丙烯酸及酯的国内外市场分析（上）

上 海 化 工 Shanghai Chemical Industry Vo1．35 No，10 0ct．2010 酯的国内外市场分析(上) 丙烯酸主要用于生产水溶性涂料和胶粘剂用的 共聚单体丙烯酸丁酯和乙酯，以及用于生产高吸水 性树脂(超级吸水剂聚合物，SAP)。生产丙烯酸酯占 总需求量 55％。粗(未精制)丙烯酸几乎都用于生产 丙烯酸酯(最重要的有丁酯、甲酯、乙酯和 2一乙基己 基酯)，以及涂料 、造纸、纺化、粘结剂和油墨工业用 其他衍生物。冰丙烯酸用于生产高吸水性树脂，占世 界需求量约32％，以及洗涤剂聚合物。少量用于生 产聚丙烯酸酯用作增稠剂、分散剂和流变控制剂。 高吸水性树脂(SAP)是一种亲水性高分子聚合 物，不仅具有吸收自身质量几百倍甚至上千倍水的 能力，且吸水速度快 ，保水性能好 ，即使加压也很难 将水分离出来，在石油、化工、轻工、建筑、医药、农业 等领域应用广泛。 1 世界市场分析 1。1 世界需求 1．1．1 丙烯酸 据统计，2009年石油基丙烯酸的全球市场约为 363万t，a，价值约为8O亿美元，历来年增长率为 4％。 据 SRI咨询公司于 2008年底发布的认为， 从 2006～20 1 1年，世界对粗丙烯酸需求的年增长率 预计为3．7％，对高纯丙烯酸需求的年增长率预计为 4．1％。 据分析，2009年全球丙烯酸需求量中，丙烯酸 酯占52％、高吸水性树脂占33％、其他占15％。 世界丙烯酸酯、高吸水性树脂、聚丙烯酸酯等领 域的丙烯酸消费合计由2005年 310万 t、2006年 320万t增加到 2007年 332万 t，并减少到 2008年 330万 t，2009年为 335万t。2009年丙烯酸丁酯占 世界丙烯酸酯总消费量为 61％。 丙烯酸用于制取丙烯酸酯的需求预计会强劲增 |薯 ∞ 强 一I 一| 誊 嚣 *| 一 薯 强 0-t l _ ll_ ◆ 章◆l jl| 0 长，丙烯酸酯是丙烯酸的衍生物，用于胶粘剂和密封 剂、共聚单体、塑料助剂以及面涂料。用于卫生应 用的高吸水性树脂年增长率为 3％～4％，高吸水性树 脂正在拉动对原料丙烯酸的需求。预计亚洲(不包括 日本)以及东欧、拉丁美洲和中东对高吸水性树脂需 求的年增长率为5％～7％。 亚洲和美国是世界上消费丙烯酸和丙烯酸酯最 多的地区，其次是日本和西欧。 2008年下半年建筑市场步人下行趋势曾一度 影响到 2008年应用于涂料的丙烯酸衍生物需求。陶 氏化学公司已于 2008年初闲置了其在北美的丙烯 酸能力 30％，这是其几个业务部门减产的一部分内 容，旨在应对原料成本上扬以及某些终端市场(包括 汽车和建筑业)疲软的挑战。陶氏化学公司也计划出 售其位于美国得克萨斯 Clear Lake的丙烯酸和北美 的丙烯酸酯业务，以减轻因其收购罗门哈斯公司所 带来的潜在负面影响。 1．1．2 高吸水性树脂 2009年世界丙烯酸系高吸水性树脂 (SAP)需 求量达 150万 t。亚洲需求为43万t(日本 18万 t、中 国 7万 t)，北美 31万 t，中南美 8万 t，欧洲 35万 t， 中东2万t，非洲数千吨。2005～2008年高吸水性树 脂消费量分别超过 100万 ～130万 t，美国、西欧、日 本和其他亚太地区分别占 28．7％、27．1％、14．4％和 10％。 据13本触媒公司称，2009年全球 SAP的需求尽 管受到经济低迷的影响，但全球 SAP市场需求仍将 以年均 5％的速度快速增长。 据预测，截至 2010年 5月，随着世界经济逐渐 复苏，未来SAP需求将以年6％的速度继续增长，将 主要由“金砖四国”需求带动，特别是中国经济继续 高速增长将带动高吸水性树脂需求以年 20％增幅 继续增长。 