(1)甲基叔丁基醚简介
甲基叔丁基醚常温下为无色透明液体,具有一定毒性,易燃、易爆、易挥发,与醇、醚、脂肪烃、芳烃、卤化溶剂等完全互溶,微溶于水。
甲基叔丁基醚最主要的用途是作为成品汽油生产原料,占甲基叔丁基醚总需求量的 90%以上;此外,甲基叔丁基醚还可应用于精细化工领域和医药领域。甲基叔丁基醚主要下游产业链如下:
①成品汽油原料
甲基叔丁基醚作为生产成品汽油的原料,不仅能提高汽油辛烷值,增强汽油抗爆性,还能改善汽油燃烧性能,使汽油燃烧得更加彻底,减少一氧化碳排放量。各国汽油升级换代的需求促进了甲基叔丁基醚产业的发展,甲基叔丁基醚的需求增长速度与汽油消费量以及汽车保有量的增长速度呈正相关关系。
②高纯度异丁烯
甲基叔丁基醚可裂解生成高纯度异丁烯,用于精细化工领域,主要产品包括丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯酸甲酯等多种有机化工产品。
丁基橡胶是异丁烯和少量异戊二烯在低温下共聚制得的一种合成橡胶品种,具有良好的气密性、水密性、化学稳定性和热稳定性,广泛应用于轮胎内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆、防水建材、减震材料等产品。近年来,国内汽车工业的快速发展带动了丁基橡胶需求的增长,目前国内将甲基叔丁基醚用于生产丁基橡胶的企业有燕山石化、浙江信汇、盘锦和运、京博石化等。
聚异丁烯产品根据其分子量的大小来划分,可分为高分子量聚异丁烯、中分子量聚异丁烯、低分子量聚异丁烯及低分子量高活性聚异丁烯几类,主要应用于润滑油、胶黏剂、化妆品等领域。
甲基丙烯酸甲酯是一种丙烯酸类树脂,主要用于有机玻璃行业、聚氯乙烯抗冲击改性剂和表面涂料、模塑料、挤压料等行业。甲基丙烯酸甲酯市场需求较为稳定,即使在化工市场低迷的情况下,甲基丙烯酸甲酯市场需求量依然较高,厂家利润丰厚。但受制于技术、原料等诸多因素影响,国内甲基丙烯酸甲酯产能有限。目前国内生产甲基丙烯酸甲酯的企业主要有惠菱化成、赢创公司、易达利化工等。
③医药中间体
甲基叔丁基醚在医学领域也有应用,常被用作医药中间体。相对作为成品汽油生产原料,作为医药中间体对甲基叔丁基醚的纯度及性状稳定性要求更高,相应的产品附加值及价格也较高。
(2)国外甲基叔丁基醚行业发展情况
1973 年,意大利阿尼克公司建成世界上第一套产能 10 万吨/年甲基叔丁基醚工业装置;20 世纪 70 年代,美国率先在汽油中添加甲基叔丁基醚,作为含氧化合物以提高汽油抗爆性;其后,甲基叔丁基醚大量作为无铅汽油添加剂而迅速发展。1984 年全球甲基叔丁基醚年生产能力为 200 万吨,2021 年全球甲基叔丁基醚产能已达 3,600 万吨左右。
除了用于成品汽油原料外,世界上很多国家和地区将甲基叔丁基醚作为重要的基础化工原料,制备高纯异丁烯,用于生产甲基丙烯酸甲酯、丁基橡胶等化工产品,产能主要集中于北美、欧洲、俄罗斯、日本等国家和地区。
(3)国内甲基叔丁基醚行业发展情况
①国内甲基叔丁基醚起步较晚,早期发展较慢
我国从20世纪70年代末和80年代初开始研究甲基叔丁基醚合成技术,1983年中国石化齐鲁石化公司橡胶厂建成我国第一套甲基叔丁基醚工业试验装置,1986 年吉化公司有机合成厂建成我国第一套万吨级甲基叔丁基醚生产装置,生产能力为 2.7 万吨/年。自 20 世纪 90 年代,我国开始进入甲基叔丁基醚规模化投产阶段。1999 年,我国颁布《车用无铅汽油》新标准(GB17930-1999),要求从 2000 年开始停止生产、销售和使用含铅汽油,转而使用环保、高效、绿色的汽油抗爆剂。甲基叔丁基醚以其无铅且高辛烷值的特点,成为理想的无铅汽油添加剂。
②近年来甲基叔丁基醚产能持续增长、技术不断更新
2007 年我国甲基叔丁基醚产能仅为 320 万吨/年,2008 年经济危机后汽油需求开始不断提升,由此带动甲基叔丁基醚产能不断扩张,2009 年增长最为迅速,增长率高达 53%;2010 年-2012 年,增速有所放缓;2013 年-2018 年,随着汽油标号的不断升级及新技术的不断发展,我国甲基叔丁基醚产能又开始大幅增长。2021 年,国内甲基叔丁基醚装置总产能达到 2,371 万吨/年。
传统甲基叔丁基醚生产工艺使用的原料为醚前碳四,但由于醚前碳四产量较少、价格较高,限制了甲基叔丁基醚产能的扩大。近几年,甲基叔丁基醚生产技术呈现原料多样化、单套装置规模扩大、产出率提高的趋势。在传统醚前碳四生产工艺的基础上,发展出醚后碳四异构化工艺、异丁烷脱氢工艺以及环氧丙烷/甲基叔丁基醚共氧化法工艺,有效缓解了甲基叔丁基醚原料供应不足问题,提高了甲基叔丁基醚产能。
③国内甲基叔丁基醚产能地域特征明显、集中度高
我国甲基叔丁基醚产能分布地域特征明显,生产企业具有明显的区域集中性,国内大部分甲基叔丁基醚产能集中在山东、华东和东北地区,其他地区甲基叔丁基醚产能较少。2021 年,山东地区甲基叔丁基醚装置总产能达 965 万吨/年,占国内总产能的 40.70%;华东、东北地区的甲基叔丁基醚产能分别为 385 万吨/年和 390 万吨/年,占国内总产能的比例分别为 16.24%和 16.45%。作为公司主要生产经营地的华南地区,甲基叔丁基醚产能仅为 220 万吨/年,占总产能的比例为9.28%。
2021 年国内甲基叔丁基醚装置产能分布
资料来源:卓创资讯