1 叔丁胺物化性質與用途
叔丁胺分子式(CH3)CNH2,是一種無色透明液體。密度(d)0.6958,沸點43. 6℃,凝固點-67℃,閃點10℃,折射率(n)1.3784。略有毒性,能與水、乙醇混溶,溶于普通有機溶劑。
叔丁胺是一種重要的有機合成中間體,主要用于合成橡膠促進劑NS,藥物福利平、農藥殺蟲劑、染料、著色劑等。
2 叔丁胺生產工藝
叔丁胺的生成有4種工藝方法:
⑴ 叔丁脲水解法
此法是將尿素在硫酸存在下與叔丁醇進行低溫反應,生成叔丁脲硫酸鹽然后用堿中和掉硫酸,得到叔丁脲,再水解制得叔丁胺,此法是生產叔丁胺的傳統方法,反應過程有大量強酸、強堿反應。設備腐蝕嚴重,產品收率低、質量差、成本高、不易規模化生產,國內主要以山東三益精細化工廠、山東桓臺社會福利橡膠助劑廠、山東陽谷華泰助劑廠等生產,該法在國外已被淘汰。
⑵ 異丁烯氨化法
生產成本低、污染小,不足之處是工藝技術難度大,反應在高溫高壓下進行,對設備要求高,在我國沒有實現工業化生產,國外BASF公司、美國德士古、阿克蘇等實現了大規模化生產。
⑶ 異丁烯-氫氰酸法
工藝較為簡單、產品質量好,收率高,但該法對設備耐腐蝕性要求較高,加上原料氰化物對環境污染較大、生產成本高,所以在我國工業化意義不大,國外代表生產廠家有德國拜耳公司、美國羅門哈斯公司、日本住友化學公司等。
⑷甲基叔丁基醚-氫氰酸法
此法生產產品質量好,生產過程對環境無污染,特別是我國近年丙烯腈工業發展較快,而副產物氫氰酸由于劇毒,其銷售、貯存運輸都及為困難,國內淄博富豐同暉化工有限責任公司就很好的利用了氫氰酸原料資源,靠近齊魯石化丙烯腈廠建廠,利用齊魯石化丙烯腈廠的副產品氫氰酸,實現了規模化叔丁胺生產,目前該公司經過不斷改進,已成熟掌握了一套獨特的工藝方法。叔丁胺的質量達99.9%以上,山東荷澤化工廠也使用此工藝,但其氫氰酸為天然氣制得,成本相對較高,且受限于天然氣供應。
3 叔丁胺生產狀況
目前國際叔丁胺主要是德國BASF公司、日本住友、美國孟山都等企業生產。 近年來國內叔丁胺的生產情況發生了很大變化,主要表現在:生產廠家少了,由原來的十幾家減少到現在的幾家,總的年生產能力8000t,但大部分企業采用叔丁脲法生產,且基本處于停產、半停產狀態,而新廠家后來居上,如淄博富豐同暉化工有限責任公司于2002年4月投產第一套裝置年產1800t,擴產達到年產2500t。同時,于2005年10月30日投產第二套裝置年生產能力達3500t,目前全年產量達6000t以上,實現了國內叔丁胺的規模化、專業化生產,在國內及亞洲處于首位,成為叔丁胺行業里的領軍企業。
4 叔丁胺主要市場應用
(1)叔丁胺是生產次磺酰胺類橡膠硫化促進劑NS的主要原料,NS是橡膠行業特別是子午線輪胎生產所需促進劑,是促進劑NOBS的替代品,因NOBS分子式中含有仲胺基結構基因,在橡膠加工、存放、使用期間會生成N-亞硝胺。這是一種強烈的致癌物質,會造成環境污染和對人體的危害。國家已明令限制使用,世界發達國家要求用促進劑NS代替NOBS,所以說NS存在較大的市場擴展空間,另外它還能生成TBSI,也是伯胺法,且不產生N-亞硝胺。在國家推行環保促進劑的大前提下,相信NS的使用會逐漸增大,這樣也進一步的推進了叔丁胺市場。
(2) 叔丁胺還可以應用于農藥,它可以生成農藥殺螨隆、殺螨隆是磺酰脲殺蟲劑,是防止棉花等作物上植物性螨類、粉虱、葉蟬等有效殺蟲劑。同時,它還可生成特丁津等殺蟲劑。
(3) 叔丁胺還可生成抗生素類藥物利福平,另外由于含有伯胺基因,還可作染料、潤滑油、添加劑、涂料等中間體。
5 叔丁胺市場前景分析
因為叔丁胺80%應用于橡膠助劑NS,所以NS的市場決定了叔丁胺市場的發展。促進劑NS是伯胺結構產品,在硫化過程中不產生亞硝胺毒性物質,其產品物性與NOBS接近,在國外首先用它替代NOBS,因此倍受重視。生產和需求量增長速度很快,由于NOBS能產生有毒致癌物質,所以,在國外橡膠行業NS已基本代替NOBS。2004年、2005年國外的NS需求量較大;而且NS的年消耗量總計以10%~15%的速度增長,而國內市場由于國家的政策還沒有強制措施,且部分企業不愿改變老工藝,或NS成本相對較高等多種原因延緩了NOBS的替代速度。這樣看來國內NOBS的替代正處于開始階段,NS在國內仍存在很大的潛在市場,也就是說,叔丁胺存在一定市場空間。從過去的市場中,我們不難看出,要想加快NOBS的替代速度,那么我們就必須進一步降低NS的生產成本,這樣就對NS的主要原料叔丁胺的規模化生產提出更高的要求。在過去的幾年中,我國的叔丁胺主要依賴于進口,BASF、日本占國內80%以上的市場,且價格較高,影響了NS的最終銷量,價格比NOBS高3000元以上,減弱了NS的替代優勢。進入2005年以后,由于國內叔丁胺生產能力的提高特別是淄博富豐同暉化工有限責任公司由原來的年產1800t提高到6000t,實現量化生產,降低了生產成本,致使國內叔丁胺價格逐步下調,趨向合理穩定,使國內市場占有率達80%以上,有效地緩解了NS的成本壓力,為推進環保助劑NS的發展奠定了基礎。
6 投資建議
叔丁胺市場前景良好,在未來將呈現成長態勢,但現在國內叔丁胺生產情況則不免有供大于求之感,盡管叔丁胺的消費量在未來幾年會有較大增長,但供應能力恐怕增長更快,像大的叔丁胺生產企業都有擴建計劃,而且擴建時間較短,同時目前仍有部分叔丁胺已建成裝置由于市場原因處于停產,等待市場好轉開工,所以說,叔丁胺現有生產能力已完全能滿足未來幾年叔丁胺增長后的使用量。因此,對于叔丁胺新建項目要謹慎,不可跟風盲目上馬。
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