第 10期 钱伯章：丙烯酸及酯的国内外市场分析(上) 预计至 2012年全球 SAP需求仍将稳步增长 ， 需求年增长率为6％。亚洲地区将增长最快(12％)， 其次是中东(8．5％)、澳大利亚 ／新西兰(8％)、拉丁 美洲(6％)、西欧(4．8％)和美国(4．3％)。 巴斯夫公司投资美国得州自由港建设世界规模 级SAP装置。新的SAP装置由邻近的丙烯酸生产供 应原料。18万 妇 的 SAP装置替代在密西西比州 Aberdeen和维吉尼亚州 Portsmouth已停运的较小型 SAP装置，增加能力 2万 。巴斯夫 自2002年起已 在其世界各生产地采用了专有的SAP生产技术。 日本最大的丙烯酸生产商——日本触媒公司 2009年 5月底表示 ，受市场需求强劲增长的刺激， 公司在其位于日本兵库县姬路的工厂内新建一套 6 万 的SAP装置。该装置于 2010年下半年建成投 产，从而使 日本触媒公司在 日本国内的 SAP产能从 26万 增加至 32万 t／a，而其全球产能增加至 41 万 t／a。 1．1．3 聚丙烯酸 低分子量聚丙烯酸(PAA—lmw)是水溶性的丙烯 酸均聚、共聚和三聚体，大多用作洗涤剂、抗结炭辅 剂、分散剂和多价螯合剂，有 100多种用途，视其分 子量、分散度(Mw／Mn)、离子结合度和结构中其他单 体的类型而定。 全球约 39％的PAA—lmw产量用于洗涤剂，20％ 用于水处理，约各 5％用于白土和碳酸钙。PAA—lmw 也用于二氧化钛、印刷、个人护理、抛光剂和涂料。工 业上大多以不同浓度和 pH值的水溶液使用，一般 为含 25％～50％活性组分的水溶液，约6％为粉末(便 于出口)。 据 TranTech公司统计 ，2009年全球 PAA—lmw 能力保持在 51万 t／a，欧洲为 18万 妇，美国为 17万 ，亚太地区(除日本外)9万 。各地区消费与能力 相似。除北美和西 ／东欧外，其他地区进出口量不 大。PAA—lmw是继高吸水性树脂之后的冰丙烯酸第 二大用户，消费量为 35万 。 巴斯夫 、罗门哈斯是低分子量聚丙烯酸 (PAA—lmw)主要的生产商。2009年全球低分子量聚 丙烯酸 (PAA—lmw)市场上以下公司所占比例分别 为：巴斯夫公司占23％、罗门哈斯公司占22％、Coa— rex公司占 7％、纳尔科公司占 7％，Protex公司占 4％、汽巴精化公司占4％、凯米拉公司占5％、国家淀 粉(National Starch)公司占2％、日本催化合成公司 占4％、路博润公司占3％、三洋化学公司占2％、SC Johnson公司占 3％、Stamford化学品公司占2％、其 他公司占 12％。 前20年内PAA—lmw需求稳步增长，2010～2012 年全球需求的年增长率约为 5．1％，亚洲地区增长率 最高，为 11％；中东为6％；澳大利亚 ／新西兰为 5％； 美国和西欧为 4％。近年仍将继续扩能以满足需求， 但后 5年内由于冰丙烯酸供应不足而会出现市场短 缺。 1．2 世界产能 1．2．1 丙烯酸 (1)产能现状 2005年全球丙烯酸产能超过 510万 t／a，2006 年达到 528万 t／a，2007年达到 539万 t／a、2008年因 部分装置关闭而减小到约 520万 t／a，统计显示 ， 2009年全球丙烯酸产能约 542万 。 美国和欧洲是全球丙烯酸装置的集中生产地， 分别占全球产能的 28％和 24％。中国大陆为全球近 年丙烯酸生产发展最快的地区，2009年产能占全球 总量的20％。 至 2009年底，全球酯化级丙烯酸(CAA)的装置 产能达到499-3万 妇，同比增长 1．