【2012年5月 嘉肯行业研究部】
第一节 异丙醇产品介绍
异丙醇，俗称IPA，又名仲丙醇、二甲基甲醇 (dimethylcarbinol,2-propanol)，是一种性能优良的有机溶剂。溶于水、醇、苯、氯仿等多种有机溶剂，有毒。
它是一种较早被生产的石油化工产品，是重要的基本有机化工原料，现已被广泛应用于溶剂、化工中间体、丙酮和医药品等。
在溶剂应用方面，主要用于作油漆、油墨、农药、合成树脂、电子工业的溶剂，以及抽提溶剂、涂料溶剂、脱蜡溶剂、虫胶溶剂，也是涂料、油漆的悬浮液和分散液，汽车抛光涂料、塑料彩印油墨的最好稀释剂。在油墨中，主要用作水基涂料的助剂和稀释剂。
异丙醇还是生产多种有机化合物的重要中间体，可用作合成甘油、乙酸异丙酯以及丙酮等，还广泛用作石油燃料的防冻添加剂，用于汽车和航空燃料等方面。
在制药方面，主要用作抗生素、维生素萃取剂和药品胶囊清洗剂等。
第二节 异丙醇产品生产工艺
目前工业上异丙醇的生产方法主要是丙烯水合法，其工艺路线可分为丙烯间接水合法和丙烯直接水合法2种。另外还有少数生产装置次啊用丙酮加氢法。
丙烯间接水合法：该方法是将丙烯溶解在硫酸溶液中发生酯化方滢生产硫酸氢异丙酯和硫酸二异丙酯，再经过水解制得粗异丙醇，最后经精制得高纯度的异丙醇产品。水解所得的稀硫酸，经浓缩并除去固体或胶状物后可回收利用。
该法的优点是可以利用廉价低质量分数的丙烯以及廉价的硫酸，丙烯转化率高达90%以上，所得粗异丙醇质量分数可以达到50-60%，减少了精制费用。
不足之处是流程复杂，选择性低，水解酯类和硫酸再生需要消耗大量的蒸汽，设备腐蚀严重，废水和废气处理较为困难，对环境有一定的污染，且原料消耗和生产成本较高，使其发展发展受到一定的限制，已经被逐渐淘汰。
丙烯直接水合法：该法是目前工业上生产异丙醇的主要方法，它是使丙烯在催化剂存在下直接发生水合反应生产异丙醇，同时副产正丙醇。丙烯直接水合法可分为气相直接水合法、液相直接水合法和气-液混相水合法3种。
气相直接水合法以德国维巴公司开发的维巴法为代表，液相直接水合法以日本德山曹达公司溶液催化法为代表，气-液混相法以美国德士古公司的离子交换树脂法为代表。
气相直接水合法与间接水合法相比，选择性好，副产物少，丙烯总转化率达97%；而且流程短，设备简单，经过改进可用于生产乙醇，不足之处是直接水合法为防止磷酸溶出，需要把水转为气态，在生产上需要补加磷酸，故采用了对平衡不利的高温低压反应条件，致使转化率较低，中国锦州石化公司即采取该法。
液相直接水合法：该法的优点是催化剂活性高，丙烯和多阴离子活性络合，与通常采用的在硫酸等酸性水溶液中进行水合相比较，在同一氢离子浓度的情况下，反应速度增大2倍多，丙烯单程转化率高，选择性高，改进了催化剂的流逝问题，催化剂较稳定，可循环使用，寿命长。缺点是耗电量大，粗产物含大量水，蒸馏时热量消耗量大。
气-液混相法：该法优点在于无需高纯度丙烯及大量未反应的丙烯循环，反应条件相对缓和，丙烯转化率高，能耗低，缺点是催化剂价格昂贵，寿命较短。我国抚顺石油化工研究院在1993年开发出了树脂法丙烯直接水合制异丙醇的催化剂及相关工艺。
丙酮加氢法：丙酮与氢在催化剂作用下，发生反应而生产醇。其两个主要流程为合成工序和精馏工序。
丙酮加氢法生产异丙醇优点在于：该法为低压加氢过程，反应温度不高，反应及精制过程能耗较低，装置流程简单，设备投资小。对有大量氢气富裕的氯碱、化肥企业、生物发酵法丁醇丙酮生产企业来说，更具有原料成本优势。丙酮加氢法制异丙醇自2010年开始兴起，嘉肯咨询对国内拟在建项目调查统计，截止2011年，国内丙酮法产能超过15万吨/年。
缺点是该生产工艺还存在着一定的不确定因素，产品质量优缺点都十分突出，丙酮必须与异丙醇价格保持一定差距，生产才有利润可言，不少企业对于该工艺能否长期盈利以及能否长期供应均持观望态度。2011年日本三井化学公司宣布将一套位于大阪的2.8万吨/年异丙醇生产装置用丙酮法取代原先的丙烯法。
随着丙酮法制备异丙醇的影响逐渐深入，国内新增扩产多采用此方法。
第三节 世界异丙醇供需现状
在过去10年来，异丙醇生产和消费由发达国家在主导。北美地区、亚洲地区和西欧是异丙醇的主要产区，同时也是异丙醇的主要消费区。近年来，随着中国经济的兴起，异丙醇生产能力在向亚洲地区转移。
