油脂化学工业的现状和发展建议

油 脂 化 学 工 业 的 现 状 和 发 展 建 议 ．．兰 塑 ●●__●_●。一 (四川泸天化油脂化学股份有限公司，泸州，646300) 丁Q 厂‘ 摘要：本文简述了国内外油脂化工综台利用的简况．初步探讨了国内进行油脂化工发展和建 设应注意的问题，提出了化工企业发展油脂化学工业的优势和各行业部门携手联台的必要性 关键词二望 堕堕 堕堡 堕堕 发展建议 油脂化学工业，实际上就是以天然动植 物油脂为原料进行深加工，生产出各行业所 需要的各种有机中间体原料及衍 生物 的工 业。然而，经过漫长的历史演变，其中有不少 原料为煤和石油化学品所替代。尽管如此， 由于石油及其化学品与政治事件(如七十年 代芒油危机、八十年代海湾战争等)密切相 关，导致国际市场石油产量大减，能源价格飞 涨，影响了 石油化学品为原料的相关工业 部f 。因而用天然原料生产的油脂化学品在 竞争中日益发展，比例不断上升。仅就脂肪 醇原料而言．1990年全世界洗涤剂用醇量约 为1l0万 t，其中 60％来 自于石油化学品。 从现在起到 1995年，预计合成醇年增长率为 6．4％，而天然醇年增长率高达 12．7％。届 时，天 然醇 在 洗 涤 剂 中 的用 量 比例 将达 43％。到 2000年，天然醇和合成醇将平分秋 色。 天然油脂产品得以如此迅速发展，究其 原因大致有 下几个方面：①天然油脂是再 生的资源，具有综合利用的效益，是石油化学 品所不及的；据最新科学测试，地球石油资源 最多能用 40年，而天然资源是取之不竭的； ②天然资源具有保护环境的特点．它所制得 的衍生物类产品具有 良好的生物降解性 ；③ 天然资源的价格近几十年波动不大，不象石 油化学品那样受政 治事件和 自然灾害的影 响，固而很多国家使用天然油脂原料的比倒 不断增加。显然，只要天然油脂原料加工工 业的产品价格合理，就将占领大部分的新增 市场。 最近几年，世界天然油脂产量正稳步上 升，1982年达 6000万 t，1988年为7600万 t， 1990年为 8050万 t。据预测，世界油脂产量 将 2．8％的年增长率增长，到 2000年将达 到 10500万 t以上。 我国油脂资源十分丰富，不但有人工栽 培的原料，还有天然野生油料。1984年，我 国油脂产量曾达到900多万 t，占世界油脂总 量的 17％。近两年．因受 自然灾害的影响稍 有下降，1990年总产量 为 720万 t，1991～ 1992年度达 到 800万 t 上。据报导，从 1991～1995年，我 国油料总产量 已达 9073 万 t。因此，充分合理地利用我国的天然油 脂资源，进行深加工是发展油脂化学工业的 重要步骤。 天然油脂的主要作用就是为其他产品提 供长链疏水基和甘油亲水基，而使用这类基 团最多的还是表面活性剂，提供这类基团的 最基本的原料——脂肪酸、脂肪醇和脂肪胺 就是从天然油脂深加工而得的。从这三大基 本原料的生产应用概况出发，初探我国今后 油脂化学工业综合利用的共同课题。 、 、 维普资讯 http://www.cqvip.com 工厂是一个不小的威胁。 1 脂肪酸的生产及其应用 表1 世界脂肪酸产量(单位：万t 1．1 生产概况 1990年世界油脂水解脂肪酸产量为 205 万 t。其中美国为70万 t，年需求量为9O万 t；西欧为 75万 t，需求量为 7O万 t；日本产量 为 26万 t。