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一文读懂甲乙酮/丁酮(MEK)

时间:2024-06-05 来源:小编 点击:

一文读懂甲乙酮/丁酮(MEK) 甲乙酮又称为丁酮、2-丁酮(MethylEthylKetone,简称MEK),分子量为72.11g/mol,沸点79.

一文读懂甲乙酮/丁酮(MEK)

      甲乙酮又称为丁酮、2-丁酮(MethylEthylKetone,简称MEK),分子量为72.11g/mol,沸点79.6℃,是一种无色透明的液体。

     具有优异的溶解性和干燥特性,且具有沸点较高、蒸汽压力较低的优点,可与多种烃类溶剂互溶,甲乙酮可以被应用在炼油、染料、涂料、粘合剂、医药、润滑油脱蜡、印刷油墨、电子元件清洗等行业作为溶剂,在制备催化剂、抗氧剂、聚氨酯、乙烯树脂、丙烯酸树酯、酚醛树脂、磁带、酮类衍生物(高分子酮、甲基异丙烯酮、β-二酮、酮基哌啶衍生物、过氧化丁酮、甲基戊基酮、丁酮肟、丁二酮、甲基假紫罗兰酮等)等应用领域具有广泛用途。


甲乙酮的主要工艺


        传统合成甲乙酮的工艺方法是“丁烯水合法”,即以丁烯为原料,与水加成生产仲丁醇,再脱氢生产甲乙酮。其具体路线又可以分为间接水合法与直接水合法。此外,还有少量的甲乙酮是由轻烃氧化制醋酸副产而得。
        间接水合法是传统的甲乙酮生产工艺。该法采用正丁烯的三种同分异构体(丁烯-1,顺、反丁烯)用硫酸吸收生成硫酸氢仲丁酯和硫酸二仲丁酯,然后各自水解生成仲丁醇。水解反应除生成仲丁醇外,还有各自副产物包括仲丁醚甲乙酮、异丙醇、烃类等。
       含共沸水的粗仲丁醇用汽提法从稀硫酸中分出再送碱洗和丁烷脱除,所得物经精制得精仲丁醇。所得精制仲丁醇在催化剂上脱氢生成甲乙酮,而脱氢反应的副产物为丁烯、水和碳八酮类;经过一系列精制,最终得到成品丁酮。
       直接水合法在二十世纪八十年代由德国和日本的公司建立起工业化生产装置。其反应过程是由正丁烯在强酸性催化剂存在下,在高温高压下与水直接合成仲丁醇。反应过程中伴有少量的仲丁醚,叔丁醇及碳八烃副产物,未反应的正丁烯返回,重新参与反应。制得的粗仲丁醇在精馏单元脱除杂质得到精仲丁醇后,再送往脱氢工段;脱氢工段的反应与硫酸间接水合法相同。
       部分公司选择乙酸仲丁酯路线生产甲乙酮。与硫酸间接水合法、正丁烯直接水合法相比,该工艺路线的反应条件温和而无须高温高压,反应单程转化率高,能够一定程度上避免高能耗、高腐蚀和高污染问题,不过受到市场波动的因素较多,并且整体收率不及正丁烯水合法。

       此外,还有一种生物发酵法

       生物发酵法是指通过生物发酵的方法制得2,3-丁二醇,然后以2,3-丁二醇为原料,在催化剂的作用下将其脱水生成甲乙酮。此方法具有反应过程简单、转化收率高等优点,同时具有较高的原料转化率以及产物选择性,因此生物发酵法生产甲乙酮的工艺具有十分广阔的工业前景。该工艺技术的关键在于2,3-丁二醇催化脱水反应,对该过程催化剂的研究也较多。

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国内供需情况

      全球甲乙酮产能主要集中在中国日本、美国和西欧等地区,目前中国是全球最大的甲乙酮生产国家,占比超过40%

      近年来,国内甲乙酮的产能从 2018-2021 年维持不变,2022 年因齐翔腾达扩产8 万吨,国内产能达到 83.7 万吨;安徽中汇发新材料有限公司12万吨甲乙酮装置正式放量。截至2023年底,国内甲乙酮行业年产能在95.7万吨,同比增长14.34%。

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       国内近几年中,产量有增有减:2019年至2022年,甲乙酮产量从35.3万吨增长至53万吨;2023年国内甲乙酮产量共计48.26万吨,同比降幅8.94%,主因原料醚后碳四价格居甲乙酮工厂利润空间受到严重挤压,选择停工、降负;同时国内外下游疲软也是重要原因

