聚醚多元醇的生产现状及技术发展探讨

2019-01-23张义成

中国设备工程 2019年1期

张义成

（大庆油田庆升实业公司防腐保温材料厂，黑龙江大庆 163712）

在聚氨酯行业领域中聚醚多元醇（PPG）的使用非常广泛，聚氨酯行业的产品主要分为软质泡沫、硬质泡沫、非泡沫级聚氨酯等多系列的产品。聚氨酯材料在性能方面的表现非常突出，在不同的行业中都有非常广泛的应用，而且产品的种类也比较多。鉴于此，聚醚的生产厂家通常都会根据实际用途的不同，生产性能不同的聚醚产品。如果将聚醚产品按照性能的差异进行分类，可以分为软泡用聚醚、硬泡用聚醚、聚合物多元醇、弹性体、粘结剂用聚醚产品、特种用途的聚醚产品以及非聚氨酯用聚醚产品等。

随着近年来我国经济的快速发展，国内的聚氨酯产业也迎来了高速增长的时期，但是在聚氨酯行业内却存在原料的供应增长与实际的聚氨酯产品需求不相符合的现象。但是，在国内大量引进聚醚多元醇生产装置以及不断的扩大产能后，产品的质量以及产量都取得了较大的突破，目前国内的聚醚多元醇市场基本上能够达到供需平衡。在我国以往的聚醚原料行业中，一些规模相对比较大的软泡生产厂商的聚醚原料基本上依靠进口来维持，但是随着我国在聚醚行业中的不断发展，一些自主品牌的聚醚产品在质量上与进口的聚醚产品的差距在不断减小，国产聚醚产品在软泡生产中的应用规模也在不断扩大。但是硬泡用聚醚材料在生产制作的过程中所使用的生产设备大小不一，因此不同品牌的产品在质量上也存在较大的差异，这就需要针对硬泡用聚醚产品，不断提升其生产制造工艺的技术水平，并对其产品的质量进行严格的规范，这样才能促进硬泡用聚醚产品的质量提升。

1 聚醚多元醇（PPG）工艺路线及技术发展状况

聚氨酯制品在生产过程中需要大量使用聚醚多元醇来作为原料，但是聚醚多元醇在生产环节的技术上一直存在瓶颈，一些国外大型的聚醚生产厂商如巴斯夫、拜耳等企业对聚醚生产技术进行了垄断，使得我国的聚醚生产技术的研发进展缓慢。

聚醚多元醇的生产制作会因为生产厂商的不同而存在较大的差异，但是聚合法生产聚醚多元醇方法的应用比较广泛，聚醚多元醇的生产制造过程主要分为加成聚合以及后期的中和、脱水、过滤等几个处理环节。针对聚醚多元醇加成聚合环节的加成聚合反应，目前主要有两种聚合方法：间歇法和连续法。使用间歇法进行聚合反应的时候，可以实现在不同牌号产品之间的随时切换，而且其自动化的生产控制构成也使得产品的质量非常稳定，因此，非常适合生产多种牌号的聚醚产品；而连续法则具有生产效率高、制造成本低等特点，但是连续法主要是用来进行通用牌号聚醚产品的批量生产，使用连续法在进行牌号切换或者起停车的时候非常困难，而且在牌号的切换的过程中，还会生产出一些附加的过渡材料。鉴于此，在实际的聚醚材料生产过程中间歇法的使用相对广泛一些。

就目前聚醚生产制造的工业技术发展来看，快速反应的新催化剂体系的生产工艺技术，在聚醚生产行业内处于领先水平。快速反应的新催化剂体系与传统的氢氧化钾催化剂方法相比较，催化剂的用量相对较少，而且在聚醚产品内部存留下来的催化剂也不会对聚醚产品的发泡效果造成影响，这与传统的聚醚生产工艺相比较，可以省去中和氢氧化钾、吸附等很多的工艺过程。这为企业生产聚醚产品将节省25%的成本，另外，还能节省大约30%的可变成本；此外，这种新的催化体系还能对聚醚产品的相对分子质量进行很好的控制，实际生产的聚醚产品的性能也比传统工艺下生产的聚醚产品有较大的提升，另外，在传统聚醚多元醇不能适用的很多领域实现很好的应用，比如，在运动鞋的底垫生产过程中，利用新催化体系生产的聚醚产品就能很好的替代传统的聚酯产品。

