国内己内酰胺及尼龙6生产现状.docx
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国内己内酰胺及尼龙6生产现状
己内酰胺生产现状及尼龙6产能、投资、市场情况调查
一、国内己内酰胺生产现状
1、目前国内现有产能
从2008年开始，国内各地陆续规划建设己内酰胺装置，到目前为止已有山东海力、山东东巨、浙江恒逸等多家企业的己内酰胺装置投产，到2012年底国内己内酰胺产能达到111万吨/年。
2012年投入运行的己内酰胺项目情况
序号
厂家
产能
投产时间
备注
1
中石化巴陵石化公司
20
由5万吨/年陆续扩建
环己烷法
2
南京帝斯曼石化公司
20
由5万吨/年陆续扩建
环己烷法
3
石家庄化纤公司
16
由5万吨/年陆续扩建
环己烷法
4
浙江巨化集团公司
5
由1.6万吨/年陆续扩建
环己烷法
5
山东海力化工
20
2012年3月
环己烯法
6
浙江恒逸石化
20
2012年7月
环己烷法
7
山东东巨化工
10
2012年9月
环己烷法
合计
111
2、正在建设项目厂家
目前在建或已经开始基础设计的己内酰胺项目，将在2013-2015年陆续投产，规划产能达到190万吨。
目前在建或开始基础设计的己内酰胺，预计2013、2014年投产
序号
厂家
产能
投产时间
备注
1
江苏海力化工
20
预计2013年底
环己烯法
2
内蒙古庆华集团
20
计划2013年底
环己烯法
3
湖北三宁化工
20
计划2014年10月
环己烷法
4
福建天辰耀隆
20
预计2014年底
环己烯法
5
中石化巴陵石化公司
20
计划2014年投产
环己烷法
6
南京帝斯曼石化公司
20
计划2014年投产
环己烷法
7
浙江巨化集团公司
10
计划2014年投产
环己烷法
8
山东鲁西化工
20
计划2013年5月
环己烯法
9
山西兰花集团
20
开始基础设计
环己烯法
10
阳煤太化
20
完成基础设计，待审核
环己烯法
合计
190
3、规划拟建厂家
目前规划建设或有投资意向的己内酰胺项目总产能达到460万吨。
规划建设的己内酰胺项目见下表：
规划建设的己内酰胺项目
序号
厂家
产能
投产时间
备注
1
福建锦江石化
100
首期20万吨
环己烯法
2
江苏三鼎
100
前期工作，首期20万吨
环己烯法
3
河南神马
60
首期20万吨
环己烯法
4
中石化福建己内酰胺（泉州）
20
开展前期工作
环己烷法
5
中石化福建己内酰胺（茂名）
20
开展前期工作
环己烷法
6
四川成都邛崍川化
20
规划
7
河北旭阳化工（沧州）
40
规划
8
长乐恒申与帝斯曼合资（莆田）
100
签署合资协议意向书
环己烷法
合计
460
4、己内酰胺市场情况调查
世界范围内的己内酰胺产能缓步提升，2012年世界的己内酰胺产能在550万吨左右，新增产能主要集中在亚洲，尤其中国大陆和中国台湾是世界最大的己内酰胺进口国和地区，供应缺口较大，近年新建或拟建项目较多。
其他地区则呈现缓慢增长甚至负增长。
世界整体己内酰胺产销平衡，但地区产销分布却不平衡。
占世界产量3/4的欧美以及日本地区，需求不足，产量盈余；约1/4的产量出口至需求量占近半数的包括中国在内的世界其他地区。
中国己内酰胺产量不断提升，2011年产量53.5万吨，比2001年增长252％，进口依存度逐步下降。
与此同时，中国的己内酰胺需求量保持较快速度增长，2011年净进口量仍然高达62.4万吨，比2001年增长111%。
2011年中国己内酰胺表观消费量为115.9万吨，比2001年增长159%。
己内酰胺98%以上都用于生产聚酰胺6（尼龙6），只有极少量用于热熔胶、精细化学品和制药。
