最新報道，將英威達(dá)最先進(jìn)的己二腈（ADN）技術(shù)引入德克薩斯州維多利亞市（Victoria）的項目正在進(jìn)行中，并將繼續(xù)取得進(jìn)展。按照計劃，ADN技術(shù)升級的最終連接件將在該生產(chǎn)基地定期計劃的維護(hù)周期內(nèi)安裝。
Victoria生產(chǎn)基地改造是INVISTA最新ADN技術(shù)的四個計劃部署中的第三個：第一個在德克薩斯州的Orange；第二個在法國的Butachimie（英威達(dá)擁有50%的股份，巴斯夫擁有50%的股份）；第四個將是中國上海化學(xué)工業(yè)園的ADN工廠，計劃2022年投產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該技術(shù)提高了產(chǎn)品產(chǎn)量，降低了能源消耗，降低了溫室氣體排放，增強(qiáng)了工藝穩(wěn)定性，降低了資本強(qiáng)度。
英威達(dá)是全球最大的化學(xué)中間體、聚合物和纖維的綜合生產(chǎn)商之一。英威達(dá)擁有“丁二烯法“生產(chǎn)己二腈的全球?qū)Ｓ屑夹g(shù)，該技術(shù)是近四年來在歐洲和美洲投資約3億人民幣（4000萬美元）進(jìn)行研發(fā)的結(jié)晶。這一技術(shù)與其他技術(shù)相比，產(chǎn)生的溫室氣體排放量減少了一半，單位產(chǎn)品能耗降低40%。
2020年6月，英威達(dá)尼龍化工（中國）有限公司在上海化學(xué)工業(yè)區(qū)（SCIP）舉行己二腈（ADN）生產(chǎn)基地奠基儀式，標(biāo)志著年產(chǎn)量40萬噸的己二腈項目正式啟動全面建設(shè)。此次項目總投資超過70億人民幣（超過10億美元），致力于滿足中國及亞太地區(qū)對尼龍6,6化學(xué)中間體不斷增長的需求。
對外依存度高達(dá)100%己二腈技術(shù)壁壘及投資門檻較高，行業(yè)集中度極高，僅4家公司生產(chǎn)，全球己二腈生產(chǎn)裝置共有14套，年總產(chǎn)能約為200萬噸，90%以上產(chǎn)能集中在歐美地區(qū)。
英威達(dá)己二腈產(chǎn)能為104萬噸，為全球最大的己二腈生產(chǎn)企業(yè)；奧升德己二腈產(chǎn)能為40萬噸，位居第二；由于與英威達(dá)合資建設(shè)了具有52萬噸產(chǎn)能的法國Butachimie工廠，索爾維有26萬噸/的己二腈產(chǎn)能；旭化成建有4.3萬噸的己二腈裝置。
2019年，中國對進(jìn)口與本地生產(chǎn)的含己二腈產(chǎn)品需求量略高于40萬噸（包括尼龍6,6聚合物/纖維/化合物、聚氨酯和高性能聚酰胺），而到2029年，尼龍66的復(fù)合年增長率估計為全球2％，中國4％。
預(yù)計2020年中國尼龍66的表觀需求達(dá)到60 萬噸，隨著河南神馬和英威達(dá)的擴(kuò)產(chǎn)，產(chǎn)能將達(dá)到28萬噸。中國尼龍66的開工率基本保持在60%~70%之間，一方面是因為我國在出口中低端牌號的同時，還需要大量進(jìn)口高端牌號；又因己二腈的高進(jìn)口依賴度也限制了尼龍66 國內(nèi)廠家的開工。
供應(yīng)方面，神馬工程塑料是我國尼龍66最大的生產(chǎn)廠家，其中河南神馬產(chǎn)能19萬噸，江蘇神馬產(chǎn)能2.8萬噸，福建神馬產(chǎn)能0.4萬噸，三地合計產(chǎn)能22.2萬噸，約占全國產(chǎn)能的42.7%；英威達(dá)上海特種纖維產(chǎn)能15萬噸，約占全國產(chǎn)能的28.8%，其余還有浙江華峰、遼寧興家化工（鞍山國銳）等廠家。