东南亚印尼、马来西亚和菲律宾 三国近年来与西欧、美国厂商合资建设 了许 多脂肪酸工厂．预计到 1993年其脂肪酸生产 能力将增至 58万 t。 据粗略统计，近几年世界脂肪酸产量见 表 1(其中包括妥尔油脂肪酸的产量，未包括 合成脂肪酸产量和独联体、中国、东欧的产量 在内)。 从表 1可以看出美国和西欧是世界脂肪 酸生 产量 最多 的 国家，占总 产量 的 60～ 70％。其次．东南亚三 国由于新增合资生产 装置很多．其产量 已经超过了日本．这无疑对 我国依靠进口棕搁油、椰子油生产脂肪酸的 1990 1992 1995(预计 ) 美国 75 76 78 西欧 83 77 75 日本 25 26 28 马来西亚 l9 32 55 其它 29 29 29 合计 231 240 265 我国天然脂肪酸生产过去多沿袭老的皂 化工艺，脂肪酸产量不多。8O年代末找国天 然脂肪酸产量为 5．5万 t，合成酸 6．5万 t。 近年来随着改革开放的进程，各地相继引进 了多套万吨级的高压油脂水解装置(表 2)， 脂肪酸产量迅速增长。据统计，到 1995年， 我国天然脂肪酸产量将达到 17万 t以上。 预计到 2000年，我国脂肪酸的需求量将达到 27万 t左右。目前，四Jl『泸天化公司的引进 装置经过近两年的运行和技术改进，现已完 成能够使用多}灯源生产出高品质的、达到国 际水准的单体饱和酸和不饱和酸。 表2 我 国 指 肪 酸 引 进 装 量 一 览 表 }进企业 油处理能力(万 t／a) 投产日期 技术来源 上海制皂厂 1．0 1990 吉林长岭油化厂 l 0 1990．11 意大利 GaJlaza 沈阳三威油化厂 1．0 1992．1 意大利 CMB 四川泸天化公司 3 0 1993 4 意大利 CMB 挤南轻化总厂 3．0 大约 1994年 意大利 CMB 淮朗光华公司 1．0 预计 1995年 丹麦设备， i技术 山东博 袖化公司 i．0 预计 1995年 意大利 Gallmm 四川绵阳酉普公司 1．5 璜计 1995年 穗国 F＆H 1．2 应用概况 1．2．1 国外 简况 脂肪酸的应用十分广泛，但直接 使用的 方面不多．仅用作混合脱模剂和添加剂。而 作为反应中间原料的用途却十分广泛．遍及 制皂、表面活性剂 、合成树脂、橡胶、涂料、纤 维、润滑脂膏、医药、化妆品等部门。 美国、西欧和 日本是世界上脂肪酸消费 最多的国家。据报道，1990年美国国内消费 脂 肪 酸 比 例是 ：碱金 属 盐 类 耗 脂 肪 酸 为 6 41％，脂肪酸氮类衍生物为 17％，脂 肪酸 甲 酯为 12％．脂肪酰胺类为 4％，脂肪醇和其它 衍生物为 26％。西欧消费脂 肪酸 的比例大 致是：脂肪酸及碱金属 盐类占 57％，脂肪酸 含氮衍生物占 13％，甲酯占 8％，脂肪酸重金 属盐占 6％，单体酸、二聚酸和三聚酸占6％， 脂肪醇和其它衍生物占 1O％。 日本脂肪酸 消费比例是 ：金属皂、PVC稳定剂占 21％，肥 皂和清洁剂占 23％，橡胶工业 18％，表面活 性剂 占 l1％。润 糈 油 及脂 占 5％，其 他 占 维普资讯 http://www.cqvip.com Z：％ 1 2．