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国内外苯胺的生产应用及市场分析
国内外苯胺的生产应用及市场分析
崔小明
（北京燕山石化公司研究院，102550）
摘要：
苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品，由其制得的化工产品和中间体有300多种，全球苯胺的生产能力在2000年约2970kt/a，目前生产能力已经超过3000kt/a。
目前我国苯胺的生产厂家有20多家，总生产能力约为290kt/a，随着MDI需求的扩大，对苯胺的需求量将会有较大的增长。
针对目前我国苯胺生产状况及存在的问题，提出了我国苯胺生产的发展建议。
关键词：
苯胺生产市场消费
苯胺俗称阿尼林油，外观为无色或浅黄色透明油状液体，具有强烈的刺激性气味,分子式C6H7N，熔点-6.3℃，沸点184℃，相对密度1.0217（20/4℃），折光率1.5863，闪点70℃，暴露在空气中或日光下易变成棕色。
苯胺微溶于水，能与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳以及苯混溶，也可溶于溶剂汽油。
苯胺的化学性质比较活泼，能与盐酸（或硫酸）反应生成盐酸盐或硫酸盐，也可发生卤化、乙酰化、重氮化和氧化还原等反应。
苯胺有毒，在空气中的最大允许浓度为5×10-6（体积）。
苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品，由其制得的化工产品和中间体有300多种，在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。
1苯胺的生产方法[1、2]
苯胺的工业生产始于1857年，最初采用的是硝基苯铁粉还原法，因存在设备庞大，腐
蚀严重，铁粉耗用量大，"三废"污染严重等不足之处，20世纪50年代后逐渐被先进的硝基苯催化加氢法所取代，1962年成功开发出苯酚氨化法，并于1970年实现工业化生产。
目前世界上苯胺的生产以硝基苯催化加氢法为主，其生产能力约占苯胺总生产能力的85%，苯酚氨化法约占10%，铁粉还原法约占5%。
1.1硝基苯铁粉还原法
硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产，将反应物料投入还原锅中，在盐酸介质和约100℃温度下，硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧化铁，产品经蒸馏得粗苯胺，再经精馏得成品，所得苯胺收率为95%～98%，铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。
硝基苯铁粉还原法是生产苯胺的经典方法，但因存在设备庞大、反应热难以回收、铁粉耗用量大、环境污染严重、设备腐蚀严重、操作维修费用高、难以连续化生产、反应速度慢、产品分离困难等缺点，目前正逐渐被其他方法所取代。
但由于该法可以同时联产氧化铁颜料，我国有一小部分中小型企业仍采用该法进行生产。
1.2硝基苯催化加氢法
硝基苯催化加氢法是目前工业上生产苯胺的主要方法。
它又包括固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢以及硝基苯液相催化加氢三种工艺。
固定床气相催化加氢工艺是在200～300℃、1～3MPa条件下，经预热的氢和硝基苯发生加氢反应生成粗苯胺，粗苯胺经脱水、精馏后得成品，苯胺的选择性大于99%。
固定床气相催化加氢工艺具有技术成熟，反应温度较低，设备及操作简单，维修费用低，建设投资少，不需分离催化剂，产品质量好等优点，不足之处是反应压力较高，易发生局部过热而引起副反应和催化剂失活，必须定期更换催化剂。
