国内尼龙6、尼龙66产业的发展现状

来源:链塑网 2021-04-08 09:38

尼龙(Nylon)是一种聚酰胺类热塑性树脂,又称 PA,美国杜邦公司在1929年研究开发成功,1939年实现工业化生产。由于其高强度,高韧性、耐磨及耐冲击性等特点,在工程塑料、合成纤维、塑料薄膜、涂料和黏合剂等领域应用广泛,在世界五大工程塑料中,产量和消费量位居首位。

全球尼龙以聚己内酰胺(PA6)和聚己二酰己二胺(PA66)为主,产能、产量占比均达到95%左右。尼龙产品除PA6和PA66外 , 还有PA11、PA12、PA610、 PA612、PA1010、PA46,以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T、PA9T等新品种。

一、全球尼龙产能情况     

2018 年全球PA6的总产能为875万吨,主要集中在欧洲、亚洲。目前全球共有120余家生产厂家,主要产能集中在巴斯夫、台湾力鹏等,其中前十大生产商的总产能为301.1万吨,占全球产能的34.3%。下表为全球PA6前十生产厂家的产能情况。

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2018年全球PA6主要生产厂家

2018年全球 PA66的总产能为282万吨,主要集中在北美、东北亚、西欧等地。目前全球生产企业20多家,主要有英威达(48万吨)、杜邦(41.2万吨)、 奥升德(53万吨)、巴斯夫(11万吨)等。其中,全球主要生产厂家产能合计为225.9万吨,占全球总产能的80%,产能集中度较高。中国神马集团的PA66产能为14万吨,居全球第五。

二、国内尼龙产能情况     

近年来,国内尼龙产能逐年增加,2011年产能约为222.9万吨,2018年达到537万吨。目前中国已成为全球最大的PA6生产国,而国内PA66的消费需求也在提高,PA66的国际巨头们正不断在中国进行产能布局。

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 2011—2018年国内尼龙产能

从2011—2018年国内尼龙产能图中可以看出,国内尼龙产能仍以PA6和PA66 产能为主,2011年PA6和PA66占尼龙总产能的95.3%,2018年PA6和PA66产能占尼龙产能的93%。近年来由于尼龙特种产品和生物基产品的不断开发,其产能也在逐年增长,由2011年占比不足5%,增加到2018年的7%左右。

国内尼龙产业中,由于己内酰胺已实现国产化生产,故PA6产能逐年增加,2018年产能为450万吨,占全国尼龙产能的83.8%;2018年PA66产能为51.2万吨, 增长有限,主要原因是为国内无成熟的己二腈生产技术,受国外垄断;除PA6、PA66以外的其他尼龙品种,统称为特种尼龙,产能由2011年的10.4万吨增加到2018年的35.8万吨,特种尼龙主要作为工程塑料使用。

三、PA6、PA66产业链介绍 

国内尼龙产业主要以PA6和PA66 产品为主。PA 业链的基本原料以石油的下游产品苯为主,其次是丁二烯、苯酚、甲苯等,中间产品有环己酮、己内酰胺、己二酸、己二胺、己二腈等,下游产品主要是PA纤维、PA薄膜和PA工程塑料。图2为国内尼龙上下游产业链结构。

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尼龙上下游产业链

环己酮、环己醇等是该产业链中重要的中间产物。目前国内环己酮(环己醇)的工业生产方法主要有苯酚加氢脱氢工艺、苯加氢环己烷氧化工艺、苯部分加氢环己烯水合工艺。国内的主流工艺是后两种工艺。

PA6生产技术现状

PA6是由己内酰胺聚合生成,目前国内己内酰胺的生产工艺主要有甲苯法和苯法两种。甲苯法不经过环己酮肟自己可制成己内酰胺,但工艺条件较为复杂苛刻,副产物较多,基本属于淘汰工艺。

苯法制备己内酰胺主要包含环己酮制备、环己酮肟制备以及己内酰胺合成。环己酮制备方法主要有苯酚加氢法、环己烯水合法、环己烷氧化法。

目前广泛应用的是环己烯水合法,该方法系统安全性较高, 相对清洁、经济。

环己酮肟主要是由环己酮和羟胺制得,根据不同类型的羟胺分类,主要有硫酸羟胺法(HSO)、一氧化氮还原法(NO)和磷酸羟胺法(HPO),另外还有环己酮肟化。目前国内的主流工艺为环己酮-羟胺法、环己酮氨肟化技术。近几年新建厂家较少采用环己酮-羟胺法,多采用环己酮氨肟化的新工艺。