2 国 内简况 脂肪酸在我国的利用主要有 以下几个方 面 ： (1)制造脂肪酸金属皂类，用于橡胶工业 硫化活性剂，洗涤用品(肥皂、香皂类 )，以及 皂基工业润滑脂类； (2)用于化妆品工业，作为膏霜类粘度和 硬度的调节剂； (3)经 甲酯化后再磺化制造脂肪 酸甲酯 磺酸盐用于合成洗涤剂的配料 ； (4)N肪酸与烷醇胺类反应制备非离子 表面活性剂——烷醇酰胺，用于洗涤剂和化 妆品配料，起到增效、增稠和 稳泡的优 良作 用；还可用作金属防锈剂和清洗剂 ； (5)塑料工业用作稳定剂、爽滑剂 ； (6)造纸工业作抗水剂、光亮剂，医药工 业作药品赋形剂 1．3 发展及建议 由于近年来我国引进油脂高压水解生产 脂肪酸的项 目不断增加，生产出的脂肪酸产 品质量较好且具有了相当的规模，这就为不 断开发脂肪酸深加工提供了 良好的原料基 础。今后应针对我国现有天然资源的实际状 况进行发展，建议如下： (1)根据我国菜籽油产量 占世界总产量 的 l 4 上．且具有高芥酸含量的特点，深入 研究和开发 c2。及以上脂肪酸的应用途径。 例如，花生油酸和花生酸(c20酸)制成皂类可 起减泡作用．可以考虑代替某些酸类制备低 泡洗衣粉类；芥酸除了可用于制造芥酸酰胺 作塑料高级润滑剂、抗粘剂外，最有前途的是 臭氧化断链制备巴西基酸(十三碳二元酸)和 壬酸，用于制造尼龙 1313、合成麝香定香剂。 其中尼龙 l3或尼龙 1313用于工程塑料．而 麝香定香剂则是标志 2l世纪时代文明的“三 香”(香料、香精和香水)的宝贵原料之一。目 前这项应用的问题不在于芥酸能否断链的问 题(这已在国内许多厂家都实现了中间规模 的试验)，而是能否翩造能象美 日等国那样工 业规模所需的关键设备——臭氧发生器。这 已不属于油化工业本身领域的问题了。 (2)努力开发二聚酸的生产，使脂肪酸的 应用达到新的水平，二聚酸是由不饱和脂肪 酸在一定条件下聚合而成的，国外 已经建成 相当规模的工业生产装置。二聚酸主要用作 聚酰胺及其衍生物的中间体，该产品主要用 作燃料添加剂，抗磨剂、润滑剂、焊接助剂、环 氧树脂的固化剂和粘结剂等方面。二聚酸目 前在国内虽有生产，但生产量和质量都有大 问题。我们可以立足国内充足的菜油酸、棉 油酸和豆油酸的原料，利用化学工业部门的 雄厚的技术优势，生产出国内急需的高质量 的二聚酸类产品。 一 (3)随着我国文化教育事业的蓬勃发展， 纸张的需要量不断增加，但由于我国造纸原 料有限，故废纸 回收将是重要 的原料途径。 废纸再生需要大量脱墨剂，而脂肪酸是生产 脱墨剂的最好原料之一，开发利用脂肪酸生 产二羟基脂肪酸类的脱墨剂也不失为一个新 的课题。 (4)油田化学品的开发和应用，这类产品 的主要课题是如何与石油生产部门紧密配 合，开发应用在油井堵水、高蜡质原油采输、 油井防蜡和清蜡方面的产品，如脂肪酸盐类、 高碳酸醇胺酯等等。 (5)鉴于 目前投产的装置都因市场需求 量少而开工率很低，不宜再上新装置。 2．脂肪醇的生产及其应用 2．1 生产概况 世界上天然脂肪醇的生产正在很快地增 长，这是自七十年代石油危机以来的总趋势。 据不完全统计，天然脂肪醇占世界脂肪醇总 量的比重已从 1988年的 40％上升到 目前的 7 维普资讯 http://www.cqvip.com 50％茔右。其 中发展最快的是美国、西欧和 日本 美国天然脂肪醇的需求量将以 8．9％ 的年均增长率增长，预计 1996年将达到 15 万 t．而合成醇仅以 1．5％的 年均增长率 增 长，1996年将达 37万 t。西 欧 1985年天然 醇产量约21万吨．日本约 5万 t．近几年它们 的年增长率都在 5％左右。 q0年代脂肪醇的发展趋势是：天然原料 的脂肪醇将长期兴旺，合成原料的脂肪醇竞 争力减弱。