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1、尿素下游产品具体开发的资料Development and Application of Carbamide downstream ProductDevelopment and application of down stream products of urea尿素不仅可作化肥使用，而且也是重要的化工原料。当前(2010年)，我国尿素产能达到近6300万吨，而总需求量为5100万吨，有超过1000万吨的产能过剩。可以说，现在(2010年)是有史以来国内尿素产能过剩最为严重的时期。那么，能否通过延伸产业链，加大尿素下游产品的开发力度，消耗一部分产能，同时也增加企业的经济效益？尿素下游究竟有哪些产
2、品值得开发呢？国内尿素下游产品的研发现状又如何？国外尿素产量中有30%用于日用、 化工、医药、农药、合成树脂和橡胶等领域。20多种下游产品可消耗近10%产能(2010年)据记者对中国石油大学、华东理工大学、云南师范大学、浙江工业大学等科研院校及部分生产企业调查了解到，以尿素为原料可以开发生产尿囊素、氰尿酸、氨基磺酸、三聚氰胺、异丁叉二脲、氨基甲酸甲酯、过碳酰胺、苯甲醛缩氨基脲、邻苯二甲酰亚胺、磷酸脲等20多种下游产品。那么，这些下游产品消耗尿素的量究竟有多大？能否成为化解尿素过剩产能的一个重要渠道？据了解，这些尿素下游产品，既有上世纪七八十年代开发成功的，也有近两年仅进行了小试、中试，还没有产
3、业化的。上世纪在国内开发成功的尿素下游产品，主要有ADC发泡剂、氰尿酸、尿囊素、试剂尿素、脲醛树脂、缩二脲、异丁叉二脲、磷酸脲、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、过氧化尿素等。ADC发泡剂 在上世纪70年代就已经开发成功。目前我国已成为世界上ADC发泡剂生产能力最大的国家。中国氯碱工业协会ADC发泡剂专业委员会主任理事孔翠琴向记者介绍，目前全国ADC发泡剂年产量为15万16万吨，生产1吨ADC发泡剂需消耗尿素2.5吨，因此ADC发泡剂行业一年消耗尿素的量为30万40万吨。试剂尿素 也在上世纪开发成功。据天津金汇太亚化学试剂有限公司销售经理庞秀林介绍，生产1吨试剂尿素需消耗尿素3吨多，但国内试剂尿素的
4、用量不大。另外, 氨基甲酸甲酯 2004年，国内首创的以尿素和甲醇为原料的1500吨/年氨基甲酸甲酯装置在山东东营市康瑞石油化工有限责任公司投产。据记者了解，每生产1吨氨基甲酸甲酯可消耗尿素1.4吨，但目前国内氨基甲酸甲酯产品的年需求量只有100吨左右。据业内人士估计，目前(2010年）国内已经产业化的尿素下游产品，每年消耗的尿素量在500多万吨，占我国尿素总产能的近10%，是消化我国尿素产能的一个有益补充。 一、现状 目前（2004年）我国已产业化的尿素下游产品有脲醛树脂、三聚氰胺、氰尿酸和水合肼等。脲醛树脂 主要用于黏合剂、层压塑料、纺织品后整理剂、纸张后整理剂及制造电气零件、机械零件和日
5、用品的模塑粉等。发展前景较好，但产品游离甲醛含量较高，污染严重，生产技术急待提高。到目前（2010年）为止，该产品的需求量大致为所有工业用尿素的12，每年为200多万吨。生产方法：尿素与37甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95左右反应，甲醛与尿素之物质的量比为1.52.0，以保证树脂能固化。反应先生成一羟甲基脲和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶，产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。参考文献：【题名】脲醛树脂的研究进展
