我国苯酚丙酮生产技术及市场

朱丽娜，李洪涛，姜道华，刘 龙，何英华，刘方舟，张德顺

（1.石油化工研究院大庆化工研究中心，黑龙江 大庆 163714；2.大庆石化公司化工一厂，黑龙江 大庆 163714）

我国苯酚丙酮生产技术及市场

朱丽娜1，李洪涛1，姜道华1，刘 龙1，何英华1，刘方舟2，张德顺1

（1.石油化工研究院大庆化工研究中心，黑龙江 大庆 163714；2.大庆石化公司化工一厂，黑龙江 大庆 163714）

介绍了苯酚/丙酮的生产技术，并对几种生产技术进行了比较。另外，简要介绍了目前我国苯酚/丙酮的产能及市场供需情况，对苯酚/丙酮的发展提出了建议。

苯酚；丙酮；生产技术；市场

苯酚又名石炭酸、羟基苯，是最简单的酚类有机物，也是一种重要的有机原料。苯酚常温下为一种无色晶体，有特殊的臭味，具有毒性和腐蚀性，其主要用于生产酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、己二酸、苯胺、烷基酚、水杨酸等，此外还可用作溶剂、试剂和消毒剂。丙酮常温下为无色液体，具有令人愉快的气味（辛辣甜味），易挥发，能与水、乙醇、氯仿、乙醚及大多数油类混溶。丙酮也是重要的化工原料之一，可用于合成甲基丙烯酸甲酯、丙酮氰醇、双酚A等化学品，也可用作溶剂、稀释剂和萃取剂。苯酚和丙酮均广泛应用于塑料、橡胶、涂料和医药等行业。

1 苯酚/丙酮生产方法

1.1 苯酚生产方法

苯酚最初是从煤焦油中提炼制得的，随着苯酚需求的不断增加，人们开始采用化学合成法生产苯酚。目前，以苯为原料制苯酚共有6种方法，分别为磺化法、氯化法、拉西法、异丙苯法、苯直接氧化法、环己烷法。这6种方法中，公认最普遍和最优的方法为异丙苯法。其余5种均具有较严重的劣势，其对比情况见表1。

表1 苯酚不同生产方法比较

1.2 丙酮生产方法[1]

丙酮早期的生产方法有粮食发酵法、异丙醇脱氢法、丙烯直接氧化法、醋酸副产法以及乙炔水合法等。其中，粮食发酵法是以谷物、山芋干或糖蜜等为原料，经高压蒸汽灭菌、冷却后接入纯丙酮-丁醇菌种进行发酵，发酵液经精馏可得到质量比为3∶6∶1的商品丙酮、丁醇和乙醇。由于技术落后，生产成本高，目前该法在发达国家已经被淘汰，仅有部分发展中国家仍在使用。异丙醇脱氢法的原料为异丙醇-水共沸物，使用锌-铜催化剂进行脱氢反应，产品经过分离和提纯后得到丙酮，但此法相对成本较高。而丙烯直接氧化法则是以丙烯为原料，使用氯化钯-氯化铜催化剂，经过O2氧化制得丙酮，反应同时得到副产物丙醛和氯代丙酮。由于该方法会对设备造成严重的腐蚀，因此也没有得到大规模的工业化应用和发展。

1.3 苯酚/丙酮联产法

目前世界上苯酚/丙酮最主要的生产方法为异丙苯法。全球近97%的苯酚和90%的丙酮是通过该法生产的。异丙苯法苯酚生产工艺是以丙烯和苯为原料，在催化剂作用下，丙烯与苯经烷基化反应生成异丙苯，异丙苯经氧气或空气氧化生成过氧化氢异丙基苯(CHP)，CHP经催化分解得到苯酚和丙酮，每生产1t苯酚约副产0.62t丙酮[2]。可见在异丙苯法中，丙酮是生产苯酚的联产品，因此异丙苯法也被称为苯酚/丙酮联产法。该法在苯酚和丙酮的生产上，具有良好的经济性，在世界苯酚/丙酮生产工业中均处于主导地位，工艺较成熟。