目前国外大多数苯胺生产厂家采用固定床气相加氢工艺进行生产，我国山东烟台万华聚氨酯集团有限公司采用该法进行生产。
流化床气相催化加氢法是原料硝基苯加热汽化后，与理论量约3倍的氢气混合，进入装有铜-硅胶催化剂的流化床反应器中，在260～280℃条件下进行加氢还原反应生成苯胺和水蒸气，再经冷凝、分离、脱水、精馏得到苯胺产品。
该法较好地改善了传热状况，控制了反应温度，避免了局部过热，减少了副反应的生成，延长了催化剂的使用寿命，不足之处是操作较复杂，催化剂磨损大，装置建设费用大，操作和维修费用较高。
我国除山东烟台万华聚氨酯集团有限公司外，其它苯胺生产厂家均采用流化床气相催化加氢工艺进行生产。
硝基苯液相催化加氢工艺是在150～250℃、0.15～1.0MPa压力下，采用贵金属催化剂，在无水条件下硝基苯进行加氢反应生成苯胺，再经精馏后得成品，苯胺的收率为99%。
液相催化加氢工艺的优点是反应温度较低，副反应少，催化剂负荷高，寿命长，设备生产能力大，不足之处是反应物与催化剂以及溶剂必须进行分离，设备操作以及维修费用高。
硝基苯催化加氢生产苯胺的催化剂主要有两种类型，一种是铜负载在二氧化硅载体上的CuO/SiO2催化剂，以及加入Cr、Mo等第二组分的改进型催化剂，该类催化剂优点是成本低，选择性好，缺点是抗毒性差，微量有机硫化物极易使催化剂中毒；另一种是将Pt、Pd、Rh等金属负载在氧化铝、活性炭等载体上的贵金属催化剂，该类催化剂具有催化活性高，寿命长等优点，但生产成本较高。
1.3苯酚氨化法
苯酚氨化法由美国Halcon公司于1962年开发成功，日本三井油化公司于1970年首次实现工业化生产。
苯酚与过量的氨（摩尔比为1：
20）经混合，汽化、预热后，进入装有氧化铝-硅胶催化剂的固定床反应器中，在370℃、1.7MPa条件下，苯酚与氨进行氨化反应制得苯胺，同时联产二苯胺，苯胺的转化率和选择性均在98%左右。
该法工艺简单，催化剂价格低廉，寿命长，所得产品质量好，"三废"污染少，适合于大规模连续生产并可根据需要联产二苯胺，不足之处是基建投资大，能耗和生产成本要比硝基苯催化加氢法高。
目前世界上只有日本三井石油化学公司和美国阿里斯德化学公司采用该法分别建有114kt/a和91kt/a两套生产装置。
2国外苯胺的生产和消费情况[2、3、5]
2.1生产情况
国外苯胺的工业生产始于1857年，20世纪80年代末，随着西方经济复苏对二苯基亚甲基二异氰酸酯（MDI）需求的不断增加，苯胺生产能力和产量增长很快，1988年世界苯胺的生产能力只有约1500kt/a，1996年增加到约2200kt/a，2000年达到约2970kt/a，产量达到约2400kt/a，目前生产能力已经超过3000kt/a。
世界苯胺的生产主要集中在美国、西欧和日本，其生产能力约占世界苯胺总生产能力的80%。
2000年美国苯胺的总生产能力为791kt/a，约占世界苯胺总生产能力的26.8%，西欧苯胺的总生产能力为1252kt/a，约占世界苯胺总生产能力的42.2%，日本苯胺的总生产能力为307kt/a，约占世界苯胺总生产能力的10.3%。
1999年和2000年世界苯胺的生产能力分布情况以及国外苯胺的主要生产厂家情况分别见表1和表2所示。
表11999年和2000年世界苯胺生产能力分布情况
国家或地区名称
1999年
2000年
生产能力/kt·a-1
所占比例，%
生产能力/kt·a-1
所占比例，%
美国
789
29.6
791
26.8
西欧
955
35.8
1252
42.2
东欧
250
9.4
263
8.9
日本
257
9.7
307
10.3
韩国
82
3.1
60
2.0
印度
45
1.7
30
1.0
中国
251
9.4
230
7.7
其它
35
1.3
37
1.2
合计
2662
100.0
2970
100.