尼龙6是重要的有机化工原料之一，主要用途是己内酰胺通过聚合生成聚酰胺切片（通常叫尼龙-6切片，或锦纶-6切片），可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。
尼龙-6切片随着质量和指标的不同，有不同的侧重应用领域。
中国聚酰胺6（尼龙6）产能近年来增长迅速，从2008年的123万吨，至2011年底已达到192万吨/年左右，增长近70万吨。
国内己内酰胺生产企业产品主要为中低端市场，生产技术及产品的市场竞争力不强。
西欧品牌产品多立足于高端市场。
产品的价格差较大。
因此己内酰胺的产品定位应用于高端市场是非常必要的。
二、尼龙6生产现状
截止2011年我国聚酰胺装置总产能为192万吨，预计至2015年新增产能30万吨。
尼龙6生产厂家及生产能力：
生产厂家
生产能力
生产厂家
生产能力
新会美达
16
石家庄化纤
2.5
无锡长安高分子
6.5
浙江华建
5
浙江金轮
8
海阳化纤
5
江苏骏马
10
天津海晶
3.3
岳阳化纤
9
石家庄化工化纤
2.3
萧山帝凯
3
福建利恒
6.6
萧山宏福
7
浙江三鼎
5
宁波亨润
5
福建锦江科技
5
巴陵石化
4.6
浙江美斯邦
3.5
牡丹江银龙帘子布
0.8
青岛中达化纤
0.6
锦州合成纤维厂
0.5
潍坊大龙化纤
0.6
陕西第九锦纶纺织
1.5
兖煤集团化纤厂
0.5
北京合成纤维厂
0.6
徐州帘子布厂
0.7
邯郸锦纶厂
0.4
蚌埠神达工业
0.4
承德锦纶厂
0.7
张家港骏马集团
12
烟台华润锦纶
0.6
张家港化纤
1.5
青岛第二棉纺织厂
0.7
无锡红豆集团
3.0
无锡锦纶切片厂
2.0
上海化纤帘子布
0.85
无锡威力达帘子布
1.0
上海宇航特种化纤
1.0
扬州有机化工厂
2.0
宁波金轮集团
8.0
江苏陈塘
1.5
宁波舜龙锦纶
2.0
南化泰州化纤公司
2.8
余姚余岭化纤
2.0
浙江亨润
5.0
福建长乐创造者
6.0
兴惠化纤
5.0
恒鼎锦纶
2.0
巴陵分公司
3.3
长沙锦纶厂
0.5
常德锦纶厂
0.4
新会锦纶厂
10
咸宁锦纶厂
0.5
开平涤纶集团
2.0
高要锦纶厂
0.8
顺德锦纶厂
0.7
中山新华合纤
0.7
广西桂林化纤总厂
0.8
桂林第二针织厂
0.4
其他
2.0
合计
96.1
合计
95.35
总计：
191.45
三、尼龙6装置介绍
尼龙6聚合方法及工艺特点
聚合方法
工艺特点
常压连续法
1个聚合管，常压操作，生产高粘度2.7，聚合时间：
20-22h，回收系统采用三效蒸发提浓，适应生产民用丝。
二段法
2个聚合管，加压与减压操作，生产最高粘度3.5，聚合时间：
1.3-4h，回收系统采用二效蒸发，聚合分子量均匀，适应生产工业用丝。
间歇式高压釜法
工艺灵活，便于更换产品，可生产PA6和PA66。
缺点：
己内酰胺损耗比连续生产法高1.5%左右，自动化程度低，适应生产小批量、多品种工程塑料级切片。
固相后缩聚法
必须用高纯度氮气，粘度可从2.5增到4以上，工艺要求和设备造价高适应生产薄膜、塑料级高粘度切片。
多段连续聚合
聚合时间短，聚合物粘度高，工艺独特。
缺点:
设备复杂，建设费用高，生产成本高，检修时间长，影响推广使用。
目前国内较为成熟的民用和工业用途的PA-6聚合工艺，多采用加压前聚合-减压后聚合工艺（二段法）。
四、加压前聚合-减压后聚合工艺生产原理
1、己内酰胺的引发与加成：
引发：
参与水解的己内酰胺分子极少。
1/71～1/124
己内酰胺+水→氨基己酸
加成：
（分子量8000～14000）（DP71～124）
己内酰胺+氨基己酸→聚己内酰胺（短链）