6％，增长率较往 年明显下降；全球通用丙烯酸酯(AE)的装置产能为 460．5万 t／a。由于越来越多的CAA被用来生产高纯 丙烯酸(HPAA)，生产 AE的CAA比例逐年减小，因 而 AE的产能显著小于 CAA。HPAA主要用于生产 高吸水性树脂(SAP)。 法国专用化学品生产商阿科玛公司于 2010年 3月宣布在亚太或拉关等新兴地区新建丙烯酸胶乳 生产装置，该公司已从陶氏化学公司手中以5 000 万美元的价格收购了一些丙烯酸树脂资产，收购陶 氏化学丙烯酸酯业务有助于阿科玛公司进一步拓展 美国市场。阿科玛公司接管了陶氏化学在美国的3 处丙烯酸胶乳生产基地，分别位于路易斯安那州、伊 利诺斯州以及加利福尼亚州，其丙烯酸酯产能增加 至 62万 ，成为美国第二大丙烯酸酯生产商。陶氏 仍然保持美国第一大丙烯酸酯生产商的地位。 (2)扩能项目 日本催化合成公司宣布，其在爱媛县新居滨的 8万 丙烯酸装置停运，而在兵库县姬路新建相同 能力的丙烯酸生产线。新居滨的 8万 丙烯酸装置 于 2007年底停运，姬路装置的扩建于 2009年底投 第 35卷 运。日本催化合成公司现在新居滨的丙烯酸装置由 6条生产线组成，总能力为 38万 妇。 法国阿科玛公司2008年 3月下旬宣布在印度 建设丙烯酸及酯装置设计生产 l6万 丙烯酸，这 是其在亚洲的大型世界规模级丙烯酸装置，目前印 度尚无丙烯酸生产。该丙烯酸及酯联合装置建在印 度古吉拉特邦Vadinar，邻近Essar公司的炼油厂，炼 油厂可供应丙烯原料。新的丙烯酸装置采用由日本 催化合成公司的常规技术。 三菱化学公司与南非沙索化工公司在南非组建 丙烯 酸及酯合 资企业 沙索 Dia丙烯 酸酯公 司 (SDA)。该合资企业将生产和面向全球市场推销这 些产品。待时机成熟时，三菱化学公司将使其在 SDA中的50％股份转让给沙索，使该企业成为沙索 公司的全资子公司。沙索 Dia丙烯酸酯公司(SDA) 在南非Sasolburg各生产8万妇丙烯酸和丙烯酸丁 酯。SDA也生产 3．5万 丙烯酸乙酯和 1万 f／a冰 丙烯酸。 罗门哈斯公司与Tasnee Sahara烯烃公司(TSOC) 于 2008年 4月宣布在沙特阿拉伯朱拜勒组建丙烯 酸合资企业，将生产 25万 t／a丙烯酸和酯类。装置定 于2011年投运。罗门哈斯公司将持有束自该装置的 主要产量，Tasnee Sahara烯烃公司(TSOC)将在海湾 合作委员会国家沙特阿拉伯、巴林、卡塔尔、阿曼、科 威特和阿联酋出售丙烯酸产品。在该合资企业沙特 丙烯酸单体公司中，TSOC公司持股75％，罗门哈斯 公司持股 25％。罗门哈斯公司在该企业中投入约 5000万美元，并为生产丙烯酸提供技术。沙特丙烯 酸单体公司合资企业投产后将耗用 1O万 丙烯。 沙特阿拉伯 Dammam 7石化公司于 2009年 9 月 17日与 Aker Solutions公司签署计划管理合同， 按照这项合同，将在沙特阿拉伯朱拜勒建设丙烯酸 及酯装置。Aker Solutions公司将提供前期工程和设 计，以及项 目的计划管理服务。该联合装置将包括世 界规模级丙烯酸装置，生产合成气、丁醇和丙烯酸酯 的装置，以及一体化公用工程和辅助设施。Dammam 7石化公司组建于2004年，由沙特阿拉伯控股，该 公司投资和开发下游石化项 目。丙烯酸及丙烯酸酯 装置的原料供应现已落实。 1．2．2 高吸水性树脂 全球需求持续增长。随着纸尿布、卫生巾和失禁 垫等卫生用品需求的增长 ，高吸水性树脂(SAP)已 成为人们 日常生活不可或缺的产品原料，而人口老 龄化时代的到来为SAP打开了更加广阔的市场。