2002年，全球异丙醇的总生产能力为246.3万吨，其中北美地区的生产能力为105万吨，约占世界异丙醇总生产能力的42.6%；亚洲地区的生产能力为63.2万吨，约占总生产能力的25.7%；中东欧地区的生产能力为7.4万吨，约占总生产能力的3.0%，中南美地区生产能力为5.7%，比重为2.1%，西欧地区的生产能力为65万吨，占总产能的26.4%。
2009年全球异丙醇产能为263.3万t/a，其中北美地区产能为79.3万t/a，占总产能的33.6%；亚洲地区为76.6万t/a，占32.4%；西欧地区为66万t/a，占27.9%。
与2002年相比，亚洲地区所占比重提高近7个百分点。北美地区所占比重下降了近9个百分点。
表 世界各区域异丙醇产能结构变化
|
2006年 |
2009年 |
2011年 |
北美地区 |
42.6% |
33.6% |
—— |
亚洲地区 |
25.7% |
32.4% |
—— |
西欧地区 |
26.4% |
27.9% |
—— |
其他地区 |
5.3% |
6.1% |
—— |
总产能（万吨） |
246.3 |
263.3 |
290 |
异丙醇产业代表性的生产企业壳牌化学公司、美国埃克森美孚化学公司、美国陶氏化学公司和德国SasolOlefins & Surfactants公司。其产能均超过20万吨。
产能处于第二层级的公司有：台湾李长荣化工、韩国LG化学、中石油锦州石化、日本Nippon石油公司和印度Deepak肥料石化公司等，公司年产能处于8-11万吨之间。产能位居前九位的公司产能占总产能的70%。
近两年来，中国不少生产企业纷纷投资建设异丙醇生产装置，将产能由13万吨扩充至约33万吨。
表 2009年世界主要异丙醇生产企业及产能统计万t/a
编号 |
公司 |
产能 |
1 |
壳牌化学公司 |
47.4 |
2 |
美国埃克森美孚化学公司 |
38.0 |
3 |
美国陶氏化学公司 |
28.0 |
4 |
德国SasolOlefins & Surfactants公司 |
23.0 |
5 |
台湾李长荣化工公司 |
11.0 |
6 |
韩国LG化学公司 |
10.0 |
7 |
中石油锦州石化公司 |
10.0 |
8 |
日本Nippon石油公司 |
8.5 |
9 |
印度Deepak肥料石化公司 |
8.5 |
10 |
Orsknefteorgsintez |
7.4 |
11 |
日本德山(Tokuyama)公司 |
7.4 |
12 |
阿根廷SolPetroleo公司 |
4.8 |
13 |
韩国ISU化工公司 |
4.0 |
14 |
日本三井化学公司 |
3.3 |
15 |
山东东营海科化工(集团)公司 |
3.0 |
16 |
其他 |
22.0 |
|
合计 |
263.3 |
在异丙醇产品需求方面，有研究机构分析：2009年世界异丙醇总消费量为210.7万t，其中北美地区、亚洲地区和西欧的消费量分别为63.0万t、75.2万t和51.5万t，占世界消费总量的90%。
2009年世界异丙醇主要消费领域是溶剂和丙酮，两者的消费比例达60%以上。国外有机构预测未来几年世界异丙醇消费将以年均2.2%的速度平稳增长。至2014年消费量将达到232.6万吨。主要驱动力是涂料、油墨、农药和电子工业的发展，主要消费地区仍然集中于北美和亚洲。
表 2014年世界异丙醇消费预测万t（略）
第四节 中国异丙醇市场现状
我国异丙醇的研究开发起步较早，中国在1977年建立最早的一套年产2万吨异丙醇生产装置，采用丙烯气相直接水合法。中间经历过两次产能扩张，已达10万吨。在2000年之前，国内还有其他的生产企业涉足该领域，如上海溶剂厂、济南化工厂、锦西石油五厂、上海人民制药厂、北京化工厂、北京化学试剂研究所、天津试验三厂等，但装置规模较小，均不太成功。
至2009年，中国异丙醇总产能约为15万t/a，生产企业主要有中石油锦州石化公司、山东东营海科化工(集团)公司和淄博诺奥化工有限公司3家，2009年三家异丙醇生产企业的产量约11.2万吨。其余都为副产和下角料回收生产的小企业，产量较小。但也有其他的统计数据表明，在江浙一带的新建装置约有5万吨的产量。
2010年国内异丙醇受原料供应的限制，丙烯水合法生产工艺没有得到进一步应用，仅有中石油锦州石化公司拟建一套异丙醇生产装置，并将实施异丙醇联产异丙醚，但并没有实质性进展。由于没有新增丙烯水合法生产装置投产，传统的异丙醇生产企业的产量基本与2009年持平。新增产量集中在丙酮加氢法生产装置的稳定扩产。