世界脂肪醇生产的发展趋势见表 3(不包括独联体和中国的数字)。 表 3 世界脂肪醇产量趋势 单位：万 t 脂肪醇 1988 l995 2000 年均增长率(％ 天然醇 36．4 58 1 62．7 4 6 合成醇 56 l 64 5 67．7 1．6 合计 92．5 122 6 130．4 3．9 我国近年来天然脂肪醇生产发展较快， 1987年为 1．8万 t．1990年为 2．4万 t，预计 1995将达到 15万 t。我国近年引进的脂肪 醇装置见表 4。 表 4 我国近年引进的脂肪薛部分装量 ⋯ 称 投产 日期 备 注 广 东：工门江 海公 司 l 0 1992正 美 国 P＆G 抚J睡洗诸荆化学厂 5．0 1993正 西班牙技术 大连华能公司 J 1．5 1993正 德 国Henkd 济南轻工化学总厂I 2．0 在建设中 2．2 应用概况 世界上 75％的脂肪醇都用于制造表面 活性剂。西欧，特别是德国．基于对天然原料 醇制品有助于环境保护等的原因。对天然脂 肪醇的需求量早已超过美国。 脂肪醇作为中间原料主要用于制造阴离 子和非离子表面活性剂的配料，如醇类硫酸 盐(As)、醇醚硫酸盐(AES)、醇乙氧基化物 (AEO)，以及近年来具有新兴发展前途的天 然表面活性剂——烷 基葡糖 苷等。除此 而 外．脂肪醇广泛应用于合成树脂、化妆 品、金 属加 工、石油、农业、化工、纺织、橡胶、采矿等 工业部门，作增塑剂、抗静电剂、乳化剂、发泡 吕 剂、柔软剂、浮选剂和其他化学中间体： 我国脂肪醇产品目前主要用于生产脂肪 醇聚氧乙烯醚及硫酸盐(AEO及 AES)、脂肪 醇硫酸盐(As)一类非离子或阴离子活性剂， 只有少量用作化妆品或药品的膏霜基剂。 2．3 发展及建议 (1)当前 我国脂肪醇发展应用的最大困 难是 ：民用洗涤剂大量使用的 C 2～C 6醇原 料偏少，往往需要进 口；而 C16～C【8及 0以 上的原料较为丰富，销路不畅。所以，一方面 应该协调工业和农业部门抓好 c 醇以下天 然原料基地 的建设，另一方面要加紧对优势 的 G 以上高碳醇的应用开发。 (2)国内引进的脂肪醇生产装置已有多 套，但与之配套的环氧乙烷等基础反应原料 还不足。这是因为生产环氧乙烷的乙烯原料 生产量有限，不能兼顾环氧 乙烷的生产；同 时，环氧乙烷具有易燃 易爆不可长途运输的 特点，使缺此原料的地方无法对脂肪醇进行 深加工。对此，是否可以使用具有丰富原料 来源的乙醇来生产乙烯进而制造环氧乙烷， 这倒是一个值得探讨的问题。这个问题牵涉 面广且较为复杂，有相当实力的化工企业可 以作这样的研究工作，这也是解决难题的方 法之一。 (3)尽快开发脂肪醇在洗涤剂以外的其 他行业的应用．与国外先进水平看齐。 3．脂肪胺的生产及其应用 3 1 生产概况 脂肪胺是生产阳离子表面活性剂的主要 原料。1985年世界脂肪胺的产量达 35万 t， 1990年 42．5万 t，此后将以4～5％的年增长 率增长．预计 1995年将达 51．5万 t，2000年 将达到 60％9万 t左右。其中天然油脂原料 制成的脂肪胺占 75％以上。 美国是世界上脂肪胺最大的生产国和消 维普资讯 http://www.cqvip.com 费国、1992年 总消耗量是 13．84万 t，其中单 烷基叔胺为 4 52万 t，占 32％；双烷基叔胺 3．9万 t，占 28％，伯胺 2．5万 t，占 18％；二 元胺 2．18万 t占 15．8％；其他如醚胺和仲胺 类仅 占 6．