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基本有机原料发展趋势和对策
石油化工生产是以石油和天然气为原料的大宗石化产品的生产。其品种包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯和甲醇七个品种。习惯上,石化产品也包括上述七个品种的一级衍生物,构成数十种产品。因此,通常所说的石化产品包括了乙烯的衍生物聚乙烯、环氧乙烷/乙二醇、氯乙烯、醋酸、醋酸乙烯、苯乙烯、α-烯烃等;丙烯的衍生物聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丁醛(丁醇/辛醇)、丙烯酸 及酯、甲基丙烯酸及酯、异丙苯(苯酚/丙酮)等;二甲苯的衍生物苯酐和对苯二甲酸等。由于上述产品中除聚合物产品以外均是生产其它化学品的原料,因此通常将七种产品及其一级非聚合物衍生产品称为基本有机原料。
发达国家基本有机原料的生产技术相对成熟。国际性大公司为了占领全球市场,满足发展中国家和地区的需求,不断将有机原料的生产装置的发展重点推向这些地区。其发展情况可简单地从有机原料的龙头产品———乙烯的发展情况体现出来。1980年,除北美、西欧和日本以外的地区的乙烯规模仅占全球的18%,1985年上升到26%,19 97年达到38%,预计2000~2002年发展中地区的乙烯生产规模将占50 %。而这些发展中地区的新建乙烯及下游装置中,跨国公司参股的比例很大。亚洲地区计划新建的90万吨/年苯酚装置中,60万吨/年能力为跨国公司参股的合资项目,而计划新建的100余万吨/年羰基醇(丁醇和辛醇)项目中,80%以上的能力为跨国公司参股的合资项目。亚洲出现金融危机以来,跨国公司在合资项目中所占的比例进一步增大。
基本有机原料生产技术的发展主要受制于生产技术的经济性能、政府和社会对环境的要求。而环境因素在某些方面也体现在经济性能上,良好的环保技术可以减少巨额的环保开支。在未来的十余年内,基本有机原料发展趋势主要是:
改进、优化现有生产技术通过改进催化剂、反应器及反应工艺、分离工艺,特别是优化成套工艺等措施,对现有生产路线进行改进和优化,提高选择性和收率,降低消耗。如采用乙苯脱氢-氢选择性氧化工艺技术,打破热力学平衡,可使乙苯转化率提高到80%以上。
开发采用廉价原料的新生产路线基本有机原料生产中,原料占据了成本的70%以上。因此,原料成本的下降对降低生产成本起着决定性的作用。利用价格低廉的原料,改变生产原料路线,可大幅度降低生产成本。例如丙烷氨氧化制丙烯腈、丙烷氧化制丙烯酸、乙烷氧化制乙酸、苯一步法直接生产苯酚、丁二烯生产苯乙烯等,正在积极开发中。
开发环境友好的新工艺保护生态环境,消除环境污染,将是21世纪人类最为关注的问题。采用“环境友好”技术,实现“零排放”,已经成为基本有机原料生产的主要方向之一。如采用沸石催化剂替代三氯化铝法生产乙苯和异丙苯、钛硅分子筛过氧化氢法生产环氧丙烷等。
开发新型控制技术和计算机模拟优化利用先进的控制技术和计算机模拟,对成套工艺过程进行优化,降低生产成本,提高生产效率。
化工生产经营追求的目标是经济效益。对于大宗化学品生产,目前国内拥有较大的市场潜力,国际需求上升也较快。基本有机原料生产经营主要的竞争点在于降低成本。面对国际竞争的严峻形势,作者对我国基本有机原料生产经营的策略提供以下建议:
优化资源利用途径,进行规模生产规模经营是最有效的降低成本的方法。为了达到规模生产的目的,建议对国内基本有机原料生产的资源进行分析,优化资源的利用途径。对于资源规模较小的企业,应当集中资源,生产单个大宗产品,根据资源确定规模。国家在进行整体规划时进一步考虑地域进行布点,使生产经营处于良好的状态。由于基本有机原料生产经营的规模特性,我国在发展炼厂干气制乙苯、小型乙烯改造等方面,需要认真研究,一定要考虑规模问题。如果改造后的小型乙烯仍然不能解决规模问题,宁可关闭小装置而新建经济规模的装置。
坚持上下游集合国外化工生产经营的一个重要特点之一是产品的加工深度较高。比如国外发达国家的苯酚装置,大部分与下游产品联产酚醛树脂或聚碳酸酯,环氧丙烷配套生产聚醚等下游产品,丁醇和辛醇生产装置配套生产增塑剂等产品。
加大科技投入国外公司对技术的开发是作为产业的投资进行的,较高的和长期的科技投入是企业保持竞争和生存的关键。企业对研究开发注入了很大的资金。美国化工公司研究费用平均占销售额的3.9 %,技术含量较高的制药公司,其研究开发费用平均占销售额的10. 4%。基本有机原料催化剂和工艺的研究开发,技术难度大,开发周期长,需要保持较高的投入水平。
注重国内联合开发,加强国际合作充分利用各专业领域的优势,开展国内外合作,使各优势领域拥有者相互补充和合作,共同进行新技术和新产品的开发,以缩短研究开发和推广的周期,减少研究开发资金,产生更大的效益。国内“产、学、研”联合攻关已有许多成功的例子,应该继续发扬协作开发的精神,与国外同行“论伯仲,比高低”。随着经济全球一体化,科技全球化的进程将进一步加快,应提倡加强国际科技合作。对于某些成套技术中的关键技术,如果国内不能尽快解决,可合作引进此关键技术,使成套技术尽快产业化。
重视长远性、前瞻性科研项目的研究开发国际上为了提高市场竞争力,新型催化剂和新工艺路线不断出现。我国应该重视探索研究一些长远性和前瞻性的科研项目,加强基础研究,搞好技术储备。
加强工程研究国内许多技术不能成套化,主要受制于工程研究不够。因此要加强研究院和工程设计单位的合作,进一步加强化学工程的研究。
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