过汉诚

摘要：本文简要论述了近十年来国内外双酚 A生产的概况，从生产能力、产品消费、生产工艺技术及质量控制等方面作了详细分析和阐述。并根据分析结论及预测，指出了星辰化工无锡树脂厂双酚 A生产装置改造、扩建的必要性及发展前景。

关键词：双酚A   概况   前景  

 

   一、概述：

    双酚 A ，英文名 Bisphenol-A, 简称 BPA ，化学名又称二酚基丙烷或 2.2- 双 (4- 羟基苯基 ) 丙烷等，是制造环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜、改性酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、四溴双酚 A 及衍生阻燃树脂、聚芳酯树脂等的重要原料。双酚 A 也使用于制备抗氧剂、稳定剂、增塑剂，橡胶防老剂，油漆油墨，农药等行业。以双酚 A 为原料的多种聚合物材料及多种制剂在化工、轻工、电子仪表、机电、交通运输、建筑、军事、航空航天工业等部门及在现代科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。因此，双酚 A 产品对新型合成材料的制造、应用和发展有着重要的意义。同时，一个国家是否有双酚 A 产品，其产量、质量的高低，则从一个侧面反映了该国家的化工技术水平。

    二：近十年来国外双酚 A 发展概况：

    随着双酚 A 在国民经济各方面应用的不断扩大，近十年来世界双酚 A 的产量也在逐年迅速增加，其消费构成也有所变化，特别是在加工工艺技术及质量控制水平上都有很大进展。

   1 、产量及消费构成：

    据有关资料统计世界双酚 A 产量在 90 年不足 100 万吨，且主要集中在几个发达国家。其中美国占 45% ，日本占 18% ，西欧占 28% ，其它地区约占 9% 。以双酚 A 的消费结构看， 90 年代初，美国、西欧、日本用于生产聚碳酸酯（ PC ）的约占 55% ，用于生产各类环氧树脂的约占 37% ，其余为用于生产其它各类产品。由于聚碳酸酯作为五大工程塑料中一种较为经济，但性能优越，无色透明的工程塑料，其用途一直在不断迅速扩大，因此消耗双酚 A 的数量猛增，促使各国纷纷新建、扩建双酚 A 生产装置。至 1995 年底，世界双酚 A 生产能力达到了 170 万吨。其中美国占 43% ，西欧占 28% ，日本占 19% ，亚洲及其它地区约占 10% 。总量与 90 年相比增加了近 1 倍，年平均递增率达到 14% 。同时消费结构也有所变化，用于生产聚碳酸酯所占比例上升至 60% ，用于生产环氧树脂所占比例下降至 30% 。 95 年至 2000 年，世界双酚 A 生产能力及消费量又有新的增长。据最新交流统计资料表明，至 2000 年底，世界双酚 A 生产总能力已达 280 万吨，其中美国占 36% ，西欧占 31% ，日本占 16% ，亚洲及其它地区约占 17% 。用于生产聚碳酸酯的双酚 A 消费量达到了 190 万吨，占消费总量的 67% 。以世界双酚 A 年生产总能力来看， 10 年来足足翻了近 3 倍，年平均增长率达到 12% 。从消费结构看，聚碳酸酯生产的大规模扩大发展是促使双酚 A 生产迅猛增长的主要因素。聚碳酸酯近几年来在国外建筑透明板材、装饰材料、汽车玻璃及车灯、特别是在电脑上所用的各种光盘、碟片、及电讯器材等方面开发应用有很大增长。从国外各种信息分析，今后双酚 A 消费量将主要随着聚碳酸酯的快速发展而稳定增长。预计到 2005 年，世界双酚 A 消费总量将达到 350 万吨以上。

   2 、加工工艺技术及质量控制：

    双酚 A 的加工工艺技术， 10 年来发生了很大变化。其主要体现在二个方面。

一是离子交换树脂法生产工艺及技术日趋成熟，并越来越显示出其独特的优越性。诸如整个工艺过程对设备基本没有腐蚀性、操作条件较氯化氢法工艺宽松、产品质量好、原材料及能耗低、三废排放量少等等。因此一些国外大公司如美国 GE 、 DOW 化学、德国 BAYER 、日本千代田等都由氯化氢法生产工艺逐步转向了离子法生产工艺，致使离子法生产工艺得到不断扩大发展。预计不久的将来，离子法生产工艺将彻底取代氯化氢法工艺。

