世界和中国腈纶工业.pdf

世界和中国腈纶工业世界和中国腈纶工业 腈纶概述 1、腈纶是聚丙烯腈纤维（Polyacrylonitnle Fiber 或 Acrylic Fiber 缩写为PAN）的简称。常规腈纶是由 85%以上的第一单体丙烯腈（AN）和其他第二、三单体二元或三元共聚物纺制的纤维。2、腈纶性能：蓬松、舒适、手感柔软、染色艳丽、耐光耐热、耐辐射、尺寸稳定、回弹性好、质轻、保暖性优良，性似羊毛，有的还优于羊毛（如易清洗、易保管、耐用、价格比羊毛低等）。3、腈纶用途：可替代羊毛、棉花，用于针织物、人造毛皮、地毯、毛线以及同其他纤维混纺。腈纶是世界四大合成纤维之一。表一：2005 年中国和世界化纤产量(kt)化纤类别 中国（C）世界（W）C/W（%）化纤 16,292 37,900 43.0 人纤 1,180 3,300 35.6 合纤 15,064.7 34,600 43.5 涤纶 12,833.8 24,500 52.4 短纤 4,919.4 10,400 47.3 长丝 7,914.4 14,100 56.1 锦纶 716.6 4,000 17.9 腈纶 765.3 2,700 28.3 丙纶 244.6 3,000 8.2 维纶 41.7-一、世界腈纶的发展与现状 1、1950 年，美国 Du pont 公司干法腈纶产业化，商品名 Orlon 2、紧接着，美国其他公司如 Monsanto Acc 开发湿法腈纶；德国Bayer、Hoechsr、法国 Rhone poulene、英国 Courtaulds、意大利Pzniciem、Monte Fiber、Snia 等公司腈纶相继问世。日本三菱、旭化成、钟纺也紧追其后。六七十年代，腈纶是仅次于涤纶之后第二大合纤。3、1965 年，中国引进美国 Courtaulds 一步法 Nascnl 湿法纺丝，1969年开车生产（8kt/a）步入世界腈纶工业的行列。4、经过二十多年的发展，世界腈纶工业形成十二条典型的工艺路线。表二 世界腈纶工业工艺路线 聚合及原液制备 纺丝法 溶剂 生产企业举例 一步法 湿纺 1 DMF 钟纺（日）Snia（意）2 DMSO 东丽（日）3 NaSCN Courtanlds(英)4 ZnCl2 东邸（日）二步法 干纺 5 DMF Dupont(美)Bayer(德)6 丙酮 Tennesse Eastman(美)湿纺 7 NaSCN Exlan(日)ACC（美）8 HNo3 旭化成（日）9 DMF Hoecket(德)Phone(法)poulene 10 DMAc Monsanto(美)Monte(意)11 丙酮 钟渊（日）12 EC Savinste(罗)有机溶剂（5 种）：DMF（二甲基甲酰胺）DMAc（二甲基乙酰胺）DMSO（二甲基亚砜）EC（碳酸乙二酯）丙酮 无机溶剂（3 种）：HNO3（硝酸）ZnCl2 NaSCN(硫氰酸钠)就产能产量而言：二步法占主导地位；有机溶剂占优势；湿法纺丝占统治地位。表三 世界腈纶产量的发展 年份 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2003 2004 2005 产量(kt)3 109.3 1003.3 2083 2320 2700 2636 2700 2700 表四 世界腈纶占化纤、合纤比例（%）年份 1970 1980 1990 1995 1999 2003 2004 2005 占化纤比例 12.3 15.0 13.1 11.5 9.7 9.1 7.8 7.1 占合纤比例 22.0 19.9 15.7 13.1 10.5 8.4 8.1 7.8 表五 世界合纤增长本月腈纶增长率比较（%）年份 