2万吨年酚醛树脂项目建议书

2万吨/年酚醛树脂项目建议书1项目背景1.1项目名称酚醛树脂项目1.2项目建设规模项目规模：2万吨/年1.3项目建设地址黑龙江省七台河新兴煤化工循环经济产业园区1.4项目提出背景2011年七台河市焦炭产能达到1000万吨，可以产生总量为25亿立方米的剩余煤气、45万吨煤焦油、12万吨粗苯。如果从黑龙江省范围考虑，按黑龙江省焦炭产量1500万吨计算，可以产生37.5亿立方米剩余煤气、67.5万吨煤焦油、18万吨粗苯。已经具备了向产品品种结构上深度开发的条件。目前生产的多数是化工的基础原料，是化工产品产业链的基础产品，是精细化工产品的“粮食”。要改变现有“只卖原粮”的局面，向精细化工领域迈进。七台河市煤化工产业下步发展要继续以建立完善循环经济体系为重点，按照“稳煤、控焦、兴化”的总体发展思路，依托煤焦油、焦炉剩余煤气、粗苯这三条线，整合资源、集中优势，继续寻求延伸产业链条，搞好资源综合利用和延伸转化，实现资源循环利用、综合开发、高效增值，不断扩大煤化工产业的整体规模，形成全市工业经济加快发展新的增长极。新兴煤化工产业园区位于七台河市新兴区辖区内，园区现有面积约4.7平方公里，一期增加2.9平方公里，达到7.6平方公里；二期将长兴乡马鞍村整村搬迁至长兴村，增加5.5平方公里，总体达到13.1平方公里；三期增加8.7平方公里，最终园区面积将达到21.8多平方公里，新兴煤化工产业园区是一个以煤焦化及下游产品为主体的产业园区。园区功能齐备，水、电、路等基础设施建设基本到位。基于上述政策和资源条件，提出一系列煤焦油项目，2万吨/年酚醛树脂项目是其中之一。2产品性质与用途概述2.1产品性质酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称phenolicresin，简称PF，比重1.25～1.30，是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称，原为无色或黄褐色透明物，因含有游离分子而呈微红色，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。酚醛树脂中以苯酚-甲醛树脂最重要。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。热塑性酚醛树脂（或称两步法酚醛树脂），为浅色至暗褐色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期具有可溶可熔性，仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下，才固化（加热时可快速固化）。主要用于制造压塑粉，也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂（或称一步法酚醛树脂），可根据需要制成固体、液体和乳液，都可在热或（和）酸作用下不用交联剂即可交联固化。为指导树脂合成和成型加工，常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂；交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂；在溶剂中溶胀但又不完全溶解，受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂，热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大，最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此，其存放期一般不超过3～6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。酚醛树脂的耐热性是非常好的，如表1所示：项目酚醛树脂不饱和聚酯树脂环氧树脂耐热/℃（Martens），DIN53458180115170耐热/℃（Iso/R75），DIN53461210145180玻璃化转变温度/℃，DIN53445﹥300170200表1酚醛树脂的耐热性酚醛树脂在300℃以上开始分解，逐渐炭化，而成为残留物，酚醛树脂的残留率比较高，60%以上，因此酚醛树脂广泛用作烧灼材料，用于火箭、导弹、飞机、宇宙飞船等。