二是反应工艺技术向助催化剂方向发展，并不断取得进步，生产工艺逐步成熟。由于离子法生产工艺中采用的普通阳离子交换树脂其催化活性及反应选择性并不高，因此一开始技术人员都是考虑在反应工艺中扩大设备、增加催化剂用量和延长反应接触时间及控制反应温度等方式予以弥补，但这些方式会给生产装置带来负面影响，如建设投资的增大，工艺过程中副产物的增多及物耗能耗的增加等。随着世界各大公司厂商科技开发的不断投入，一种以阳离子交换树脂上接入一定助催化基团的新型催化剂得到了开发并被广泛应用。使用助催化剂的工艺具有很高的反应选择性和活性，从而可大大减少副产物的产生及缩小反应设备，为产品成本的降低和规模经济装置的建设铺平了道路。                      另外，随着新的生产工艺的成熟应用，也把双酚 A 的质量提高到新的等级。 90 年代初，国际市场上的双酚 A 产品还明确分为环氧级和聚碳级。当时的聚碳级纯度一般也只能控制在 99.7% ，色度一般控制在 30# 左右。但随着技术上的不断进步及市场经济的竞争，目前双酚 A 产品 在市场上已不再有环氧、聚碳级之分，其纯度一般已达到99.9% ，色度一般已可控制在 5~15# 。为生产高质量的聚碳酸酯及高档次的环氧树脂提供了原料保障。

    三、国内现状及我们的前景：

   1 、国内现状：

    我国生产双酚 A 已有几十年的历史，但目前总能力只有 2 万吨规模。在无锡树脂厂引进波兰 ICSO （重有机合成研究所）软件包建成的 1 万吨 / 年离子法工艺生产装置投入正常运行以前，我国的双酚 A 生产基本上一直是沿用国外 40 年代开发的硫酸法生产工艺。该工艺使用大量的无机酸及有机溶剂，设备腐蚀及环境污染严重，原材料消耗高但产品质量低劣，成为高质量环氧树脂生产不可逾越的障碍，更无法满足聚碳酸酯生产对其的质量要求。为此，在 80 年代，我国化工部合成材料研究所、天津大学、大连造漆厂、上海染化二厂及无锡树脂厂等，都先后花费了一定的人力、物力、资金及时间，致力于氯化氢法和离子法生产双酚 A 工艺的开发研究，力图攻克这一领域的技术难关，但最终都因各种原因未获得好的结果。时至 80 年代末，随着改革开放的春风，为我国广大科技人员及企业领导打开了面向世界的视窗，提供了引进国外先进技术的可能性。当时国际上双酚 A 生产技术还是氯化氢法工艺占主导地位，但离子法生产工艺也已有大型工业装置及近 10 年的生产历史，正渐趋成熟且不断显示出其优越性。鉴于当时国际上几大公司垄断双酚 A 生产技术，只愿出售产品，无意报价出售技术软件，也鉴于国情、厂情等原因，无锡树脂厂最终决定从波兰 ICSO （重有机合成研究院）及勃拉霍夫尼亚化工厂引进了 1 万吨 / 年离子法双酚 A 生产工艺软件包。而岳阳巴陵树脂厂则引进购买美国氯化氢法的工艺技术专利建造了 5 千吨 / 年的双酚 A 生产装置。同时，天津大学在化工部的支持下则继续加紧研究开发具有自己特色的离子法生产双酚 A 技术。至 95 年，无锡树脂厂建设的 1 万吨 / 年离子法双酚 A 装置在历经消化吸收、改造创新的波折后，开始投入正常运行，并在近几年的生产过程中不断积累实际生产数据经验，成功地进行了几次较大的技术改造，均取得很大进步和经济效益。至 98 年底，该装置在比原技术软件少用五分之二催化剂的情况下，全面达到了各项技经指标，成为国内唯一一套用离子法工艺生产高质量双酚 A 产品的万吨级装置。在此期间，岳阳巴陵树脂厂建设的 5 千吨 / 年氯化氢法工艺装置则由于引进的技术零星不配套，不成熟、设备仪表腐蚀严重及缺乏有效的生产操作培训和指导，至 98 年始终未能开通流程组织生产，目前已决定放弃并拆除装置。但是，国内天津大学的研究开发获得一定成果，其独辟溪径的反应技术、高选择性催化树脂、固相脱酚技术等十多项研究成果获得国家专利。并在天津开发区建设了一座万吨级规模的工程实验装置。该装置已历经好几次的试生产和整改，但因从试验室跳过了至关重要的中试阶段而直接跨入工业大装置，致使全套装置在工艺、设备设计及工程安装等方面均存在一系列问题，再加上组织机构、管理上存在的缺陷和缺乏生产经验，至目前为止，该装置还未能正常运行。预计通过有效的技术整改及不懈努力，在近 2 年会取得工艺技术的成功并形成工业生产规模。