虽 然由于金融危机导致的全球性经济衰退曾对消费者 信心造成打击，但是全球SAP市场需求仍会继续增 长，无论是在美国和欧洲等工业化国家和地区，还是 在中国、印度、巴西等新兴经济体市场，SAP的消费 都保持高增长趋势。SAP在纸尿布和卫生用品领域 的应用占到总需求量的 90％以上，而且成人尿布需 求增长速度比婴儿尿布增速更大。 1．2．2．1 应用领域不断拓宽 除了传统的卫生用品领域外，SAP的应用正在 不断渗透到其他领域，如消防灭火、食品包装 、土壤 保湿和废液固化处理等。 农林园艺：SAP保水剂广泛用于农业、林业、园 艺等领域，可起到保水、节水、抗旱的作用。聚丙烯酸 钠 SAP吸水能力强，并具有优异的保水性能，作为 土壤保水剂在农业 、林业方面应用广泛。如在土壤中 加入少量 SAP，可显著提高作物的发芽率和抗旱能 力，增强土壤的透气性，提高作物的产量。 在我国北方大部分地区干旱少雨的情况下，进 一 步推广和使用 SAP，是摆在农业和林业科技工作 者面前的一项迫切任务。在西部大开发战略实施过 程中，在改良土壤的工作中，大力开发和应用 SAP 的多种实用功能，具有很大的经济和社会效益。SAP 还可用于室内花卉及观赏性植物的无土栽培，能延 长花期。 建材工业：SAP可用作混凝土添加剂，改善混凝 土的性能，还可用于沥青改性、防洪工程等。 光电缆业：包括膨胀橡胶、电线和电缆用阻水 带、阻水纱、阻水油膏等。 医药领域：SAP具有无毒、对人体无刺激性、无 副作用、不引起血液凝固等特点，可用于含水量大、 使用舒适的外用软膏，生产医用绷带及棉球，制造能 使水分和药剂通过而微生物不能透过的抗感染性人 造皮肤等。此外，SAP可以吸收药液，缓慢释放，是药 物缓释剂的理想载体。 此外，在油田中，SAP可用于油井堵水增油操 作；环保方面，如果将SAP装入可溶于污水的袋中， 并将袋浸入污水中，当袋子被溶解后，SAP可迅速地 吸收污水而使污水固体化；消防领域，SAP可用于森 林灭火、煤井防火灭火，提高灭火效率；在食品保鲜 领域，SAP可作为新的包装材料，利用 SAP独特性 第 1O期 钱伯章：丙烯酸及酯的国内外市场分析(上) 能制成的包装薄膜，可有效保持食品新鲜度；在化妆 品中加入少量的 SAP，可使其乳液粘度增大，是一种 理想的增稠剂；在电子工业中，SAP还可用作湿度传 感器、水分测量传感器及漏水检测器等。 福州大学 2009年 8月以淀粉和丙烯酸为主要 原料 ，采用溶液共聚法成功研制 出了 LPC—S型 SAP。该产品具有超强吸收能力，可吸收自重百倍的 水分。产品经干燥、粉碎后吸水率在500 左右，对 生理盐水的吸收率约为蒸馏水吸收倍率的 1／10，且 在受压情况下保水I生能好。而海绵、脱脂棉、吸水纸 等普通吸水材料只能吸收自重20倍左右的水，受压 时吸收的水即被挤出，保水性能差。此外，LPC—S型 SAP生产成本较低，生产过程无溶剂污染，产品具有 生物降解性。该产品可广泛应用于农业抗旱保水、苗 木移植、无土栽培、果蔬保湿、沙漠治理 、城市绿化、 医疗卫生、土木建筑防渗堵漏、油品脱水等领域。 1．2．2．2 市场分析 SAP因为具有超强的吸收和保留水分功能而广 泛应用于纸尿布和卫生用品，这方面应用占到SAP 需求的 90％以上，而且成人尿布需求增长速度比婴 儿尿布增速更大。据统计，2009年全球 SAP产能已 增至 171万 t／a。2008～2009年世界 SAP市场规模已 超过 130万 t，预计到 2013年将达到 200万 t。 当前 ，日本厂商正引领全球 SAP生产的发展。 13本SAP产能为 75万 a，约占全球总产能的44％。 日本触媒是世界第一大 SAP生产公司，其产能为 41 万 池，生产基地遍及 日本、美国、欧洲和中国；三大 雅精细化学品有限公司产能为 18．