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醋酸乙烯酯(VAc)又称醋酸乙烯酯,是一种重要的有机化工原料。主要用于生产聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)或共聚树脂(EVA)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)、聚丙烯腈共聚单体和缩醛树脂。纤维与土壤改良的应用前景广阔。
目前,醋酸乙烯的工业生产方法主要有乙炔法和乙烯法,其中乙烯法以其良好的技术和经济性占据主导地位。
近年来,亚洲一直是产能增长的主力军,世界醋酸乙烯产能稳步增长,但装置停产与新建、扩建并存。
北美的生产能力没有变化。在西欧,由于西班牙塞拉尼斯关闭了20万吨/年的生产装置,英国英力士关闭了30万吨/年的生产装置,产能大幅下降。中美洲和南美洲的一些产能也被关闭。
与此同时,在亚洲,许多新建或扩建的机组已经建成并投入运行。新增产能主要来自台湾大连化工公司15万吨/年生产装置、新加坡大连化工公司35万吨/年生产装置、四川宜宾天元集团公司、山东滕州中盛化工公司、内蒙古蒙威科技公司等
截至2016年11月底,世界醋酸乙烯总产能达到811.8万吨,其中东北亚地区484.3万吨,占世界总产能的59.66%;东南亚地区56万吨,占6.9%;北美170.5万吨,占21%。
在世界醋酸乙烯生产过程中,乙烯工艺生产能力约占总生产能力的68.5%,乙炔工艺年生产能力占31.5%。北美采用固定气相床乙烯/醋酸工艺,我国主要采用乙炔/醋酸工艺。
塞拉尼斯是世界上最大的醋酸乙烯生产商,产能142.5万吨,占世界总产能的17.55%,生产设施分别位于美国、德国、中国和新加坡;中石化产能124.8万吨,占总产能的15.37%。
未来几年,世界上仍有许多企业计划兴建或扩建醋酸乙烯生产厂,主要集中在中国和美国。比如内蒙古蒙威科技有限公司、山东滕州中盛化工有限公司、江苏索普有限公司等企业都有增加产能的计划。预计到2020年,世界醋酸乙烯总产能将达到900万吨。
在产能不变的情况下,世界醋酸乙烯消费量稳步增长。2010年,世界醋酸乙烯消费量为515万吨,2015年增长到566.5万吨,2010-2015年消费量年均增长率约为1.9%。消费主要集中在北美、西欧和东北亚。2015年,这三个地区消费总量达到484.5万吨,占世界消费总量的85.53%。
世界醋酸乙烯酯主要用于生产聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇和EVA树脂外墙保温板钢丝网挂法。2015-2020年,消费增长最快的是醋酸乙烯,年均增长率为4.1%;增长最慢的是聚醋酸乙烯,年均增长率仅为1.9%。
北京东方石化公司引进日本科利技术在国内建设第一套醋酸乙烯装置,至今已有54年的历史。如今,我国醋酸乙烯年总产能已达318.8万吨,成为世界上最大的醋酸乙烯生产国,占世界总产能的39.27%。其次是美国,年产能170.5万吨,占产能的21%。
中国石化四川维尼纶厂是中国最大的醋酸乙烯生产企业,年生产能力50万吨,占国内醋酸乙烯总产能的15.68%;中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司,年生产能力45万吨,占14.12%塞拉尼斯(南京)化工有限公司,年生产能力30万吨,占9.41%。
经过多年的发展,我国醋酸乙烯的供应格局和产能分布发生了变化。此前,我国醋酸乙烯生产企业主要集中在塞拉尼斯(南京)化工有限公司和中石化下属企业。近年来,随着内蒙古蒙卫科技有限公司、内蒙古双新环保材料有限公司安装工程竣工投产,供应格局被打破。
四川省是我国醋酸乙烯生产最大的地区,年生产能力62万吨,占全国总生产能力的19.45%,其次是宁夏,年生产能力55万吨,占17.25%。
我国醋酸乙烯生产企业经常与下游生产单位合作建设,如山西三威、中石化长城能源化工有限公司、安徽万维、湖南湘维等拥有聚乙烯醇生产单位;北京东方石化有机化工厂设有共聚树脂(EVA)装置,除下游醋酸乙烯共聚乳液和维尼纶装置外,四川维尼棉装置还设有上游醋酸装置。赛拉尼斯(南京)化工有限公司除醋酸乙烯乳液外,还拥有上游醋酸生产厂。
