过氧化氢市场现状和技术发展趋势
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摘要:作为一种环境友好的绿色化学品,世界范围内过氧化氢市场需求量呈逐年上升趋势,行业竞争力也在逐步增强。简要介绍了国内过氧化氢生产技术进展及当前存在的问题,提出了今后的发展建议,并指出了环保、石化、电子、食品等行业是过氧化氢值得开拓的极具潜力的消费领域。
1 国内外过氧化氢市场现状
1.1 国外市场现状
1.2 国内市场现状
表1 2015~2020年我国
过氧化氢产能及产量
年度 |
产能/(万t·a-1) |
年产量/万t |
进口量/万t |
出口量/万t |
2015 |
1008 |
770 |
2.39 |
0.32 |
2016 |
1152 |
909 |
2.30 |
0.33 |
2017 |
1189 |
883 |
2.95 |
0.63 |
2018 |
1355 |
1029 |
3.51 |
3.30 |
2019 |
1380 |
1075 |
3.38 |
2.03 |
2020 |
1547 |
- |
- |
- |
表2 中国过氧化氢消费比例变化
消费领域 |
消费比例/% |
|
“十二五”末 |
“十三五”末 |
|
造纸 |
31 |
37 |
印染 |
23 |
11 |
化工 |
26 |
40 |
环保 |
5 |
6 |
其他 |
15 |
6 |
表3 过氧化氢部分生产企业
(生产能力>300 kt/a)
生产企业 |
生产能力/(kt·a-1) |
原料路线 |
鲁西化工集团股份有限公司 |
1000 |
氯碱、煤制 |
赢创特种化学(吉林)有限公司 |
840 |
天然 |
浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司 |
580 |
煤制氢 |
安徽中能化工有限公司 |
400 |
合成氨 |
安徽金禾实业股份有限公司 |
350 |
合成氨 |
山东华泰英特罗斯化工有限公司 |
340 |
氯碱 |
山东海力化工股份有限公司 |
300 |
氯碱 |
福建天辰耀隆新材料有限公司 |
300 |
煤制氢 |
福建永荣科技有限公司 |
300 |
甲醇制氢 |
江西理文化工有限公司 |
300 |
氯碱 |
柳州化工股份有限公司 |
300 |
氯碱 |
2 国内过氧化氢生产技术进展
图1 典型蒽醌法制过氧化氢的工艺流程图
2.1 蒽醌加氢催化剂的开发
图2 玻璃微球负载的钯催化剂制备流程图
2.2 加氢反应器的开发
2.3 工作液配方的优化
蒽氢醌溶剂对工作液的生产能力起着举足轻重的作用,目前业界已开发了多种蒽氢醌溶剂,主要有高级脂肪醇、有机/无机酸酯以及一些含氮极性溶剂等。黎明化工研究设计院有限责任公司自2000年起针对TBU、TOP、醋酸甲基环己基酯(MCA)、二异丁基甲醇(DIBC)4种溶剂进行了系统研究。由于TBU对氢蒽醌溶解度较高、密度较低、原料易得,可满足高氢效运转,同时适当添加TBU 可提高催化剂活性,从而提高过氧化氢生产能力。2014年在工业化过程中,选用TBU代替部分TOP 组成三元溶剂体系,氢蒽醌质量浓度为160 ~180 g/L,氢效可达8.5~10.5 g/L,同等规模装置产能可提高30%~50%。
2.4 氧化塔、萃取塔等设备的开发和工程放大
2.5 综合生产工艺技术和管理水平的提升
3 目前存在的问题及应对
3.1 单套规模小,整体技术水平落后
3.2 产品标准低,高浓、高纯产品少
表4 2018~2024年电子级
过氧化氢产需状况
万t/a
年份 |
||
产量 |
需求量 |
|
2018 |
4.76 |
7.64 |
2019 |
5.21 |
7.96 |
2020 |
5.61 |
8.23 |
2021 |
5.99 |
8.25 |
2022 |
6.41 |
8.59 |
2023 |
6.85 |
9.18 |
2024 |
7.30 |
9.56 |
3.3 过氧化氢应用领域窄,落后于国际先进水平
3.4 产能分散,行业集中度低
过氧化氢由于其化学性质不稳定、易爆的特殊性,具有一定的销售半径(300~500 km),导致过氧化氢行业产能分散,产能集中度维持在较低水平,竞争较为激烈。目前我国有83%的过氧化氢产能分布在华东(63%)、华北(6%)及华中地区(14%),主要在山东、湖北、江苏和浙江等化工大省,西南(4%)、西北(2%)及东北(6%)产能则占比极少,生产布局与市场容量很不对称。一方面,在某些下游产业相对集中地区,过氧化氢供不应求,企业运输成本过高。另一方面,有些地区装置又过度集中,产能远远超过下游产品的市场需求。这种产业布局在很大程度上影响了我国过氧化氢整个行业的发展,因此,今后过氧化氢行业整体布局的指导方针应该根据下游企业的需求进行调整,做到产能配置合理,避免无序竞争。
4 展望