表2世界苯胺主要生产厂家情况
生产厂家名称
生产能力/kt·a-1
生产工艺
美国杜邦化学公司
148
硝基苯催化加氢
美国亨兹曼分公司
220
硝基苯催化加氢
美国第一化学公司
227
硝基苯催化加氢
美国巴斯夫公司
105
硝基苯催化加氢
美国阿里斯德化学公司
91
苯酚氨解法
德国拜耳公司
242
硝基苯催化加氢
德国巴斯夫公司
120
硝基苯催化加氢
英国亨兹曼-ICI公司
400
硝基苯催化加氢
比利时巴斯夫安特卫普公司
95
硝基苯催化加氢
比利时拜尔安特卫普公司
108
硝基苯催化加氢
葡萄牙苯胺公司
90
硝基苯催化加氢
瑞士朗沙化学公司
30
硝基苯催化加氢
日本三井石油化学公司
114
硝基苯催化加氢
日本住友化学公司
80
苯酚氨解法
日本聚氨酯公司
50
硝基苯催化加氢
日本三井东压化学公司
45
硝基苯催化加氢
日本新日本理化公司
18
硝基苯催化加氢
韩国韩洋-巴斯夫聚氨酯公司
55
硝基苯催化加氢
韩国日本三井合资公司
27
硝基苯催化加氢
印度斯坦有机化学品公司
53
硝基苯催化加氢
捷克MCHZ公司
105
硝基苯催化加氢
罗马尼亚Fagaras综合公司
25
硝基苯催化加氢
保加利亚KombinatDimitar公司
15
硝基苯催化加氢
俄罗斯（4家合计）
120
硝基苯催化加氢
巴西拜尔/Pronor公司
22
硝基苯催化加氢
巴西BannQuimica公司
10
硝基苯催化加氢
中国吉林化工股份有限公司染料厂
66
硝基苯催化加氢
中国辽宁庆阳化学工业集团公司
35
硝基苯催化加氢
中国石化集团公司南京化工厂
24
硝基苯催化加氢
中国甘肃兰州化工公司有机厂
35
硝基苯催化加氢
近年来，由于苯胺产品的供求一直处于较为紧张的状态，一些苯胺生产厂家虽然加大了其装置的生产负荷，但产量仍然不能满足市场日益增长的需要，因此，一些大型生产企业开始对老生产装置进行扩建或改造，另外，一批新的生产装置也投入建设。
1998年德国拜尔公司新增136kt/aMDI生产能力，所需苯胺由美国第一化学公司供应，为此，美国第一化学公司在得克萨斯州新建了一套114kt/a苯胺生产装置，并于1998年投产，使其生产能力达到227kt/a，二期工程预计2002年投产，届时生产能力将增加一倍；巴斯夫公司准备扩建其在美国的苯胺生产装置，计划生产能力增加1倍；另外，亨兹曼公司、巴斯夫公司将联合日本聚氨酯公司与中国合作在上海建设160kt/aMDI生产装置，同时配套建设160kt/a苯胺生产装置，计划2002年开工建设，2004年建成投产。
拜尔公司也计划在亚洲建设世界级规模的MDI和苯胺生产装置，预计2005年世界苯胺的总生产能力将达到约3630kt/a。
2.2消费情况
世界苯胺的消费主要集中在美国、西欧以及日本等国家和地区，其消费量约占世界苯胺总消费量的80％。
在这些国家和地区的消费中，MDI占消费的首位，消费量约占世界苯胺总消费量的80%，其次是橡胶助剂，约占苯胺总消费量的11%，染料和颜料约占3%，其它约占6%。
1990-1997年，世界苯胺的年均消费增长率约为4%。
近年来，随着全球MDI需求高速增长的拉动，世界苯胺的年均增长率有所增加，1997-2000年的年均消费增长率达到约5%～6%。
在苯胺衍生物的需求中，MDI需求增长最快，1990-1997年的年均增长率为7%，1997-2000年的年均增长率达到约9%。
由于MDI发展迅速，因此近年来国际市场苯胺的供应处于较为紧张的局面，尽管世界上苯胺主要生产企业不断扩大其生产规模和提高生产装置的生产负荷，但产量仍不能满足市场日益增加的需求。
据国外权威机构预测，未来5年内世界MDI的需求量将以年均6%～8%的速度增加，苯胺在MDI领域的消费量发展前景乐观。
至于苯胺的其他衍生物，目前，由于世界上橡胶助剂的市场已步入成熟期，对苯胺的需求量将稳定增长，但增长速度较慢。