进入2011年度，本土企业采取丙酮加氢法生产工艺，国内多家大型酚酮装置投产，丙酮供应量在激增。刺激了丙酮法异丙醇装置的建设。2011年国内有6家企业新的生产线投产，将异丙醇总产能扩充至33.4万吨。
表：2011年国内生产企业产能列表（单位：万吨/年）
|
生产企业名称 |
2010年产能 |
2011年产能 |
生产工艺 |
1 |
中石油锦州石化公司 |
10 |
10 |
丙烯水合法 |
2 |
山东东营海科化工 |
5 |
5 |
丙烯水合法 |
3 |
山东淄博诺奥化工有限公司 |
2 |
3 |
丙烯水合法 |
4 |
建德建业有机化工 |
1 |
2.5 |
丙酮加氢法 |
5 |
德州德化化工 |
1 |
1 |
丙酮加氢法 |
6 |
浙江新化化工 |
5 |
6 |
丙酮加氢法 |
7 |
江苏盐城苏普尔化学 |
|
5 |
丙酮加氢法 |
8 |
山东菏泽玉皇化工 |
|
0.9 |
丙酮加氢法 |
|
合计 |
24 |
33.4 |
|
在过去六年中，中国市场对异丙醇消费需求保持稳定增长态势，2010年表观消费量近30万吨，2005-2010年间，表观消费量年均增长为8.5%。
稳定的需求刺激了国内异丙醇产量的迅速增长，中国异丙醇行业在2007～2010年产量的年均增长率约为11.7%，而同期的市场表观消费量年均增速为7.7%。生产企业也由世纪初的中石油锦州石化一家独大，发展到有近5家企业产能超过5万吨。
国内异丙醇产业的本土化生产不断扩大，大大减缓了产业的进口依赖度。2005年中国异丙醇进口量为11.2万吨，2006年进口量为9.58万吨，但在2007-2010年进口量一直维持在10万吨以上。2010年进口量约为11.76万吨，同比增长15.2%。
表：国内市场异丙醇产业的发展概况（单位：万吨/年 部分数据略）
年份 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
进口量 |
11.19 |
9.58 |
—— |
—— |
—— |
—— |
产能 |
10 |
13 |
—— |
—— |
—— |
—— |
产量 |
9.10 |
11.50 |
—— |
—— |
—— |
—— |
表观消费量 |
19.83 |
20.96 |
—— |
—— |
—— |
—— |
本土异丙醇产能的迅速扩张，也让国内市场异丙醇价格出现大幅波动。
受需求推动及原材料价格上涨的影响，近年来国内异丙醇价格上涨幅度比较明显。总体保持稳定上涨态势。2011年大部分时间价格维持在10000元/吨以上，9月份价格一度摸高12000元/吨。10月以后受宏观经济形势的影响，国内大部分化工产品进入暴跌行情，异丙醇也未能幸免，至年底时跌倒了9000~9100元/吨。
进入2012年，受全球经济的不景气以及市场对国内经济进行深度调整的预期，异丙醇需求一直低迷。异丙醇价格依然处于下降通道。这让国内异丙醇生产企业广泛处于亏损状况，据了解，产能最大的中石油锦州石化2012年异丙醇开工率不足一半。这种格局在短期内难以得到改观。
第五节 中国市场异丙醇需求概况
国内市场异丙醇用途主要在油墨和涂料等领域中作为有机溶剂，在医药、有机化工原料及电子工业等方面。其中又以油墨和涂料为最主要和稳定的细分市场，据嘉肯咨询了解数据，2010年异丙醇在油墨和涂料中的消费量约12.6万t，占总消费量的42.1%。
另，截至2011年7月份，中国涂料产量累计增长率为18.9%，未来几年将继续保持10%左右的增速。
在医药领域，异丙醇作为原料主要用来生产中间体7-氨基头孢烷酸(7-ACA)、碘海醇和氯霉素，另外还可以用来生产阿莫西林、脑复康、异丙基铝(催化剂)等。专家分析，该领域消费量约为6万吨。并且随着医药市场的广阔增长空间，未来需求增速将超过15%。
有机化工原料：异丙醇作为化T原料，可以生产异丙胺，异丙胺用途非常广泛，可以生产农药(如除草剂莠去津、扑草净、草甘膦异丙胺盐、苯达松)、医药(如肝乐、心得安、吲哚心安、氯喘等)、染料中间体，在橡胶行业用作橡胶促进剂，在水处理行业用作硬水处理剂和去垢剂等。此外异丙醇还可以制备异丙醚、丙二酸异丙醇酯、醋酸异丙酯、异丙醇醚及其他异丙醇酯等。
该领域对异丙醇整体需求约为7.5万吨。未来增速约在10%左右。
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— 完 —
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