5万 t，a，目前正在 扩大日本和中国的生产能力，其位于我国南通的产 能已扩至5．5万 ，并在 2010年扩能至 6．5万 t／a； 日本住友化学公司产能为 15．5万 t／a，该公司于 2008年 3月收购了法国阿科玛的 1．5万 t／a SAP业 务，并以此进入欧洲市场，另外该公司在日本拥有 8．5万 产能，在新加坡也有 5．5万 生产能力， 公司现有产能约占全球 SAP总产能的8．2％。其他主 要SAP生产商还有巴斯夫、赢创、韩国可隆化工和 中国台湾的台塑集团等。 在日本、西欧和美国等工业化国家和地区，随着 人口老龄化速度加快，SAP用于纸尿布和卫生用品 的需求近年来年均增长速度约为 5％。据 日本卫生 用品行业协会统计 ，日本成人尿布产量年增速为 4％ 此外，SAP在印度、巴西和其他经济快速增长国 家需求也在增长。虽然全球经济衰退曾对这些新兴 经济体国家带来冲击，但毫无疑问，这些国家未来将 继续推动世界SAP需求增长。 未来几年全球 SAP市场规模将以 5％的年均增 长速度加快发展，而发展中国家特别是我国的发展 速度则远高于世界平均水平。 在 日本、西欧和美国等工业化国家和地区，SAP 需求近年来年均增长速度约为 5％，而我国的 SAP 需求则在以每年 20％的速度增长。 目前 ，我国大陆 SAP装置总产能已经达到 22 万 a。虽然目前供应能力已超过需求，但是随着老 龄化时代的到来，我国市场仍有巨大的潜在需求，将 逐渐消化过剩的产能。因此，生产商正努力扩大生 产，一些厂家一直保持满负荷生产，并考虑进一步扩 能。 中国SAP市场继续维持快速增长势头。继日本 和中国台湾制造商之后，巴斯夫公司2008年也宣布 在中国大陆建设 SAP工厂。据评估，中国SAP市场 需求大约为 8万 ～9万 。目前 日本触媒公司在中 国拥有一座 3万 t／a SAP工厂，El本三大雅精细化 学品有限公司拥有一个 6万t，a工厂，而中国台湾的 台塑公司在大陆也拥有一个 3万 t／a的工厂。为了满 足不断增长的需求，中国SAP生产商正努力扩大生 产，其中一些厂家继续保持满负荷生产，并考虑进一 步扩能。目前中国SAP的需求仍在以每年20％的速 度增长，不过产能扩大对中国市场的影响还有待观 察。 1．2．2．3 生产技术 国内SAP生产技术的商业化工作力度不够，研 究开发未能与工业化生产很好地结合，致使市场上 国外技术和产品占据绝对优势。今后应加强 SAP的 产业化工作，重点是工业化生产与应用。 (1)天然高分子接枝聚合法 通过天然高分子接枝改性合成 SAP，优点是成 本低、产品超过使用周期后易降解，缺点是工艺复 杂、产品易腐败，强度差。 淀粉 一丙烯腈接枝 ：淀粉 一丙烯腈接枝共聚物 的水解产物是世界上首先开发成功的SAP。优点是 吸水倍数高(1 000～3 000倍)、成本低；缺点是水解 工艺复杂、干燥效率低。合成所用的硝酸铈铵是至今 淀粉接枝不饱和单体最有效的引发剂，其工艺过程 第 35卷 为：淀粉糊化一冷却一接枝共聚一加压水解一冷 却一酸化 离心分离一中和一干燥一成品包装。如 果采用三价锰盐 一硫酸亚铁铵 一双氧水组成的复 合引发体系，则接枝效率可达95％。合成时需控制 引发剂用量、加入方式、温度 、淀粉种类和丙烯腈用 量等。 淀粉一混合单体接枝 ：即在淀粉上除了接枝丙 烯腈外，还可以接枝丙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯 酰胺等单体。优点是进一步提高了产物的吸水倍数， 此外，如采用颗粒淀粉，可省去糊化工序，缩短皂化 时间，产品易过滤、分离、清洗和储存。 淀粉 一聚丙烯酸钠接枝：特点是将淀粉和聚丙 烯酸钠水溶液在加热条件下进行混炼，接枝形成产 物。 