19501960 19601970 19701980 19801990 19901999 20002005 合纤增长率 26.1 20.9 8.4 3.6 5.4 3.0 腈纶增长率 43.2 24.8 7.5 1.2 0.9 0 综合上述三表：（1）进入本世纪，腈纶产量停滞；（2）所占化纤和合纤比例，腈纶逐年下降；（3）上世纪八十年代 后，增长率开始低于合纤；（4）腈纶在四大合纤中的位次渐降：涤纶 腈纶 锦纶 丙纶 涤纶 锦纶 腈纶 丙纶 涤纶 锦纶 丙伦 腈纶（表一）三大原因：（1）用途不能扩大 表六 主要合纤可替代纤维比较 可替代纤维 棉花 羊毛 亚麻 剑麻 丝 黄麻 涤纶 锦纶 丙纶 腈纶 丙纶大量用于非织造布（2）污染环境，发达国家逐渐减少产量。（3）流程长，技术复杂，投资高，价格高。逐渐丧失综合竞争优势。5、发展趋势 由于腈纶地位的下降，其发展不会像其他四大合纤发展快。（1）产业结构趋势：产能集中、结构优化，形成大集团，提高竞争力；（2）地区格局趋势：过去腈纶发明于美国，发展美欧，日本紧跟，中国起步较晚；今后向亚洲，特别向中国转移产能；（3）生产技术趋势：12 种工艺路线不会变，只是有的工艺路线如 DMAC 二步法湿法纺丝的地位进步上升。另一方面，简化流程，降低能耗物耗，降低成本；开发新品种，提高差别化率；提高单机、单线能力，提高速度和自动化程度；注重环保。二、我国腈纶工业的发展与现状 1、1965 年从英国 Courturlds 公司引进 一步法 NaSCN 为溶剂 湿法纺丝 聚合原液 1 条线 8kt/a 纺丝后处理 2 条线 4kt/a 溶剂回收 1 条线 1969 年开车生产，开创了我国的腈纶工业。2、经过三十多年的发展，我国已成为：世界第一腈纶生产大国 世界第一腈纶进口大国 世界第一腈纶消费大国 但是还不是腈纶强国 表七：中国腈纶产量（kt）年份 产能 产量 进口量 出口量 1990 127.6 122.0 215.3 0.387 1998 474.5 417.4 378.8 5.6 1999 480.9 413.9 257.3 1.3 2000 542.7 488.0 353.1 0.8 2001 575.5 519.0 374.4 1.4 2002 630.0 594.0 423.1 0.5 2003 661.0 628.6 458.4 1.314 2004-635.0 460.4 1.7 2005-728.0 460.0 1.9 表八 中国腈纶企业 工艺路线 生产企业 技术来源 投产年份 产能（kt/a）备注 1 一步法 NaSCN 为溶剂 湿法纺丝 1 兰州化纤厂 引进英国 Courrtaulds 1969 20 已停产 2 上海石化腈纶厂 消化兰化技术 1978 48 已改造 3 大庆化纤厂 自行开发 1978 5 已停产 4 山东大成化工集团腈纶厂 自行开发 1978 10 5 上海高桥化工二厂 自行开发 1969 2.3 已停产 6 茂名化纤厂 自行开发 1979 1.5 已停产 7 抚顺化纤厂 自行开发 1979 1.2 已停产 2 一步法 DMSO 为溶剂 湿法纺丝 8 榆次化纤厂 自行开发 1979 2.8 改为生产CF 厚丝 3 二步法 NaSCN 为溶剂 湿法纺丝 9 大庆石化腈纶厂 引进 ACC 1988 65 10 上海石化腈纶部 上海金阳腈纶厂 引进日本川奇设备，自有工艺 1993 156 11 安庆石化腈纶厂 引进 ACC 技术 1995 70 12 大庆炼化腈纶厂 引进 ACC 技术 2000 30 4 二步法 DMF 为溶剂 干法纺丝 13 抚顺腈纶厂 引进 Du pont 1991 60 14 齐鲁石化 