6、【作者】王文元【机构】昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650224【刊名】化工中间体.2007(6).-24-27【文摘】综述了近年来脲醛树脂的研究进展,从低甲醛脲醛树脂的合成工艺研究、改性脲醛树脂的合成工艺研究、环保脲醛树脂的合成工艺研究等方面进行了归纳和评述,展望了脲醛树脂未来的研究方向和发展前景。三聚氰胺 是重要的化工原料，也是目前我国尿素最重要的下游产品之一，是塑料、涂料、黏合剂、建材压板、造纸、纺织、皮革及医药等工业的重要化工原料之一，有着广泛的用途，由其改性生产的玻璃纤维增强三聚氰胺一甲醛树脂，抗冲击强度明显提高，应用更加广泛。由于20世纪90年代我国尿素企业纷纷投资建设三聚氰胺
7、装置，目前(2004年)生产能力严重过剩，不宜再建新装置。我国目前(2010年)三聚氰胺年产能约为85万吨，实际产量为50万吨，产品质量和品种也达到或接近国际水平，每吨三聚氰胺消耗尿素3.8吨，年消耗尿素量近200万吨。其生产过程：第一步：CO(NH2)2NHCO+NH3第二步：6NHCOC3H6N6+3CO2三聚氰胺的生产有高、低压和常压法3种流程：1)高压法。高压法是采用尿素，同时加入少量氨在压力60300 MPa、380左右的高温、高压下进行不用催化剂的液相反应，反应速度很快，生成液体三聚氰胺。具有代表性的方法有新日产Nissan法、阿莱德法和蒙特埃迪生法。2)低压法。低压法以硅胶、氧化
8、铝及少量其他催化剂为混合催化剂，在380450、压力低于10 MPa的条件下在气相中进行反应，主要有DSM法。3)常压法。常压法在0007 MPa、390400和催化剂A120，作用下，气相反应制得三聚氰胺，代表性的方法为巴斯夫法和林茨法。三聚氰胺主要下游产品1、蜜胺树脂在涂料行业中作为重要的交联剂，醚化三聚氰胺甲醛树脂与醇酸树脂、丙烯酸树脂等配合，可制得保光、保色性极佳的高级白色或浅色烘漆，各方面性能优于脲醛树脂，所以在涂料领域占主导地位。我国从20世纪50年代开始研制醚化三聚氰胺树脂，目前这些树脂的生产已达到一定的规模，技术上也较成熟。醚化蜜胺树脂市场潜力很大。除上述领域外，还有作为防火涂
9、料方面的应用，如用于膨胀型防火涂料中的三聚氰胺、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐各有优势：添加三聚氰胺磷酸盐的防火涂料常用作底漆，三聚氰胺磷酸盐不会造成腐蚀或不影响其防腐性。溶剂性涂料：三聚氰胺磷酸盐作为发泡组分和聚氨酯作为成炭组分组成桐油基防火涂料。环氧树脂：含环氧树脂和三聚氰胺磷酸盐的涂料(原浆、漆)可保护钢结构。如以下配方：184份三聚氰胺磷酸盐、519份环氧树脂和74份玻纤维，涂于钢基材表面，厚178 rnln，受热可形成178 thin厚的泡沫炭层。膨胀型原浆涂料：一般含有氯化烷基磷酸酯、聚磷酸铵或三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺、季戊四醇、黏土、无机纤维和环氧树脂等。三聚氰胺磷酸盐的价格高于聚磷酸
10、铵，但是耐热性、耐蒸汽性以及涂层质量在火灾中的保护时间都是前者优于后者的。氰基涂料：三聚氰胺一甲醛或尿素甲醛树脂、碳酸钠、碱性氟硅酸盐、碱性硅酸盐、三聚氰胺磷酸盐共混可构成膨胀防火涂料。2、三聚氰胺树脂胶粘剂 是用三聚氰胺甲醛经甲基化反应再缩聚制得的一种用途很广泛的热固性氨基树脂，主要用于木材工业。一般的三聚氰胺甲醛胶粘剂游离甲醛含量较高，不仅污染环境，损害生产工人的健康，而且制成品会不断释放游离甲醛，影响消费者的健康，这也正是我国一些中小企业生产中所存在的问题。针对上述情况，国内许多专家做了大量工作。目前，国家通用工程塑料工程技术研究中心开发出一种新型的三聚氰胺树脂，其游离甲醛含量低于1，储