數(shù)據(jù)來源：中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會
“2020年己二腈國產(chǎn)化進(jìn)程
2020年1月英威達(dá)上海40萬噸己二腈項目已通過環(huán)境影響評價（EIA）和安全預(yù)評價（SA）。
2020年2月18日據(jù)外媒報道，美國福陸工程公司宣布，福陸公司將為英威達(dá)在中國上海新建的40萬噸/年己二腈裝置提供工程、采購和施工（EPC）服務(wù)。
2020年2月19日濰坊濱海經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)布了《山東新和成氨基酸有限公司25萬噸/年蛋氨酸項目配套工程技改項目第一次信息公示內(nèi)容》顯示山東新和成氨基酸有限公司也要建設(shè)110噸/年的己二腈中試裝置。
2020年2月21日2020年淄博市重大項目集中開工儀式舉行，標(biāo)志著中國化學(xué)50萬噸己二腈項目將要進(jìn)入建設(shè)階段。
2020年4月20日誠志控股發(fā)文稱，其全資子公司南京誠志清潔能源有限公司與中國科學(xué)院過程工程研究所將自主開發(fā)全新的煤基己二腈技術(shù)，雙方已于近期簽署技術(shù)研發(fā)協(xié)議，擬先期建成3000噸/年工程示范裝置。
2020年4月23日中國化學(xué)發(fā)布定增預(yù)案，擬向包括控股股東中國化學(xué)工程在內(nèi)的不超過35名特定對象非公開發(fā)行股票不超過14.8億股，募集資金總額不超過100億元。根據(jù)預(yù)案資金安排，本次募集的100億元中擬將有30億元投入到尼龍新材料項目。
2020年5月12日天辰齊翔尼龍新材料項目在山東省淄博市舉行裝置開工儀式，一期20萬噸己二腈項目正式開工建設(shè)。
2020年6月16日英威達(dá)尼龍化工（中國）有限公司于今日在上海化學(xué)工業(yè)區(qū)（SCIP）舉行己二腈（ADN）生產(chǎn)基地奠基儀式，標(biāo)志著年產(chǎn)量40萬噸的己二腈項目正式啟動全面建設(shè)。
2020年9月下旬山東新和成氨基酸有限公司完成110噸/年的己二腈中試裝置環(huán)評工作，正式進(jìn)入中試裝置建設(shè)階段。
2020年11月初英威達(dá)尼龍化工（中國）有限公司位于上海化學(xué)工業(yè)區(qū)的己二腈項目已于近日取得了項目所有的施工許可證，進(jìn)入全面施工階段。該項目進(jìn)展迅速，將于2021年1月開始安裝工藝設(shè)備。
2020年11月13日神馬股份發(fā)布公告稱，公司擬在河南省平頂山市尼龍新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)設(shè)立全資子公司河南神馬祥龍化工有限責(zé)任公司，建設(shè)年產(chǎn)5萬噸己二腈項目。
2020年11月中旬華峰集團(tuán)尼龍66一體化項目暨年產(chǎn)30萬噸己二腈項目在重慶開工。在產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求后，華峰集團(tuán)啟動了年產(chǎn)30萬噸己二腈項目，預(yù)計總投資30億元，最快2021年初可達(dá)到年產(chǎn)10萬噸產(chǎn)能。