2、链的增长：
（分子量18000～33000）（DP160～292）——去除水
缩聚（主要）、引发、加成
聚己内酰胺（短链）→缩聚→聚己内酰胺（长链）
3、平衡阶段：
链交换、缩聚、水解反应，使分子量重新分布；最后链终止（胺或酸作为链的终止剂）——去除水
4、加压前聚合-减压后聚合工艺流程
（1）聚合
新鲜己内酰胺经过滤后用泵送入缓冲储槽，聚合用的助剂（消光剂、开环剂、分子量稳定剂、热稳定剂）经调配、混合和过滤后送助剂储槽。
在加压聚合阶段，将己内酰胺、引发剂、稳定剂用计量泵送进前聚合管进行开环、加成反应，在一定温度下，（上段温度一般为240℃左右，中段温度为250-260℃，下段温度为230-240℃。
）己内酰胺的水解开环反应和部分加成反应为吸热反应，所需热量由设在聚合管上部的列管换热器通入的气相联苯蒸汽提供。
聚合管顶部还装有分馏柱和冷凝器，用来排除参与反应的水和回收带出的低分子物。
聚合物在加压聚合管中停留4h后进入后聚合器，此时聚合物粘度可达1.7左右，减压聚合阶段主要进行缩聚反应。
由于聚合物的最终聚合度与体系中的水含量有关，为了提高分子量必须降低体系中的水含量。
因此，在减压聚合管上部装有一成膜器，用气态联苯加热，尽可能地除去体系中的水分。
由于缩聚为放热反应。
因此，在聚合管中下段用液态联苯吸收热量，并设有一列管换热器使聚合物温度尽快降至缩聚所需温度。
控制给定温度与顶部压力（减压操作），聚合物在后聚合反应器内停留10h左右出料，此时聚合物粘度可达2.8-3.6（可按产品要求调节）。
（2）切片
用齿轮泵将熔融PA-6熔体送入聚带槽，在高压（约1MPa）下，PA-6熔体被挤压成条状，并快速引入水下切粒机，用脱盐水的冷却后（表面固化）进入刀头，被切成规定大小及形状，进入振动筛，然后进入热水罐中，用泵送至萃取塔的顶部，萃取塔内部经过特殊设计，以保证切片的活塞式流动，防止切片在塔中混合。
在萃取塔中切片自上而下流动，用90-100℃的热水以相反方向流动，在萃取塔溢流处得到含有高浓度己内酰胺的废水，送到回收工序回收己内酰胺。
在萃取塔的底部，用螺旋输送器连续不断地将切片排出。
用分离器将切片与水分离，水重新回到螺旋输送器。
从萃取塔来的切片与水分离后送到干燥器。
干燥器内部设计确保切片的活塞式流动，在干燥器的底部有一个冷却器，以利于储存切片之前将其降温，还起到回收热量的效果，节省能源。
切片从干燥器的底部进入一个输送罐，然后用氮气为动力送去储存罐。
储存罐内的切片经称重、装袋后被送入仓库码垛系统。
（3）回收
聚合工序中产生的含有己内酰胺的萃取废水，含有大量单体己内酰胺和环状低聚物，送入本工序除去其中的低聚物，然后送回聚合工序继续参加反应。
单体己内酰胺回收分为顺流式三效蒸发和间歇蒸馏两个单元。
含有己内酰胺的废水经过滤，除去杂质后，用泵送入三效蒸发系统。
废水先进入第三蒸发器，第三蒸发器用来自第二蒸发器的蒸汽加热。
废水从第三蒸发器出来后进入由第二蒸发器，第二蒸发器用来自第一蒸发器的蒸汽加热，废水从第二蒸发器出来后进入用管网蒸汽加热的第一蒸发器，水中己内酰胺单体的质量分数在第三蒸发器中从3%-5%提高到6%-8%，在第2蒸发器内提高至10%-15%，在第一蒸发器中提高至50%-60%。
I效、II效蒸发凝结水在凝结水箱排放；III效蒸发出的蒸汽由抽真空系统冷凝后由循环水箱排放。
III效蒸发后的浓缩液送储槽供蒸馏用。
III效蒸发凝结水的回收率达到95%，尾气进入真空循环水系统处理，当真空系统专用循环水箱中水的COD大于3万mg/L时，送去萃取回收工段。
三效蒸发蒸汽凝结水全部返回萃取回收工段而不外排。
在间歇蒸馏单元，利用各组分沸点的不同将水、己内酰胺和低聚物分离，回收己内酰胺。
