烯外,与绝大多数合成树脂和橡胶有良好的相容性。DOP作为一种主增塑剂, 广泛应用于各种软质制品的加工,例如薄膜、薄板、人造革、电缆料和模塑品等。邻苯二甲酸二辛酯无毒,可用于与食物接触的包装材料,但由于易被脂肪抽出,故不宜用于脂肪性食品的包装材料。在多种合成橡胶中,DOP也有良好的软化作用。另外,DOP还用作缩合剂、减磨剂、有机溶剂、气相色谱固定液等。

发展趋势

国际上已废除了无催化剂工艺,只存在酸性催化剂和非酸性催化剂两大工艺。由于硫酸催化剂的活性过高,使酯化过程中发生较多的副反应,影响了DOP 的产品质量。法国的Rhonepoulenc公司、德国的鲁尔公司、比利时联合化学公司,美国的孟山都公司和埃克森公司仍然使用硫酸催化剂工艺,但设置了副产物硫酸二辛酯、二辛基醚等的分解、循环醇加氢和废水萃取处理等装置,同时加强了中和水洗及脱醇、干燥、脱色过程,大大提高了产品质量。非酸性催化剂种类繁多,主要是铝化物、第Ⅵ族元素化合物、碱金属氧化物、第Ⅴ族元素化合物等。可以说非酸性催化剂工艺代表着DOP发展的方向。1998年我国DOP产量的90%是采用非酸性催化剂生产的,DOP的生产已经集中到了10家大企业,这对提高我国DOP产品的质量很有好处。

目前增塑剂生产技术的发展趋势,一方面是主增塑剂的连续化大生产,邻苯二甲酸酯类增塑剂的消费量约占增塑剂总量的80%,生产量很大,因而出现了以邻苯二甲酸二辛酯为中心的连续化大生产,如巴斯夫公司的1套DOP连续化生产装置的生产能力已达到10万t/a以上。另一方面由于增塑剂的品种多,而特殊品种的生产量相对较小,为了适应多品种小批量生产的要求,利用增塑剂生产工艺的相似性,一般采用通用的生产装置进行间歇式轮换生产,如美国赖克霍化学公司的1 套生产装置,就是适应这种要求建立的,该装置平时能处理60种以上的原料,生产邻苯二甲酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、马来酸酯、富马酸酯、偏苯三酸酯、环氧化合物、聚酯等30-40种,相当于美国常用增塑剂品种的95%。

国内外市场情况

1.国外产品品种齐全

DOP与PVC的发展息息相关,1994年世界PVC生产能力为2330万t/a,1995 年生产能力2433万t
/a,2000求量2700万t。世界上生产的增塑剂85%用于PVC加工,一般软质PVC制品添加量在30%以上,半硬质制品添加量低于30%, 硬质制品添加量为10%。除美国外,世界各国DOP的用量均在增塑剂总用量的45%以上。我国DOP用量为增塑剂总用量的43%。DOP/DBP用量比例为2.5左右,远远小于日本的20, 说明我国性能较差、耗苯酐量较高的DBP产量过高, 邻苯二甲酸酯类增塑剂的产品结构还需调整,否则我国生产的PVC制品将难以进入高性能市场。国外DOP除一般工业用普通级外,还开发出电气绝缘级,食品包装级、医药卫生级等不同等级,用于满足家用电器、轿车、食品包装等行业的要求。

2.国内产品竞争力差

我国增塑剂生产始于1958年,近几年增塑剂的生产能力发展迅猛,总的生产能力已达到近80万t/a。邻苯二甲酸酯总生产能力约60万t/a,国内大小厂近100家,万吨级以上的不足20家,3万t/a以上的2家,5万t/a以上的2家。我国主要DOP 生产厂家及能力见表1。

表1 我国主要DOP生产厂家及能力 万t/a
生产厂家                      能力
 
山东淄博增塑剂厂               7.5
上海联城化工有限公司           7
山东周村有机化工厂             7
北京化工三厂                   5.1