1.3.1 传统的异丙苯法工艺

按照催化剂的不同，传统的异丙苯法反应工艺主要为AlCl3法和固体磷酸法2种。1996年以前，异丙苯的生产均是采用这两种工艺。其中，AlCl3工艺能够利用烷基转移，消耗也较低，但同时具有流程复杂、腐蚀系统等缺点。而固体磷酸法虽然工艺较简单,投资较低，腐蚀程度轻，但是其原料和能量的耗费都很高，而且也没有烷基转移功能。因此，随着20世纪60年代分子筛法的问世，以上两种工艺逐渐被替代，世界各大公司逐步转向开发无腐蚀、无污染的新型沸石分子筛为催化剂的异丙苯生产新工艺。其主要技术授权公司为KBR公司、日本三井化学公司和美国UOP公司。目前，国内外的异丙苯装置均采用分子筛工艺,已有装置也大都改造为分子筛工艺。

1.3.2 国内外异丙苯法新工艺

目前，国内外大部分专利商和生产商均采用大致相同的工艺技术，包括异丙苯空气直接氧化工艺、过氧化氢异丙苯(CHP)硫酸两级分解工艺、苯酚丙酮共沸精馏和化学净化相结合的净化工艺、AMS液相加氢工艺和废水萃取脱酚工艺等,各种生产技术经过50年来的发展，日趋成熟。

国 外 主 要 有UOP、DOW/KBR，Mobil/Badge、EniChem、CD-Tech等公司的沸石分子筛催化烷基化工艺实现了工业化。主要的催化剂类型包括Y型沸石、B沸石等，其中被广泛采用的沸石催化剂有UOP公司的QZ-2000沸石催化剂，DOW／KBR公司的3-DDM，Mobil公司开发的MCM-22XK沸石催化剂[3]。国内方面，YSBH类分子筛仍然是当前比较有效的烷基化催化剂之一，中国石化集团北京燕山石油化工有限公司与北京化工大学联合开发的YSBH-2型催化剂在该公司160 kt·a-1苯酚丙酮装置的扩能改造项目中使用，节能降耗效果显著，可以高效地液相催化苯烷基化生成异丙苯。而MWW结构分子筛(MCM-22，PSH-3，SSZ-25，ITQ-1等)由于具有较高的比表面积、合适的孔径和表面酸性，可以作为烯烃烷基化反应的高效催化剂，成为近年来的研究热点[4]。

2 我国苯酚/丙酮生产情况

近几年，我国苯酚/丙酮产业蓬勃发展，进入产能扩张高峰期。2010～2011年，我国苯酚价格高位运行，最高利润曾达到6500元t-1以上，良好的前景下，我国生产商纷纷满负荷生产，开工率很高，新建和扩能的装置也不断涌现。截至2012年底，我国苯酚生产企业有8家，具有苯酚/丙酮装置11套，总产能达到了129万t·a-1。其中，中石化所占的产能份额由2011年的56%变为2012年的38%，虽然有所下降，但仍为行业里的龙头。表2为2012年我国苯酚/丙酮生产企业及其产能。

目前，我国苯酚/丙酮市场需求在持续增长，未来有多套装置处于在建或规划当中。2013～2016年我国苯酚/丙酮计划新增产能统计见表3。若这些项目均能够如期投产，则2013～2016年我国苯酚新增产能将达到243万t，丙酮将达到152.5万t。到2016年，我国苯酚/丙酮产能分别比2012年增长113.5万t和62.5万t。