2020年11月17日河南三門峽市陜州區(qū)2020年四季度重點項目集中開工暨河南峽光高分子材料有限公司年產(chǎn)5萬噸己二腈項目開工儀式在區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)舉行。
面對即將到來的市場競爭，有研究者認(rèn)為，國產(chǎn)裝置需要在質(zhì)量和成本上追趕上進(jìn)口裝置。相較于已經(jīng)多次升級換代的英威達(dá)己二腈生產(chǎn)技術(shù)，國內(nèi)的己二腈生產(chǎn)還處于起步階段，還需要不斷優(yōu)化工藝流程；成本方面，催化劑的消耗成本、裝置運營效率等都是國產(chǎn)裝置能否具備競爭力的關(guān)鍵。
“己二腈生產(chǎn)工藝
己二腈是一種重要的有機(jī)化工中間體，主要用于聚己二酰己二胺（尼龍66）、1，6-己二異氰酸酯（HDI）及尼龍610等材料生產(chǎn)，同時，還在電子、輕工和有機(jī)合成領(lǐng)域有重要應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，全球每年約90%的己二腈用于尼龍66的生產(chǎn)，其成本約占尼龍66的40%~50%。
其工藝過程為，己二腈加氫生產(chǎn)己二胺，己二胺與己二酸縮聚制得一種半透明或不透明的乳白色合成樹脂（尼龍66），其具有良好的耐磨性、耐熱性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于化纖和工程塑料行業(yè)，尤其在服裝、地毯、電器、汽車、軍工等領(lǐng)域應(yīng)用日益普遍。
生產(chǎn)工藝
目前，全球幾家著名大公司生產(chǎn)己二腈的工藝路線主要有丙烯腈 ( AN) 電解二聚法、己二酸(ADA)催化氨化法和丁二烯(BD)法三種，另外還有日本東麗公司的內(nèi)酰胺降解再水解工藝。
1. 丙烯腈電解二聚法
丙烯腈電解二聚法生產(chǎn)己二腈的主反應(yīng)方程式為：
該生產(chǎn)工藝于 20 世紀(jì) 60 年代由美國孟山都公司率先開發(fā)成功，逐步從隔膜式電解法發(fā)展到無隔膜式電解法。
隔膜式電解法分為溶液法和乳液法，孟山都公司最早開發(fā)時采用溶液法，主要特點是:10% ～40%的丙烯腈溶解在含有季銨鹽等物質(zhì)的陰極液里進(jìn)行電解偶聯(lián)反應(yīng)制得己二腈。
后日本旭化成公司在孟山都公司的基礎(chǔ)上發(fā)展起來乳液法，丙烯腈借助乳化劑聚烯乙醇、電解質(zhì)等物質(zhì)，在陰極液里呈乳化狀態(tài)，進(jìn)行二聚反應(yīng)。
無隔膜式電解法以VCB(比利時聯(lián)合化學(xué)公司)為代表，是一種直接電合成工藝，其電解液為乳液;因考慮到丙烯腈不參與陽極反應(yīng)，取消了隔膜。
BASF 公司也采用一種特殊的毛細(xì)間隙電解槽，建立了無隔膜電解裝置，電解槽由多片石墨板重疊構(gòu)成。
在丙烯腈電解二聚法中，原料丙烯腈本身是具有高毒性、強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)品，存儲環(huán)境要求極高，環(huán)保建設(shè)仍是一筆巨大投入。
此外，工藝的本身也存在控制難點，應(yīng)科學(xué)選擇合適的丙烯腈濃度、電解液配方和溫度以便控制己二腈的選擇性和電解效率，同時還應(yīng)該加強(qiáng)腐蝕的控制；丙烯腈原料成本和電力的成本是選擇該工藝的重點考慮因素，能否得到較低價格的原料和電力成為項目盈利與否的關(guān)鍵。
2. 己二酸催化氨化法