   2 、我们的前景：

    通过对国内外双酚 A 发展概况的分析，可以清楚的看到，在国内虽然我们的装置目前暂时处于领先地位，但与国际上先进的大装置相比，其差距是显而易见的。随着我国国民经济的快速发展，双酚 A 的消费将会有相当大的发展。由于美国及欧洲地区双酚 A 的生产和消费基本已达到了平衡状态，因此国外的一些大公司都把发展双酚 A 及其后续产品的眼光投向了亚太地区，而中国是亚太地区公认的最大市场。目前我国双酚 A 主要还是用来生产环氧树脂， 96 年国内环氧树脂生产消耗双酚 A2.8 万吨，当年无锡树脂厂投放市场的双酚 A 只有几千吨，所存在的缺口全部依赖进口填补。 98 年底的海关总署统计数字表明当年双酚 A 进口报关数达到 3 万吨，加上无锡树脂厂 1 万吨，当年国内生产环氧树脂消费双酚 A 约 4 万吨。另一方面，我国环氧树脂和聚碳酸酯的实际消费量远远超过国内生产能力，所缺部分长年依赖进口， 1991~1995 年海关统计我国累计进口环氧树脂 11 万吨，聚碳酸酯 12 万吨，二项折算需消耗双酚 A16 万吨。 2000 年我国实际生产环氧树脂 8 万多吨，进口的环氧树脂及聚碳酸酯有近 30 万吨，合计折合消耗双酚 A20 多万吨，可见国内发展双酚 A 及其后续产品的市场容量是多么大。因此，随着国内目前生产技术的提高及规模的不断扩大，预计到 2005 年我国的环氧树脂生产能力将达到 15 万吨，相应需消费双酚 A10 万吨以上，如果聚碳酸酯生产技术能在近年得到发展，则双酚 A 消费量将在此基础上相应增加。由此，国内市场的消费容量为我们装置提高生产技术，扩大生产规模提供了广阔的前景。再者，目前我们的离子法生产双酚 A 装置已安全连续运行了 5 年多，代表国际先进水平的助催化反应技术也已掌握并在装置上得到实施。在此过程中培养锻炼了一支具有相当水平的技术人员和操作人员队伍，如果继续努力开展国内外技术合作，吸收采用目前国际上最先进工艺技术及设备，通过技术改造及扩建，尽早把生产装置扩大至经济规模水平，在满足国内双酚 A 市场需求的前提下，占领国内市场并提高市场竞争力。另外，在扩大提高我们环氧树脂生产能力及技术的同时，应尽早进行聚碳酸酯生产技术的调研、开发及引进，必须把国内聚碳酸酯的生产技术纳入我们的发展规划，应该利用我们在国内双酚 A 生产处于领先地位的有利条件，争取在国内建设第一套具有国际先进水平的聚碳酸酯生产装置。届时，这恢宏的蓝图实现之时，将是我们企业稳固国内领先地位，抗衡国际同行，振奋民族精神，使自己在国内外市场的剧烈竞争中立于不败之地的辉煌时刻的到来之日。