金陵石化公司化工一厂           5

广东高明明业化工有限公司       4

昆山合峰化工有限公司           3

北京华颖化工有限公司           3

广东东莞兴宝化工有限公司       3

昆山台兴一化工有限公司         3

杭州亚泰化工有限公司           3

河南庆安化工(集团)公司         3

哈尔滨化工四厂                 2

天津溶剂厂                     1.5

徐州溶剂厂                     1

苏州农药集团公司               1

吉化石井沟化工厂               1

石家庄化工厂                   0.8

湖北博尔德化工有限公司         0.8

沙市合成树脂厂                 0.8

白山市第二制药厂               0.5

江苏莱顿助剂厂                 0.5

合 计                          63.5


随着国内DOP生产能力的增加,其产量也在不断增长。1980年我国DOP产量仅为 5.66万t,1990年产量为10.50万t,到了2000年已达到了28.16万t。1980 ̄1990年, DOP产量年均增长率为6.37%;1993 ̄2001年,年均增长率为11.91%。


国内DOP表观消费量1993年为17.04万t,2001年增至66.31万t。1993 ̄2001年, DOP表观消费量年均增长率为18.51%。DOP增塑剂的产量、 进出口量和表观消费量见表2。


表2  近年DOP的产量、进出口量和表现消费量    万t

1993  13.92  3.37  0.25  17.04

1994  12.42  6.25  0.60  18.07

1995  17.17  5.49  2.08  20.58

1996  17.20  9.32  0.85  25.67

1997  18.25 13.28  0.69  30.84

1998  18.85 15.96  0.37  34.44

1999  21.24 27.14  0.41  47.97

2000  28.16 30.61  00.2  58.50

2001  34.24 32.62  0.57  66.31

注:产量由DOP行业协会统计


我国DOP生产企业生产成本偏高,一般DOP的加工费用为700-1000元/t。只有极少数私营企业加工费用为500元/t左右,产品在市场上的竞争力不强, 企业开工率不足。另外,国外进口DOP数量逐年递增。


2005年我国DOP产品需求预测


1.按近年DOP的产量和表现消费量增长率预测


按1993-2001年我国DOP的表观消费量年平均增长率18.51%测算,2002 年末,我国DOP需求量将达到78万t左右;2003年末需求量达到93万t左右;到2004 年末需求量达到110万t左右;2005年末需求量将达到130万t。


2.按DOP主要下游产品需用量预测


按1990 ̄1996年数据统计,有90%以上DOP用于生产PVC,其他部分用于橡胶、回收塑料、润滑剂、粘合剂、涂料、高分子助剂、印刷油墨用软化剂及电容器油等。 1994 ̄2001年,PVC产量逐年增长,年增长率为11.17%。按此数据计算,到2005年我国FVC的产量将为382万t左右,消耗DOF 96万t左右。


近年来高层建筑业迅速发展,急需密度小、强度高,隔音、隔热、防腐蚀、防潮、防蛀及电绝缘PVC制品,据统计我国所用的建筑塑料中80%是PVC塑料。PVC 塑料管衬、管件、门窗、壁纸、地板、密封片材、低发泡FVC材料的发展,为DOP带来了极好的市场和发展前景。1997年我国共消费PVC 180万t,其中一半用于生产 PVC 软制品,每吨中需加入300kg的DOP,仅此1项每年就需用DOP 27万t。


20世纪80年代美国国家环境卫生部科学研究所毒性试验组用大量动物试验证明, DOP可引起动物肝组织病变和癌变。因此,瑞典政府从1999年8月1 日起禁止销售软塑料玩具,以防止软塑料中的邻苯二甲酸酯类增塑剂分子进入人体。丹麦和奥地利已经分别从2001年的4月和1月禁止销售软塑料玩具。目前,欧盟有关部门正在讨论是否应该采取统一行动。我国到目前为止还没有研究报导,随着我国对环保和绿色用品和食品的重视程度不断加深,一经研究证实,对DOP的消费总量将有影响, 影响程度约占总量的5%左右。


综上所述,预计到2005年我国DOP需求量约为108万t。良好的市场走势, 使得具有生产技术和经验的厂家纷纷扩产或新建生产装置,如山东淄博增塑剂厂、天津溶剂厂、广东东莞兴宝化工有限公司、河北宝硕集团、吉化公司等。另外,台湾联成公司也计划在广州中山市建设10万t/a以上的生产装置。

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