特种纤维对苯胺的需求量将有所增加，但由于其用量较小，所占比例不大，因此需求量不会很大；染料、有机颜料、医药以及农药化学品等行业对苯胺的需求量将呈下降趋势。
2.2.1美国
美国是世界上苯胺最主要的消费国家，其消费量约占世界苯胺总消费量的30％。
1985－1997年美国苯胺的年均消费增长率为5.4％，其中1985-1988年的年均消费增长率高达9.4%，1988-1992年由于受全球经济衰退的影响，增长率仅为0.7%，1992年以来，随着全球MDI市场的转旺，苯胺的消费呈现较快的增长速度，1992-1997年的年均增长率达到6.5%，1997-2000年的年均增长率约为5.0%。
2000年美国苯胺的总消费量为723kt，消费构成为：
MDI占80.0%，橡胶助剂占11.0%，农用化学品占2.7%，染料和颜料占1.7%，特种纤维占2.5%，其他用途占1.1%。
1999年和2000年美国苯胺的进口量分别为12kt和5kt，出口量分别为17kt和26kt，进口主要来源于西欧和日本以及南美地区等。
预计2005年美国对苯胺的总需求量将达到约969kt，2000年-2005年间的年均消费增长率约为6.0%。
2.2.2西欧
1988－1997年，西欧苯胺的年均消费增长率为4.4％，1997-2000年的年均消费增长率增加到约6.0%，其中MDI的出口量和区内消费逐渐走强，而橡胶助剂、染料和颜料、农药等消费领域的增长缓慢，消费量几乎与20世纪80年代中期持平，有的还有一定的下降。
目前，西欧已经成为全球苯胺消费量最大的地区，2000年消费量达到约897kt，消费构成为：
MDI占80.0%，橡胶助剂占11.0%，农用化学品占2.0%，染料和颜料占3.0%，特种纤维占1.1%，其他用途占2.9%。
1997年以前，西欧是世界上苯胺的主要进口地区，近几来，随着多套苯胺生产装置的建成投产，目前西欧苯胺的出口量已经大于进口量，出口去向主要是东欧和美洲地区。
预计2005年西欧对苯胺的需求量将达到1076kt，2000-2005年的年均消费增长率约为4.0%。
2.2.3日本
20世纪80年代到90年代中期，由于汽车和建筑保温行业用聚氨酯需求的快速增长，加之90年代初日本出口持续快速增长，日本苯胺需求量急剧增加，1995年市场需求量为225kt，达到历史最高峰，随后由于国内经济衰退加之亚洲金融危机的影响，MDI的年需求增长率大幅度减慢，橡胶助剂也因汽车工业的不景气，需求量逐年下降，医药领域供需基本平衡，染料和颜料的需求增长率减慢。
因此1995-1998年日本苯胺消费呈现负增长的局面。
随着亚洲金融危机的逐步消退，日本苯胺的出口量有所增加。
2000年日本苯胺的消费量为218kt，消费构成为：
MDI占83.0%，橡胶助剂占7.0%，农用化学品占2.0%，染料和颜料占4.0%，特种纤维占1.5%，其他用途占2.5%。
日本苯胺每年有约30kt的出口量，出口去向主要是中国和东南亚等国家和地区。
预计2005年日本对苯胺的需求量将达到约240kt，2000-2005年的年均消费增长率约为2%。
2.2.4东南亚
随着亚洲金融危机的消除，东南亚各国经济全面复苏，中国、印度经济的稳定发展，亚洲已经成为世界苯胺主要的消费地区之一，2000年亚洲（除日本外）苯胺的总消费量达到225kt。
根据国外权威机构预测，在未来5年内亚洲地区将成为世界苯胺消费增长最快的地区，年均需求增长率将达到约17%，远远高出世界平均水平，2005年对苯胺的总需求量将达到504kt。
从美国、西欧和亚洲等国家和地区苯胺的消费市场来看，MDI仍将是苯胺最主要的消费领域。
世界上大型苯胺生产装置主要由MDI生产厂商控制，由于MDI生产的快速发展，将极大地促进苯胺消费的快速增长。
在未来几年内，美国、西欧以及亚洲苯胺需求将以较快的速度增长，其中以亚洲增长速度为最快。