技术方面,我国醋酸乙烯生产仍以电石乙炔法为主,生产能力为199万吨/年,占总生产能力的62.42%。随着国内石油天然气供应日益紧张,我国富煤贫油的能源格局在国内化工行业中有向煤化工倾斜的强烈趋势。我国以煤炭为主的能源消费格局短期内难以改变,因此电石乙炔法仍占主导地位。
由于乙烯、天然气原料的稀缺性和地域性,以及石油乙烯、天然气乙炔等工艺路线存在一定的技术难度,目前,中国石化和南京塞拉尼斯下属的少数企业采用乙烯法或天然气乙炔法生产,其中乙烯(含生物基乙烯)年生产能力为69.8万吨,占总生产能力的21.89%;天然气乙炔法年生产能力50万吨,占15.68%
值得一提的是,广西光威化工有限公司已建成投产10万吨/年生物乙烯法醋酸乙烯生产装置,使我国在生物乙烯和醋酸乙烯生产技术上步入国际领先行列。
由于以煤为主的能源消费格局短期内难以改变,乙烯法自产技术也不完善,因此,今后我国醋酸乙烯法仍将以乙炔法为主,乙烯法为辅。在北美、西欧和东北亚,乙烯过程是主要过程。
随着醋酸乙烯生产全球化进程的加快,醋酸乙烯供需矛盾日益突出。目前,西欧国家醋酸乙烯市场基本饱和,需求增速放缓。未来世界醋酸乙烯需求增长主要由亚洲、中南美洲、中东欧等以中国为主导的地区拉动。
亚洲仍然是世界上醋酸乙烯需求量最大的地区。但由于亚洲产能过剩,世界新增产能基本被亚洲吸收。亚洲已成为世界醋酸乙烯市场的焦点,市场竞争将十分激烈。
从消费结构看,聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇仍是世界上醋酸乙烯的主要来源,但增长速度将有所下降。醋酸乙烯酯共聚乳液(VAE)将成为未来增长最快的领域,而PVAc则是增长最慢的领域。未来北美和东北亚聚乙烯醇消费仍将是主要消费,而西欧和东南亚聚乙烯醇消费仍将是主要消费。
我国醋酸乙烯消费结构仍以聚乙烯醇为主,未来对EVA的需求将迅速发展。未来,由于醋酸乙烯产量剧增,下游需求疲软,原材料价格较低,供需矛盾将更加明显,行业竞争将加剧,生产企业的利润空间将受到明显挤压。市场价格将长期处于低位,价格高企坚挺的好日子可能永远过去。
未来几年,仍有不少企业计划新建或扩建醋酸乙烯生产装置,如内蒙古蒙威科技有限公司25万吨/年装置、山东滕州中盛化工有限公司10万吨/年装置、江苏索普有限公司33万吨/年装置等,等,新建、扩建的装置主要集中在电石原料丰富的西部地区,仍采用电石乙炔工艺,大部分装置均配置聚乙烯醇等下游产品。届时,我国醋酸乙烯产能过剩形势将更加严峻,竞争将更加激烈。
从国内装置分布来看,丰富的生产能力主要集中在华北和西北地区,而华东和华南地区是醋酸乙烯下游消费量最大的地区,如聚乙烯醇、涂料、胶粘剂等,目前醋酸乙烯新设备产品在中国主要由中低端材料制成。因此,虽然未来我国醋酸乙烯的进口量将大大减少,但部分优质产品仍有一定的进口量。台湾、沙特等具有质量和成本优势的石油醋酸乙烯酯在一定时期内仍将是我国醋酸乙烯重要的进口资源渠道。
与发达国家相比,我国的劳动力和原材料生产成本相对较低。随着“一带一路”倡议的逐步实施,我国与周边国家的贸易合作将更加紧密。预计未来我国醋酸乙烯出口比重将进一步提高,并将由世界净进口国向净出口国转变。
建议大力发展新技术。今后电石乙炔工艺的关键是加快电石乙炔原料的等离子、干乙炔等新技术的生产,减少传统湿法工艺三废的污染。今后乙烯生产技术的重点是开发高效、稳定、高选择性的催化剂,不断提高催化剂的性能,发展先进的流化床反应器和改进固定床反应器的生产工艺,加快解决催化剂还原等关键问题乙烯过程的活性。
同时,加快其他新技术的开发,如醋酸或醋酸甲酯合成醋酸乙烯酯等新技术的研发,拓宽原料路线,实现原料和工艺的多样化。
中国企业应在规模基础上,充分利用上下游一体化产业链的优势,大力发展产业链,以降低经营风险,实现效益最大化,增强抵御市场风险的能力。提高产品质量,降低生产成本,积极扩大出口,缓解国内产能过剩矛盾,促进相关产业健康稳定发展。