引进 Du pont 1992 60 15 秦皇岛腈纶厂 引进 Du pont 1993 50 16 浙江金角腈纶厂 引进 Du pont 1995 58 上海石化控股 17 茂名腈纶工业公司 引进 Du pont 1996 30 1996年停产，已转卖二次 5 二步法 DMAC 为溶剂 湿法纺丝 18 吉化奇峰公司 引进 Monfe 136 19 杭州湾腈纶公司 引进 Bayer 60 民营企业 20 宁波三菱丽阳腈纶公司 引进三菱 50 日资 6 一步法 HNO3为溶剂 湿法纺丝 21 吉林试剂厂 自行开发 已停产 7 一步法 DMF 为溶剂 湿法纺丝 22 抚顺有机化工厂（高凯腈纶厂）引进 Snia 6 腈氨纶 我国现存工艺路线（1）二步法 NaSCN 湿法纺丝 285kt/a A、引进 ACC 技术 B、上海石化自行开发（实际为 Exlan 路线）（2）二步法 DMF 干法纺丝 258kt/a（3）二步法 DMAc 湿法纺丝 246kt/a（4）一步法 NaSCN 湿法纺丝 40kt/a（5）一步法 DMF 湿法纺丝 6kt/a（腈氨纶）3、我国腈纶存在的的问题（1）主要原料 丙烯腈（AN）供不应求，长期依赖进口，价高，提高了生产成本。（2）产业结构不合理 工艺路线过多 13 家 5 条（6 条）工艺路线，世界最多。应优化。集中度低，过于分散，100kt/a 以上企业仅二家。产权结构：三年前国有一统天下，现虽有一家外资，一家民营，国有仍占统治地位。产品结构：单一常规产品过乘，差别化、功能化、高附加值产品依赖进口。（3）自主创新能力弱，技术进步缓慢：例如占近 1/3 产能的干法腈纶技术还不及印度。（4）管理水平低：能耗、物耗、污染水平高，劳动生产成本低，生产成本居高不下，长期全行业亏损，综合竞争力低。4、我国腈纶工业发展前景 表一显示：（1）中国占世界 化纤 43%合纤 43.5%腈纶 28.3%（2）腈纶占比例 世界 中国 占化纤 7.1%4.7%占合纤 7.8%5.1%表七显示：（3）2005 年进口腈纶 460kt 占总用量 38.7%按开工率 85%产能缺口 85.0460541kt/a（4）发达国家向中国转移产能 上述四点综合分析：我国腈纶工业还会有较大发展，未来十年，腈纶产能将会增加 500600kt/a。投资主体走向多元化。过去 今后 中石化 中石化 国有 国有 中石油 中石油 外资 民营 4 二步法 NaSCN 为溶剂 湿法纺丝：日本 Exlan 商品名 Exlan 引发剂 AN、MA、MAS 水相悬浮聚合 脱盐水 脱单体 水洗、过泸、脱水 溶 解 NaSCN 过泸、脱泡 湿法纺丝 溶剂回收 预牵伸、水洗 热牵伸 调温调湿干燥 预热、湿卷曲 汽蒸定型 上 油 装箱后送毛条车间 后烘干 长丝束打色 再牵伸 再卷曲 切 断 短纤打包 3、二步法、NaSCN 为溶剂、湿法纺丝、美国 ACC 商品名 Creslan 氧化剂、还原剂、稳定剂 AN、MMA 或 MA 水相悬浮聚合 催化剂、脱盐水 脱单体 水洗、过泸、脱水 润滑、混合、溶解 NaSCN 过泸、脱泡 混合、原液调配 TiO2 湿法纺丝 溶剂回收 预牵伸、水洗 预热、热牵伸 骤冷、调温调湿、汽蒸定型 后牵伸、上油、卷曲 后烘燥 毛条车间 装箱机 长丝束打色 切 断 短纤打包 二步法二步法 DMA 湿法纺丝流程（三菱人造丝）湿法纺丝流程（三菱人造丝）AN AV 单体调调配 H2O 聚 合 催化剂 水洗过泸脱水 脱 单 造拉 干燥 储 存 计量 溶解 DMA 过 泸 储 存 纺 丝 水洗牵伸 装箱后送毛条车间 中 和 长丝束打色 整 理 干 燥 卷 曲 汽蒸定型 盛丝车 高膨化 （缓冲）切 断 SF 打包