       近几年国内市场处于供大于求状态,开工率持续低于65%。特别是2023年,甲乙酮开工率仅50.43%。

       从供应厂家来看,截至2023年底,国内共有13家生产企业,齐翔腾达是国内绝对的龙头,产能26万吨,占比27.16%,排名第二第三的是安徽中汇发(12万吨,2023年投产)和泰州石化(11万吨),三者占比合计51.2%,超过一半。

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进出口情况

       2008年以后,我国甲乙酮市场逐渐从进口依赖型逆转成为出口获利型。2010年之后国内甲乙酮产量稳定增长,市场供大于求,国内过剩产能主要出口消化。特别是2022年俄乌战争影响欧洲甲乙酮生产及缩量及日本丸善石化(17万吨)及东燃化学(9.7万吨)装置存有检修,出口25.54万吨,创下历史新高,也带动国内开工增长及产量增加。

       2023年我国甲乙酮出口量共计13.78万吨,同比下跌46.20%,主因全球经济环境偏弱影响,下游胶类等终端产品出口受阻。而出口量的大幅减少,也是导致国内市场持续低迷的主要原因。

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       从出口产销国来看,2023年我国甲乙酮主要向韩国、印度尼西亚、越南、印度等地出口。其中向韩国出口量最大,占比达27.63%。向印度尼西亚出口占比在13.80%。

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国内下游消费

       甲乙酮近几年表观消费量变化不大,因大多处于传统行业,消费相对增长缓慢。

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      2022年开始,国内甲乙酮在下游消费结构方面呈现出多元化的情况。胶粘剂是最主要的消费领域,主要应用于制鞋业,占据32%的比例;其次是PU浆料,占比20%;涂料方面占据15%的比例;而电子行业和油墨行业分别占据8%和6%的比例;脱蜡和农药领域分别占据5%和4%的比例;此外,还有10%的甲乙酮被应用于其他行业。

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       胶粘剂胶粘剂的生产中,甲乙酮主要用于溶剂型的聚氨酯类和氯丁胶型胶粘剂中作为溶剂使用,主要应用于制鞋业。

       PU 浆料主要应用于生产人造革

       涂料涂料主要应用于聚氨脂和汽车行业,甲乙酮相对挥发速率稍低于丙酮,是木器漆(硝基及聚氨酯),丙烯酸树脂漆和乙烯树酯漆相当佳的溶剂。

       电子在电子工业中用途是用作集成电路光刻后的显影剂

       油墨液体油墨的溶剂

       脱蜡在炼油工业中作润滑油的脱蜡剂

       农药甲乙酮是制备杀螨剂吡螨胺的原料

      甲乙酮还可以合成抗脱皮剂甲基乙基酮肟(丁酮肟、聚合催化剂甲基乙基酮过氧化物、阻蚀剂甲基戊炔醇等;还可用于制备医药、染料、洗涤剂、香料、抗氧化剂等。
      丁酮肟,丁酮肟的主要用途是合成甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷产品,最终应用于汽车、电子、建筑等领域。同时,丁酮肟产品还可以用作油基涂料抗氧剂、封闭剂、抗氧剂及缓蚀剂等2021年丁酮肟被欧盟认定为1B类致癌物。

发展前景和建议

      1、原料端看,未来国内醚后碳四理论产量整体呈现增长趋势醚后碳四价格将呈现震荡下滑的趋势。

      2、国内产能来看,惠州宇新10万吨投产后,2024年国内产能将达到105.7万吨,供应过剩程度进一步增加,国内产能超过10万吨的厂家达到5个,规模化压力下,其他小厂家可能失去竞争优势,停产增多,行业将面临洗牌。

      3、国内需求来看,需求增长相对迟缓。随着环保息识的提高和新型材料的研发,甲乙酮(MEK)在涂料、粘合剂等领城的需求还有增长空间。

      4、甲乙酮国内需求不足的情况下,主要靠国外需求弥补。近些年来鞋业、鞋胶、服装业、PU浆料等产业持续向东南亚转移,这些地方的甲乙酮需求支撑预计相对尚可。但与此同时,国外局势多变,出口需求不稳定,风险较大,且国外市场竞争也较为激烈,特别是在韩国市场和日本的竞争。

       5、作为身在其中的企业,也需要做到不断优化生产技术,降低生产成本,提高产品质量,进一步扩大应用领域,也需要在加强品牌营销和拓展销售渠道等方面进行努力。

文章来源:烯烃产业创新与发展研习社编辑整理