表2 2012年我国苯酚/丙酮生产企业

表3 2013～2016年我国苯酚/丙酮计划新增产能统计

3 市场消费需求情况

近几年，苯酚/丙酮市场需求均保持持续增长势头，虽然产能不断增加，但仍然是产不足需。随着我国建筑、电子、汽车等行业的迅猛发展，苯酚及其下游衍生产品的需求也随之快速增长，下游市场的繁荣直接带动了我国苯酚消费量的增加。2008～2012年，我国苯酚表观消费量的年均增产率达到了12%，供需缺口不断增大。2012年，我国苯酚的消费总量约为150万t，主要用于生产酚醛树脂和双酚A，二者占苯酚消费总量的57%、其他43%用于生产医药、燃料以及直接用作溶剂、试剂和消毒剂等[5]。苯酚市场的缺口吸引了大量的投资者，国内产能迅速扩增。但是考虑到原料苯的价格近期一直高位运行，苯酚的利润相对走低，一些投资者也略显迟疑。2008～2012年我国苯酚的供需情况见图1。我国丙酮产能达到90万t·a-1，产量65万t，进口量68.93万t，表观消费量133.93万t。2002～2012年我国丙酮产量年均增长率为12.9%，进口量年均增长率为14.2%。虽然近几年我国丙酮的产能增长很快，但仍然落后于需求的增长，因此自给率下降。2002年自给率为53.2%，2012年则下降到48.5%。2008～2012年我国丙酮的供需情况见图2。

图1 2008～2012年我国苯酚的供需情况

图2 2008～2012年我国丙酮的供需情况

预计未来5年，我国苯酚/丙酮会迎来扩产高潮，市场的供需格局将发生改变，由目前的供不应求逐渐过渡到供需平衡，最终有可能走向产能过剩。

4 分析和建议

随着酚醛树脂、双酚A、合成纤维、溶剂等苯酚/丙酮下游产品的消费量不断增加，我国苯酚/丙酮的产量不能够满足日益增长的消费需求，因此国内苯酚/丙酮项目陆续进行新建和扩建。项目的建设要提高单套装置的生产能力，提高产品质量，实现规模化经营，同时应充分考虑以下因素以规避市场风险：(1) 产地靠近目标市场，便于交通运输；(2) 新建装置最好采用原料及下游产品（尤其是供应紧俏的下游产品）一体化的生产模式；(3) 选择耐腐蚀材质、安全性能较高的设备，配套合适的技术。持续且充足的原料、完善的技术和设备、较近的目标市场，对于降低生产及运输成本、维持生产及销售稳定具有十分重要的作用。目前，世界苯酚产生已经出现产能过剩的局面，未来国内外苯酚/丙酮的市场竞争将更加激烈，因此要时刻把握市场动向，警惕苯酚/丙酮出现供过于求的格局。

[1] 李玉芳，伍小明.丙酮的生产技术进展及国内外市场分析[J].精细化工原料及中间体，2006(8)：21-26.

[2] 白卫兵，余咸旱，丁伟，等.苯酚丙酮市场及生产技术[J].化工管理，2013(3)：84.

[3] 顾道斌.异丙苯法苯酚生产技术及产品国内外市场分析[J].化工时刊，2012，26（5）：53-60.

[4] 邹彬，胡燚，黄鑫江，等.苯酚生产工艺的研究进展[J].石油化工，2009，38（5）：575-579.

[5] 陈净.苯酚产能大幅扩张，供需格局即将改变[J].中国化工信息，2013(14)：6.

Production Technology and Market of Phenol and Acetone in China

ZHU Li-na, LI Hong-tao, JIANG Dao-hua, LIU Long, HE Ying-hua, LIU Fang-zhou, ZHANG De-shun
(Daqing Chemical Research Center, Research Institute of Petroleum Processing, Daqing 163714, China)

Phenol/acetone production technology was introduced. The phenol/acetone productivity, market supply and demand in China was summarized. Some suggestions were given for the development of phenol/acetone.

phenol; acetone; production technology; market

TQ 224.22+3 TQ 243.1+2

A

1671-9905(2014)01-0035-03

2013-11-05