预计2005年世界苯胺的市场需求量约为2900kt，其中美国、西欧及亚洲的需求量为2789kt，约占世界总消费量的96%。
3国内生产和市场分析[4、5、6]
3.1生产情况
我国从1953年开始由吉林化学工业公司染料厂采用硝基苯铁粉还原法生产苯胺，20世纪60年代中期开始研究开发硝基苯催化加氢生产苯胺的工艺技术，1978年江苏南京化工厂在国内率先建成了我国第一套采用硝基苯催化加氢法生产苯胺的千吨级工业生产装置，1986年吉林化学工业公司染料厂采用该法建成投产了一套年产20kt苯胺生产装置。
20世纪80年代末期以前，由于我国苯胺生产企业少，装置规模小，产量低，产品一直处于供不应求的局面，90年代以后，由于全国各地纷纷扩建或新建苯胺生产装置，使得我国苯胺的生产能力得到了很大的发展，产量也不断提高。
目前我国苯胺的生产厂家有20多家，总生产能力约为290kt/a，总产量约为180kt，生产工艺主要采用硝基苯催化加氢法，其中生产规模在20kt/a以上的企业有4家，生产能力合计为152kt/a，约占全国苯胺总生产能力的53%；生产规模为10kt/a的生产企业有10家，生产能力合计为100kt/a，约占全国苯胺总生产能力的35%，其它规模的生产能力合计为34kt/a，约占全国苯胺总生产能力的12%。
吉林化学工业股份有限公司染料厂年产66kt/a苯胺生产装置是目前我国最大的苯胺生产装置。
目前我国苯胺的主要生产厂家情况见表3所示。
表3我国苯胺主要生产厂家情况
生产厂家名称
生产能力/kt·a-1
备注
吉林化学工业股份有限公司染料厂
66
拟扩建到116kt/a
辽宁庆阳化学工业集团公司（国营第375厂）
27
甘肃兰州化学工业公司有机厂
35
中国石化集团公司南京化工厂
10
河北冀中化工有限责任公司
10
河北邯郸滏阳化工集团有限公司
10
河南开普化工股份有限公司
10
浙江宁波海利化工有限公司
10
重庆长风化工厂
10
江苏盐城新浦化工集团公司
10
江苏南京四力化工有限公司
10
拟扩建至30kt/a
江苏南京化学工业（集团）公司磷肥厂
10
山东胶南化肥厂
8
山东青岛恒昌化工股份有限公司
5
山东烟台万华聚氨酯集团有限公司
3
山东胜大集团化工厂
3
湖北武汉燕江化工厂
3
江苏南京电化厂
2
江苏南京江东化工厂
1
河南开封化工厂
4
江苏东南（常州）化工集团公司
5
湖南邵阳化工总厂
-
重庆川染化工总厂
-
近年来，由于我国聚氨酯工业对主要原料MDI的市场需求潜力巨大，一些国际知名的
跨国公司纷纷与中国有关企业合资新建大型MDI生产装置，亨兹曼公司、巴斯夫公司将联合日本聚氨酯公司与中国合作在上海建设160kt/aMDI生产装置，同时配套160kt/a的苯胺生产装置，计划2002年开工建设，2004年建成投产。
吉林化学工业股份有限公司染料厂计划在2002年将该厂现有生产能力扩建至116kt/a，届时，该装置将成为亚洲第二、我国第一大的苯胺生产装置。
此外，江苏南京化学工业（集团）公司磷肥厂拟将其苯胺生产能力扩建到30kt/a，计划在2002年实施。
3.2进出口情况
由于我国苯胺的产量不能满足国内实际生产的需求，因而每年都得进口，在进口的同时，我国苯胺也有少量出口。
近年来我国苯胺的进出口情况见表4所示。
表4近年来我国苯胺的进出口情况kt
年份
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002（1-4）
进口量
11.6
6.5
5.5
4.8
6.5
7.5
10.4
20.3
出口量
1
0.5
1.2
1.4
0.9
0.7
0.3
3.3消费现状及市场预测
20世纪90年代以来，我国苯胺的消费量一直保持稳定增长的趋势，1993年我国苯胺的消费量约为100kt，比1980年增长了2.3倍，年均增长率为11.8%，1999年我国苯胺的消费量为148.4kt，2000年达到177.9kt。