纤维素接枝：将丙烯腈等单体分散在纤维素浆 液中，在铈盐引发剂的作用下进行接枝共聚，再加压 水解。虽然该类共聚物吸水倍数不如淀粉类共聚物， 但可制成高吸水性织物，可与纤维混纺，改善最终产 品的吸水性能。 (2)水溶性合成树脂交联聚合法 以水溶性合成树脂为原料合成SAP是目前的 主导方法，这种方法克服了天然高分子接枝改性的 不足。 聚乙烯醇交联改性：通过酸酐的交联，在分子中 引入 一COONa基团。特点是吸水性可调。 聚丙烯酰胺交联改性：通过辐射引发或引发剂 引发磷酸、马来酸酐、邻苯二甲酸酐等与聚丙烯酰胺 交联，如采用丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚交联，可制得 吸水量达 2 000 egg的SAP。 聚丙烯腈改性：丙烯腈与甲基丙烯酸、N一羟甲 基丙烯酰胺进行共聚、纺丝、硫酸浸渍制得纤维状吸 水树脂。 聚丙烯酸改性：通过丙烯酸盐类单体的水溶液 聚合或反相悬浮聚合制得，其产量是最大的。交联方 法可以采用交联剂交联、自身交联、离子交联等。目 前全球 SAP产品中，聚丙烯酸盐系占80％。 (待续) 空气产品公司为建筑涂料市场量身订制 EnviroGem~201 0表面活性剂 空气化工产品公司(Air Prod— ucts，简称空气产品公司，纽约证券 交易所代码：APD)是全球特种添 加剂供应的领先者，在 2010中国 国际涂料展期间，向中国和亚洲建 筑涂料市场推介全新 EnviroGem 2010表面活性剂。该产品不含溶剂 及烷基酚聚氧乙烯／~(APE)，在建 筑涂料应用上具润湿及颜料分散 功能，并帮助配方师达到零 VOC 的效果。 空气产品公司特种添加剂部 门亚洲业务经理 Koji Nakamura先 生表示：“随着社会环保意识的增 加，越来越多的客户要求使用不含 APE成分的建筑涂料。为了迎合这 一 全球趋势，空气产品公司研发了 可替代含APE表面活性剂的En- viroGem~2010。同时，随着中国经 济的飞速发展，中国建筑涂料行业 也 正在 快速 成 长 。EnviroGem~ 2010已于较早前投入美国市场，并 取得了非常好的客户反馈。我们相 信 EnviroGem@2010也一定会帮 助 中国及 亚洲的配方师们解 决他 们所面临的日益增长的挑战。” 从绿色环保的角度看，Envi— roGem~2010是替代含 APE表面 活性剂的理想选择。配方师只需在 配方上作 出微小调整甚至不作任 何调整，就可以在保持原配方性能 的同时，最大限度地缩短配方改良 所需的时间，并能有效地控制配方 成本。EnviroGem~2010拥有卓越 的润湿性能，优异的颜料分散性， 以及高效的抑泡效果。 作为一种多功能表面活性剂， 除了建筑涂料 ，En~roGem~2010 也可以广泛应用于其他水溶性领 域方面，包括颜 色分散剂、纸张涂 料、_r-,_lk涂料、油墨、农用化学品和 粘合剂等。 在众多材料中，APE由于难以 分解，且被质疑会扰乱人体内分泌 系统，因此长期成为消费者和监管 审查部门热议和重点审查的对象。 在本次展会上，空气产品公司 参展主为“实现可持续的涂料工 业”，除 EnviroGem@2010外，将同 时展示一系列特种添加剂，包括 Ancanfide~ 固化剂和 Surfynol~ 、 Carbowet~和 ZetaSperse~ 系列的 润湿剂、消泡剂和分散剂。 空气产品公司在全球为工业 制造、能源、科技和医疗护理等领 域的客户提供独特的产品和生产 ，其中包括工业气体产品、特 种和工艺气体、功能材料和相关设 备及服务。公司2009年的销售额 达 83多亿美元。 (涂 闽)