5、己内酰胺聚合工艺流程框图
五、尼龙6成本分析
1、己内酰胺聚合（含切片）装置投资
国内尼龙6装置规模在2万吨以上产能的都是引进意大利埃尼、依文达的技术，其中依文达技术能够生产出高速纺级别聚酰胺切片，但是对己内酰胺原料要求较高，大部分都是从国外进口己内酰胺，国内只有南京DSM和山东东巨能够生产出满足高速纺级别己内酰胺。
该技术聚合装置单线生产能力在3万吨/年聚酰胺切片，一般10万吨/年己内酰胺聚合（含切片）装置都是三条线运行，总投资额大概在5亿元以上。
规模在1万吨产能左右的装置大部分采用国内专利，单线规模为1万吨/年聚酰胺切片，单线投资在1000万元左右，但是只能生产普通纺丝级别的尼龙6。
2、10万吨/年尼龙6装置（三条线、进口装置）原材料消耗
序号
名称
单位
单耗
备注
1
己内酰胺
t
1.03
18000元/吨
2
醋酸
kg
0.56
3600元/吨
3
氢气
Nm3
0.56
12000元/吨
4
TiO2
kg
3.05
1800元/吨
3、10万吨/年尼龙6装置（三条线、进口装置）公用工程消耗
序号
名称
单位
单耗
备注
1
电
kWh
421
2
3.5MPaG蒸汽
t
0
3.5MPaG,450℃
3
3.2MPaG蒸汽
t
0
3.2MPaG,237.4℃
4
1.2MPaG蒸汽
t
0.7
1.2MPaG,187.9℃
5
0.8MPaG蒸汽
t
0
0.8MPaG,170.4℃
6
0.4MPaG蒸汽
t
0.99
0.4MPaG,143.6℃
7
低压氮气
Nm3
8.8
0.7MPaG
8
仪表空气
Nm3
15.36
0.7MPaG
9
工厂空气
Nm3
18.04
0.7MPaG
10
生活水
t
0.16
常温
11
脱盐水
t
1.16
12
新鲜水
t
1.765
13
循环水
t
88.4
入32℃，出40℃
14
冷冻水
t
65.20
入7℃，出12℃
15
能耗折算
Kg标油/产品
170
16
能耗费用
元
897
4、成本测算
10万吨/年尼龙6装置（三条线、进口装置）成本测算
成本分析
原料成本
元/吨PA6
18000
动力
元/吨PA6
897
化剂
元/吨PA6
8
人工
元/吨PA6
20
折旧
元/吨PA6
357
总成本
元/吨PA6
19282
5、尼龙6利润测算：
2013年1月份尼龙6市场价格在20000元/吨，根据成本测算数据，1吨尼龙6的利润大概在700～800元左右。
六、尼龙6产品市场分析
1中国尼龙6切片进口变化情况
在2009年以前中国尼龙6切片进口量快速增加，在2009年10月实施尼龙6切片反倾销措施后，以及国内民营企业引进先进的技术和设备，加大了高端切片生产和开发力度，尼龙6切片进口量逐步减少，对外依存度在下降。
2中国尼龙6切片供需情况
2011年中国尼龙6表观消费量为165万吨，因己内酰胺原料供应不足，加上国内高品质尼龙6切片短缺（生产高档FDY丝的切片主要自中国台湾地区进口，高端功能性工程塑料切片来自进口），聚合装置开工率仅能维持在60-70%。
3尼龙6市场供需分析预测
按6%平均年增长率，预计中国2015年尼龙6切片供应当量为214万吨
锦纶6切片大部分被用于制作纤维，在国际市场上用于纤维的切片比例约为80%，而在国内由于工程塑料切片开发实力非常弱，因此这个比例高达95%以上。
今后几年，我国尼龙行业还将保持较快的速度增长，其中帘子线的需求将成为拉动纤维用己内酰胺的主要动力；我国非纤用尼龙6也将以较快的速度增长，其中工程塑料用尼龙6的增长最为明显。
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