2 国外聚醚多元醇的生产现状

2.1 聚醚多元醇的生产状况

在全球范围内，聚醚多元醇的生产装置一般规模上都比较大，而且生产也比较集中，诸如Bayer公司、Dow化学公司、Shell公司等一些大型跨国企业基本上垄断了全球的聚醚多元醇的生产，根据2000年全球聚醚多元醇生产状况的统计数据，全球的聚醚多元醇的实际产能达到了536万t，美欧国家占据了62%的产能，日本占据了9%。

2.2 聚醚多元醇的消费情况

相关的化学公司经过统计后发现，在上世纪70年代，全球范围内的聚氨酯每年的产量实际达到了110万t，2004年产量已经达到了900万t左右，增长速度惊人。而近年来聚氨酯实际的需求量在不断的增加，在亚太地区，聚氨酯产品经过多年的发展后与欧美国家形成了竞争形势，其中中、日聚氨酯产品的产量以及市场实际的需求量都在不断增加。近年来，汽车的需求量仍然在稳步的增长，但是家具、床品等领域对聚醚多元醇需求量增长的放缓甚至下降，对其也造成了一定的影响，其中软质聚氨酯泡沫产品的实际市场需求增长非常缓慢，只有1．5%左右。而硬质聚氨酯泡沫、非泡沫产品的需求量的增速较快，能达到年均4%以上。

2.3 聚醚多元醇的产能和消费预测

随着近年来世界经济的回暖，聚氨酯行业的发展呈现出快速增长的势头，其中亚洲以及一些发展中国家的聚氨酯行业的发展最为迅速。而聚氨酯工业生产的不断发展必然会带动聚醚多元醇产业的增长，就目前的情况来看，亚洲地区内聚醚多元醇的年均增长能够达到5%，而全球的增长速度为3%。

3 国内聚醚多元醇的现状

3.1 中国聚醚多元醇的主要生产商及产能

中国的聚醚多元醇行业经过多年的发展后，已经先后出现了30多家生产制造厂商，年均产能达到60万t左右，而其中10几家企业的生产线已经拥有了万吨级的生产制造设备，这些厂商包括天津石化公司第三石油化工厂、南京金陵石化公司化工二厂、上海高桥石化公司化工三长、锦化化工有限责任公司等一些厂家，上述厂商的聚醚多元醇产量基本上占据了全国总产量的80%以上。

3.2 聚醚多元醇的消费情况

聚氨酯产业仍然是目前聚醚多元醇主要的消耗产业，能够占到全国聚醚多元醇总消耗的80%左右，其中主要包括软质泡沫聚氨酯产品、硬质泡沫聚氨酯产品以及非泡沫级聚氨酯产品。软质泡沫聚氨酯产品以及半硬泡聚氨酯产品主要应用在家具行业的衬垫、装饰、汽车的主要垫材、地毯的底衬、服装的里衬、建筑行业的吸音材料、体育行业的主要垫材、床垫以及相关精密仪器的包装材料等，而硬质的泡沫聚氨酯产品在冰箱以及冷库的保温方面的应用非常广泛，其消耗量能达到硬质泡沫聚氨酯产品的57．5%，另外石油运输管道以及化工储罐等工业相关的设备的绝热，能够消耗15%左右的硬质聚氨酯产品，此外在建筑行业中，绝热、吸音等装修装饰材料每年能消耗大约10%的硬质聚氨酯产品，还有在交通运输行业的绝热领域以及其他领域每年能够消耗大约17．5%的硬质聚氨酯产品。在硬质聚氨酯产品方面，中国仍然处于落后地位，发达国家的硬质聚氨酯产品每年大约有50%的产能消耗在建筑行业，而中国的硬质聚氨酯产品在建筑行业的应用上仍然处于初级阶段。但是中国快速发展的汽车以及摩托车领域为聚氨酯产业的发展提供了较为广阔的市场空间。

3.3 国内聚醚多元醇生产上主要的压力

自我国加入世贸组织后，根据世界贸易组织的相关规定，我国在商品进口环节必须要遵照规定，逐年降低进口关税，这就意味着聚醚多元醇产品的进口成本也会逐年降低，产品的进口数量势必会不断增加，这对国内的聚醚多元醇生产厂商会形成较大的冲击。

另外，在聚醚多元醇的生产制造过程中主要用到的原材料为环氧丙烷。而国内大部分的环氧丙烷生产厂家使用的生产工艺基本上都是氯醇化工艺，在国家提倡环保生产政策的大环境下，多数环氧丙烷的生产厂家都面临着较大的压力，可以预见的是，在未来的几年内，国内的环氧丙烷市场将面临着供求关系失衡的局面，而如果要弥补这一空缺，就需要加大对环氧丙烷材料的进口，但是长期以来，进口会对国内的聚醚多元醇行业带来很多不稳定的因素。