今年来发现火灾事故中烟和毒性气体的放出是人员损伤和死亡的主要原因。这驱使人们研究聚合物的燃烧产物和开发阻燃聚合物产品。阻燃和燃烧速度成为建筑材料的关键性能指标。酚醛树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒气体放出，性能如可燃性、热释放、发烟、毒性和阻燃性等远优于环氧树脂和聚酯树脂、乙烯基酯树脂，表2列出几种树脂的发烟情况：塑料发烟密度闷烧火火酚醛树脂216环氧树脂132～206482～515乙烯基酯树脂39530聚氟乙烯144364表2树脂的发烟情况由表可见酚醛树脂明显低。酚醛树脂主要有碳、氧和氢组成，它们的燃烧产物与燃烧条件有关，主要是水蒸气、二氧化碳、焦炭和一氧化碳，因此燃烧产物的毒性相对较低。毒性与酚醛树脂的分子结构有关，研究表明改性酚醛树脂的复合材料具有最低的毒性。酚醛燃烧时易形成高碳泡沫结构，成为优良的热绝缘体，从而制止内部的继续燃烧。交联密度高的树脂，有利于减少燃烧时毒性产物的放出，因为较低的相对分子质量，酚醛树脂分子易分解和挥发。酚醛树脂的发烟特性与氧指数有关，氧指数高，成炭率高，它们之间存在线性关系。成炭率也与酚醛树脂的酚取代有关，非取代酚的酚醛树脂的成炭率往往高于取代酚的酚醛树脂。2.2产品用途由苯酚和甲醛在催化剂（盐酸、草酸或NH3、NaOH等）作用下缩聚而成酚醛树脂（PF）主要用于胶黏剂、涂料、模塑料、层压塑料、泡沫塑料、防腐蚀用胶泥以及离子交换树脂等。酚醛模压塑料已广泛用作制造机械零件和齿轮等的结构材料，酚醛覆铜箔板已应用在无线电、电视机、计算机等电子工业上。酚醛树脂除用作为砂轮、刹车片、金属铸造模型的胶黏剂外，也用作烧灼材料等。可以预见酚醛树脂将随着应用领域的不断开拓而获得更多更快的发展。酚醛树脂的初始应用主要在电气工业，用作绝缘材料，替代当时应用的传统材料如虫胶、古塔胶，由于其轻质、容易加工而获得广泛应用，可替代木头、金属，成为20世纪前半世纪的重要合成聚合物材料，用于电吹风、电话机、壶把柄等日用品，也用在建筑、汽车等工业领域。某些场合还没有理想的材料可以替代酚醛树脂，如烧灼材料。目前世界酚醛树脂主要用于木材加工工业、热绝缘材料和模压料，约占总量的75%。在美国60%用于木材工业、15%纤维绝缘、9%模压料。酚醛树脂用量与聚氨酯和聚酯相当。最近几十年，注射酚醛模塑粉进展很快，它比压缩模塑料更经济、生产期更短、机械化程度更高。酚醛树脂的一些具体应用如下：高温性能：酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。木材粘结：一般非水性一步型酚醛树脂胶粘剂由苯酚与甲醛以摩尔比1:（1～3），在碱性催化剂存在下进行加成反应，生成含羟甲基苯酚低聚物，常配成固含量50％～60％乙醇溶液供使用。储藏中，胶粘剂pH会下降，由12～13降至11～9.5，会造成储藏不稳定性，可加入二氧化锰来提高储藏稳定性。固化有酸固化和加热固化两种方法。加热固化型将胶液涂布于被粘材料，待溶剂挥发后粘合，在130～150℃加热固化0.5～1h即成；用于金属、砂布等粘接。酸固化型在胶液l00份中加入对甲苯磺酸（或石油磺酸、苯磺酰氯）5～10份，混合均匀后，室温可固化。用于木材粘接。高残碳率：在温度大约为1000℃的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。压塑粉：生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀，再经粉碎过筛即可制得压塑粉。常用木粉作填料，为制造某些高电绝缘性和耐热性制件，也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件，日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。增强酚醛塑料以酚醛树脂溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物，经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。