我国苯胺的消费结构与发达国家有所不同，主要用于橡胶加工助剂、染料及有机颜料、医药以及有机中间体的生产方面，1999年我国MDI消费苯胺的量仅占苯胺总消费量的12%，2000年约占18%。
（1）MDI目前，我国MDI基本上靠进口来满足国内市场的实际需求，2001年我国MDI的产量约为19kt，总消费量为134kt，进口量约为115kt，占国内当年MDI总消费量的约86%。
目前我国MDI的生产厂家主要有山东烟台万华集团公司，生产能力为20kt/a，计划扩至40kt/a，另外，亨兹曼、巴斯夫公司和日本聚氨酯公司将同中国企业合作在上海化学工业区兴建160kt/aMDI生产装置，同时配套建设240kt/a硝基苯和160kt/a苯胺生产装置，预计2004年投产。
2000年我国MDI消耗苯胺约32kt，预计2005年对苯胺的需求量将达到约133kt/a，其中仅山东烟台万华聚氨酯集团有限公司MDI生产装置就需求苯胺约35kt/a，2000-2005年间的年均消费增长率为33.0%。
（2）染料和颜料染料和颜料及其中间体是我国苯胺传统的消费领域，今后相当一段时间内，仍将是我国苯胺的主要消费去向。
我国以苯胺为原料合成的染料有酸性、碱性、阳离子、直接、分散、活性、还原、冰染、油溶染料、功能性染料共十大类几十个品种，其中以靛蓝和色酚AS消耗苯胺的量最多。
但我国染料工业生产厂家多，布局分散，中低档产品生产能力已严重过剩，市场竞争激烈，压缩中低档产品的生产规模，调整产业结构及品种结构将是近几年的发展趋势。
因此，染料及有机颜料对苯胺需求量的增长幅度不会很大。
2000年我国染料和颜料行业共消耗苯胺约24kt，预计2005年对苯胺的需求量将达到约30kt，2000-2005年间的年均消费增长率为4.6%。
（3）橡胶助剂橡胶助剂是我国苯胺的另一个主要消费领域。
由苯胺合成的橡胶加工助剂有橡胶促进剂及防老剂两大类。
近年来，由于我国橡胶制品工业的迅速发展，橡胶加工助剂的需求量增长很快，产量已从1990年的43.7kt增长到目前的约100kt。
在需求量快速增长的同时，产品结构也得到相应的调整，萘胺类防老剂及噻唑类促进剂生产比例逐渐降低，高效、低毒、低污染的对苯二胺类防老剂及次磺酰胺类促进剂新品种不断得到发展。
萘胺类防老剂在国外许多国家早已被禁止使用。
但目前我国萘胺类防老剂的产量仍占20%左右，而国外已经大量使用的对苯二胺类防老剂在我国的产量仅占约30%左右。
因此调整防老剂的品种结构，逐步减少并最终淘汰萘胺类防老剂的生产，增加对苯二胺类防老剂的生产比例将是我国防老剂今后发展的重点内容，因此，对苯胺的需求量将有较大增长。
2000年我国橡胶助剂消费苯胺约31kt，预计2005年对苯胺的需求量将达到约40kt/a，2000-2005年年间的年均消费增长率为5.2%。
（4）医药医药工业是我国苯胺的主要消费领域之一，主要用于生产N-乙酰苯胺。
目前我国N-乙酰苯胺生产能力约为3.0万吨/年，年产量约为2万吨/年，消耗苯胺约1.5万吨/年。
另外，氨基比林、安替比林、安乃近等的中间体1-苯基-3甲基-5-吡唑啉酮（PMP）生产也消耗一定量的苯胺。
2000年我国医药行业共消耗苯胺约16.6kt/a，预计2005年对苯胺的需求量将增加到约25kt/a，2000-2005年年间的年均消费增长率为8.5%。
（5）农药在农药上，苯胺主要用于合成2，6-二乙基苯胺，进而生产除草剂甲草胺和丁草胺等。
此外，以苯胺为原料还可生产杀菌剂敌克松、敌锈钠，杀虫剂三唑磷、哒嗪硫磷等。
目前我国2，6-二乙基苯胺的生产能力约为1.3万吨/年，消耗苯胺约7000吨/年，甲草胺、丁草胺的生产能力已经超过10kt/a，生产能力已经完全能够满足国内实际生产的需要，今
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