环己酮肟化经贝克曼重排生成己内酰胺,工业上主要包括液相重排和气相重排。贝克曼液相重排工艺相对成熟,催化剂廉价,性能稳定。目前世界上己内酰胺98%均采用液相重排法,我国己内酰胺生产企业也均采用该技术。

气相贝克曼重排工艺反应中没有硫酸铵生成,相对绿色环保,但需采用贵金属催化剂,目前也是高校和研究机构研究的热点。

PA66生产技术现状

PA66是由己二酸和己二胺通过缩聚反应制得,其中己二酸生产技术有环己醇硝酸氧化法、环己烯直接氧化法、丁二烯羰基合成法等。环己醇硝酸氧化法工艺是国内生产己二酸的主流工艺。

己二胺是由己二腈加氢制得,而己二腈的生产工艺有:丁二烯法、丙烯腈电解二聚法、己二酸催化氨化法。目前工业化应用较好的是丁二烯法。

由于我国 PA66上下游产业链缺少己二腈的生产工艺,致使“己二腈—己二胺—PA66”产业链被寡头高度垄断,己二腈完全依靠进口,国内 PA66 生产企业均需进口己二腈或己二胺或PA66盐作为原料。

20世纪70年代,中石油辽阳分公司引进 2 万吨/年己二酸催化氨化法生产己二腈的技术,但 2002 年停产;2015 年,山东润兴化工采用丙烯腈电解法生产 10 万吨/年己二腈,在试生产时发生爆炸,项目停滞。

目前英威达和上海化学工业区(SCIP)签署合作备忘录——启动40万吨己二腈生产基地的设计规划,英威达正在有序推进该项目,项目总投资将超过人民币 84亿元。2020年1月,该项目已通过了环境影响评价和安全预评价,目前项目的详细设计和设备采购正在进行,工艺设备采购订单已完成 90%,计划于2022年完成建设并投产。

2020年7月, 中国天辰工程有限公司和山东齐翔腾达采用天辰自有技术,规划建设20万吨/年己二腈装置,预计202 年建成。

另外,河南峡光高分子材料有限公司引进瑞典国际化工技术,5万吨/年己二腈项目已完成可行性论证。如果以上项目顺利投产,有望改变国内尼龙产业格局。

四、国内PA6、PA66市场现状    

PA6市场情况

2018年我国PA6产能450万吨,产量317万吨,占全球产量的52.8%,是全球最大的PA6生产国和消费国。目前国内PA6生产企业有50多家,其中年产能在15万吨以上的企业有12家。

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2018年国内PA6(15万吨/年以上)生产企业

目前国内PA6生产企业主要集中在华南和华东地区,以民营企业为主,排名前 12 家企业的产能合计237万吨,占全国范围总产能的 52%。据统计,未来PA6的新增产能约400多万吨, 大部分是原有生产装置的改扩建。未来国内PA6的发展主要是生产装置规模大型化、上下游一体化, 且生产集中度不断提高。

目前国内PA6的下游主要用于纤维生产,占消费量的80%左右。由于国内产能不断扩张,PA6产品势必会形成激烈的竞争,届时市场竞争力主要在于先进技术和低成本,以及高附加值产品,如:工程塑料、改性塑料的生产。

PA66市场情况

2018年全球PA66总产能为282万吨,我国是全球PA66 第二大生产国,产能为51.2万吨,占全球产能的23.3%。国内现有7家PA66生产商。

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2018年国内PA66生产企业

PA66在工程塑料的应用约占消费量的60%, 由于其具有强度高、刚性好、抗冲击、耐油、耐磨的特点,产品主要用于汽车部件、电力和电子器件。目前中国是世界第一汽车生产、消费大国,未来国内PA66的需求仍处于增长状态,与国外相对成熟的产业相比,国内PA66市场的竞争也将趋于激烈。

五、结语    

目前我国尼龙产业正处于高速发展阶段,产量和消费量逐步提升,在此第一要不断技术更新,发展高附加值特种尼龙,以提高国内尼龙产品的竞争力;第二要拓宽产品下游应用范围,不断开发新的应用领域,抢占工程塑料市场;第三,未来PA6行业供需逐步平衡,产能集中度不断提高,竞争凸显,新增产能和扩产需谨慎。

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