己二酸催化氨化法的主反應(yīng)方程式為：
此生產(chǎn)工藝路線于 20 世紀(jì) 60 年代末由法國羅納普郎克公司開發(fā)成功，此法分為氣相法和液相法。二者反應(yīng)原理基本相同，均以磷酸或其鹽類或酯類為催化劑，己二酸與氨反應(yīng)生成己二酸二銨，然后加熱脫水得粗己二腈，精餾得成品。
氣相法采用磷酸硼催化劑，反應(yīng)溫度 300 ～ 350 ℃，由于己二酸氣化時會分解，因此選擇性只有 80%。采用瞬時氣化和流化床反應(yīng)器，選擇性可提高到90%。
液相法是將 200 ～300 ℃的熔融己二酸，在催化劑(如磷酸)存在下進(jìn)行氨化。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過脫水、脫重組分、化學(xué)處理和真空蒸餾等步驟，便可獲得純己二腈。
歷史上采用此工藝形成的產(chǎn)能包括法國羅納普朗克公司、巴斯夫公司、拉蒂西化工廠，我國的中石油遼陽分公司也曾建成設(shè)計年生產(chǎn)能力2萬噸的裝置，一度是國內(nèi)唯一一套己二腈裝置。
該工藝路線由于使用了生產(chǎn)尼龍 66鹽的另一主要原料己二酸，工藝路線長，成本高，也不是理想的工藝路線，但與丙烯腈法相比，仍不失為一種重要的生產(chǎn)工藝。
3. 丁二烯法
丁二烯法的主反應(yīng)方程式為：
丁二烯法(BD)分為丁二烯氯化氰化法和丁二烯直接氰化法。丁二烯氯化氰化法是由美國杜邦公司在 20 世紀(jì) 60 年代初首先開發(fā)成功的，該工藝過程復(fù)雜，腐蝕嚴(yán)重，投資大，現(xiàn)已淘汰。
70 年代初，杜邦公司開發(fā)了不用氯氣的丁二烯直接氰化法，將1，3 － 丁二烯與氫氰酸在催化劑存在下，于100 ℃下進(jìn)行液相反應(yīng)，生成戊烯腈的異構(gòu)體混合物;經(jīng)分離并將異構(gòu)體異構(gòu)為直鏈戊烯腈后，再與氫氰酸加成為己二腈，比氯化法降低原料成本 15%，節(jié)能 45%。
該方法在美國本土建有兩套生產(chǎn)裝置，又于 1974 年在法國的夏郎欠(Chalampa)地區(qū)與羅納普郎克公司合資興建了布特欣密化工廠 (Butachemic Co.Ltd)，這是目前全球運轉(zhuǎn)狀況最好的一套生產(chǎn)裝置。
該項技術(shù)難點在于在生產(chǎn)過程中組分復(fù)雜，主要組分之間沸點接近，制備己二腈過程中產(chǎn)物分離純化十分困難，少有企業(yè)能做到這一點。目前該技術(shù)復(fù)雜、處于高度壟斷狀態(tài)；另外要求項目有充足、廉價的1-3丁二烯資源。
圖 | 不同己二腈生產(chǎn)工藝的比較
除上述三種生產(chǎn)工藝外，還有己內(nèi)酰胺法、糠醛法和乙炔法等。其中己內(nèi)酰胺法是日本東麗公司開發(fā)的以己內(nèi)酰胺為原料，降解后水解生產(chǎn)己二腈的工藝路線。只是這些工藝路線目前未形成規(guī)模化生產(chǎn)，不足以在世界市場產(chǎn)生較深遠(yuǎn)的影響。
綜上，從三種生產(chǎn)路線可看出，最為落后的己二酸催化氨化法雖然我國曾經(jīng)引進(jìn)，但是由于原料成本高昂沒有競爭優(yōu)勢可言導(dǎo)致停產(chǎn)，已被淘汰。丙烯腈電解二聚法雖然生產(chǎn)門檻相對較低，但受限于丙烯腈原料波動、電解用電的能耗和后期環(huán)保投入，也無競爭優(yōu)勢可言。而丁二烯直接氯化法生產(chǎn)成本比己二酸催化氨化法低40%，比丙烯腈二聚法低20%，成為目前三種技術(shù)里面最先進(jìn)的技術(shù)。