它不仅机械强度高、综合性能好，而且可进行机械加工。以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料；高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。酚醛树脂涂料分为四类：①水溶性酚醛树脂涂料：由改性酚醛树脂、干性油、顺丁烯二酸酐、氨水等制成的水溶性树脂，以及颜料、助剂等组成，采用电沉积涂装，成膜性、耐腐蚀性、附着力较好，用作底漆。②醇溶性酚醛树脂涂料：分热塑性和热固性两种。前者由热塑性酚醛树脂、酒精组成，是虫胶漆的代用品，耐油、耐酸和绝缘性较好，涂膜脆，应用较少。后者由热固性酚醛树脂、酒精组成，耐油、耐水、耐热、绝缘性较好，不耐强碱。③油溶性酚酯树脂涂料：由油溶性酚（对叔丁酚或对苯基苯酚）醛（甲醛）树脂和干性油组成，涂膜坚硬，干燥快，附着力好，耐水和耐腐蚀性优于醇酸树脂涂料，耐候性差，用作罐头、船舶、绝缘材料工业。④改性酚醛树脂涂料：有松香改性和丁醇改性两种。前者由松香改性酚醛树脂和干性油、颜料、溶剂、助剂等组成，干燥迅速，耐腐蚀及机械性能较好，用于家具、建筑、船舶和绝缘材料等工业。后者由丁醇改性酚醛树脂和环氧树脂组成，涂膜较韧，耐腐蚀，用于罐头和化学工业。其中以松香改性酚醛树脂涂料的品种最多，产量最大，成为酚醛树脂涂料的主体，而醇溶性酚醛树脂涂料已很少生产。松香改性酚醛树脂涂料的耗油率高，其机械、防腐蚀和装饰等综合性能远不如其他新型合成树脂涂料，在世界涂料生产中产量已不大。同时，因酚醛树脂的制造需用大量干性油，所以常将它统计在油基涂料之中。在中国其产量一直居于涂料工业的首位（约占25％），1984年开始略低于醇酸树脂涂料，占22.24％。电工电子材料：电子级酚醛树脂的主要应用领域为电子信息材料、电工绝缘材料。近年来酚醛树脂这种传统的人工合成树脂年产量还在逐年增加，但仍不能满足当今社会的需求。特别是电子级酚醛树脂在电子材料应用近年无论是市场上，还是在生产技术、产品性能上都有着巨大地变化。据调查统计，在我国在电工电子材料领域对酚醛树脂的需求量正在以15%～20%的速度增长。随着电子信息产业不断发展，电子级酚醛树脂应用市场规模将会有更大幅度的提高。在我国，电子级酚醛树脂大量用于电子材料制造的行业，主要是环氧塑封料制造业及覆铜板制造业。根据调查统计，目前我国环氧塑封料制造业年需要作为固化剂的酚醛树脂约为4000吨。覆铜板制造业对酚醛树脂的年需求量约为10000吨（不包括由生产厂家自己生产的纸基CCL的主树脂）。电子级酚醛树脂在发展新型高性能覆铜板、环氧树脂塑封料中起到重要的作用。隔热保温材料：主要是酚醛树脂的发泡材料，酚醛泡沫产品特点是保温、隔热、防火、质轻，作为绝热、节能、防火的新材料可广泛应用于中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热降能保温、化工管道的保温材料（尤其是深低温的保温）、车船等场所的保温领域。酚醛泡沫因其导热系数低，保温性能好，被誉为保温之王。酚醛泡沫不仅导热系数低、保温性能好，还具有难燃、热稳定性好、质轻、低烟、低毒、耐热、力学强度高、隔音、抗化学腐蚀能力强、耐侯性好等多项优点，酚醛泡沫塑料原料来源丰富，价格低廉，而且生产加工简单，产品用途广泛。3国内外生产状况、市场简要分析3.1国内外生产状况20世纪50年代是酚醛树脂高速发展的阶段，新的应用领域有涂料、油漆、铸造和航空航天等，国际酚醛树脂的产量达到20万t。上世纪80年代，酚醛树脂、新型酚醛复合材料系统应用于建筑、运输等领域。全世界的酚醛树脂产量也由20世纪50年代的约20万t发展到2006年的45万t。预计今后几年全球酚醛树脂行业将以7％的速度增长。我国的酚醛树脂生产已有50多年的历史，1946年上海塑料厂开始有生产。建国后逐渐有几十家工厂陆续投入生产，但是规模小，产品档次低，大部分只能生产普通型工业品。近20年随着我国经济的迅速发展，市场对各种类型酚醛树脂持续增长的需求，使得酚醛树脂在生产规模、应用领域和研究成果等方面都稳定增长。酚醛树脂的产品结构调整正在进行，技