0％左右。其 次是 西 欧和 日本， 1990年产量分别为 l4万 t和 3万 t。 我国脂肪胺 生产发展较快，1988年 约 0．55万 t，1990年生产能力为 1．5万 (，预计 1995年将达 8万 t，2000年将达 10万 t。我 国主要脂肪胺生产厂家见表 5。 表 5 我国脂肪胺主要生产厂家 生 产能力 盎 业名称 生产品种 备 注 (tA ) 定连油化厂 伯伸敏胺 1500 酸法 泾化工厂 怕胺 1000 酸洼 苏 东吴化工厂 叔胺 1000 醇路线 湖北襄樊化肥广 伯胺 2000 酸法 豫家港助剂厂 扭胺 3000 醇一步法 四』' 泸天也 怕仲叔季 36[H] 引进．酸法 山东博兴油化厂 }信、权二胺 50[Ⅲ 引进．酸法 河南濮阳 l 【 20∞ 在建 3 2 应用概况 脂肪胺应 用极为广 泛，它有柔软、抗 静 电、杀菌、乳化、消毒、分散、防锈、增泡、润湿 等作用。既可直接应用，又可作其他衍生物 的中间体。在美国，46％的脂肪胺用作织物 柔软剂，15％用于油田化学品，沥青乳化剂和 汽油添加剂各用 10％，其余部份用作矿物浮 选，护肤用品和防腐杀菌等方面。在西欧，最 先使用脂肪胺类产品制造阳离子表面活性剂 用作织物柔软剂，使用比例占全部脂肪胺产 量的 56．9％。日本亦是如此，柔软剂消费的 脂肪胺占 35．7％。 我国目前主要生产的品种有 C】2～C 胺 类、胺醋酸盐、酰胺类和季铵盐类，还有少量 甜菜碱。主要应用在化肥防结块、矿物浮选、 纤维匀染和改性、油田杀菌、消毒、织物柔软、 护发和沥青乳化等方面。 3 3 发展及建议 (1)要充分利用我国的原料优势，努力生 产适合国内外市场需要的产品。如利用我国 高芥酸菜油的优势，生产高质量的芥酸及其 衍生物。并且要进一步开发国内市场，使之 充分发挥产品所具有的热稳定性好、润滑性 好的特点。 ． (2)由于脂肪胺及衍生物生产的难度较 大，生产过程中需要的易燃易爆的化工辅料 多，从安全环保的角度出发，条件不具备的单 位不宜盲目上马。 (3)脂肪胺类衍生物的生产要结合我国 国情走多样化、精细化的路，使之更能适应市 场机制的规律。 4．结论 从广义上讲，油脂化工产品的最终应用 都是与各类型的表面活性剂有密切的关系， 关于国内外油脂综合利用的概况见图 1～4。 总之，世界油脂化学工业正以新兴发展 姿态经过 20世纪九十年代而跨入 2l世纪。 我们要积极把握这一时机，借鉴国外经验，发 展我国的油脂化学工业。 其次，要结合本地区本部门的实际情况， 因地固时制宜地发展我国油脂化学工业，不 可照搬照抄重复引进，造成不必要的浪费。 第三，石油、化工、轻工、农业、粮油各行 业部门要消除不必要的条块分割，充分发挥 各自的优势，共同携手，从信息、科研、原料、 生产、质量和市场诸方面加强协同，使我国油 脂化学工业的生产发展在国际市场规律之下 形成一个良性的竞争机制和循环。 雄厚的 力量走向世界。 参考资料 I INFORM ．1991，c5，：449～463 2 lndusm al P。rd 曲册 F月t【V Amm and Their【 ’ t⋯ ．JAOCS，1984，61(2) 3粮食与油脂，1992．(2，3，4) 4油腊制品知识，(日)安田耕作著 5 日用化学工业，1991．(3～5) 6精细化学品与专用品．1993．(1～6) 7 国际粮 油近讯 ．1992．(2～5) 9 维普资讯 http://www.cqvip.com