11、存期可达3个月以上，且提高了制成品的质量，具有广阔的发展前景。另外，用三聚氰胺对脲醛树脂(UF)进行改性，可改善脲醛树脂耐水性差、储存期短和游离甲醛含量高的问题。目前，世界发达国家已将三聚氰胺脲醛树脂广泛用于各类人造板的生产，并根据生产板种的性能要求，灵活地调整三聚氰胺的用量，使产品形成系列。日本的各类胶合板和中密度纤维板(MDF)生产用的都是三聚氰胺改性脲醛树脂胶，既满足了防水与防潮的要求，又达到了降低游离甲醛释放量的目的。另外，法国、德国及北欧国家也已广泛使用这类胶粘剂。目前我国对三聚氰胺改性脲醛树脂的研究不多，基础理论的研究更少。东北林业大学多年来一直开发和推广此项产品。20世纪80年代
12、末首先开发出准耐水级刨花板用三聚氰胺改性脲醛树脂胶，用其制造的刨花板防水性能达到德国DIN168763V100的标准要求，并将其用于甘蔗渣刨花板的生产。20世纪90年代末，成功开发出防潮和防水中密度纤维板用三聚氰胺改性脲醛树脂胶(MUF-D20)，该类树脂已在湖北山人造板公司推广应用，产品用作强化地板基材。开发的防水胶合板用MUF-J20也可用于蓬莱环球木业的出口胶合板生产。随着人造板品种的扩大和质量的提高，特别是对人造板甲醛释放量要求日益严格，三聚氰胺改性脲醛树脂胶的开发应用具有广阔的前景。 3、三聚氰胺甲醛树脂模塑料 具有优异的外观装饰性、卫生性、环保性、耐电弧性、阻燃性、耐油性、热稳定性
13、及良好的机械性能，能广泛用于工业和民用模塑料制品中。在国外，特别是欧美和日本，蜜胺模塑料生产装置中大量采用了20世纪90年代先进的设备和技术，有代表性的如美国氰胺公司模塑料生产装置。为了开发新品种，国外企业投入大量资金开发模塑料的改性技术，改性的方法主要有化学和物理两种方法。以三聚氰胺甲醛树脂为基料经改性后开发出大量模塑料新品种。如美国氰胺公司的蜜胺模塑料品牌达30种之多，规格齐全，产品配套，为三聚氰胺模塑料的应用奠定了良好的基础。我国的蜜胺模塑料多年来仅有少量用于蜜胺餐具，质次价高，市场容量很小。20年纪90年代国内深圳荣生、上海新华树脂厂、天津树脂厂等才投产了部分注塑级、电气级新品种，但不
14、能满足市场的需求，与国外相比差距较大。20世纪90年代末期，国外大量蜜胺电气制品、日用品、厨房用品等高档蜜胺制品进入国内市场，消费市场看好。由此可见，我国的三聚氰胺模塑料，特别是高档模塑料制品有非常大的潜在市场。 4、阻燃剂 众所周知，现在常用的阻燃剂是以卤素体系为主的，这类阻燃剂具有发烟量大、毒性大的特点。近年来，国内外对无卤性阻燃剂的开发研究日益重视，特别是在封闭体系的条件下，如高层建筑、学校、医院、煤矿、厂房及车船等交通工具内强烈要求使用具有无烟、无毒或低烟、低毒的阻燃剂，所以生产无卤性阻燃剂是国际环保大趋势。传统膨胀阻燃体系中常使用磷酸盐(脱水成炭催化剂)、三聚氰胺(发泡剂)、季戊四醇
15、(成炭剂)组成膨胀阻燃体系，对涂料、聚合物进行阻燃处理。但该体系有诸多不足，如热稳定性差、耐老化性差，有时会对基材产生腐蚀等。因此必须研究开发高效膨胀阻燃剂，该类阻燃剂是集发泡剂、催化剂于一体的磷氮大分子化合物，其阻燃性能、热稳定性能在一些应用中优于聚磷酸铵、三聚氰胺等的混合使用。近四十年来，国外一直把聚磷酸铵(MP)及其衍生物作为一种高效阻燃剂使用。大量用于防火涂料、阻燃塑料等制品中。由于近年来对无卤阻燃剂需求量的增加，使得MP具有新的应用前景及广阔的市场。据业内人士估计，我国对三聚氰胺在阻燃剂方面的应用每年需求量为500 t左右。 5、高效混凝土减水剂(增塑剂) 三聚氰胺系列减水剂又称蜜胺
16、树脂减水剂，与一般的混凝土减水剂相比，该系列减水剂具有明显的减水、增强(特别是早强)效果，明显提高硬化后混凝土的耐久性、无引气性，不会在混凝土内部形成大量气泡；对水泥品种的适应性强，和其他外加剂的相容性好，可一起使用或复配成多功能复合外加剂使用；对蒸汽养护的适应性优于现有其他类型的外加剂；生产工艺设备简单，生产周期短，生产过程无废气、废水排放等。我国的蜜胺减水剂生产始于20世纪80年代初，到20世纪90年代初不少外加剂厂作为辅助产品重新生产该产品，但产量少、价格贵、工艺落后、质量不稳定。20世纪90年代中后期，我国南方建设了较为先进的磺化蜜胺减水剂厂，开始走向专业化生产，产品牌号为SPP系列。1998年前，此类减水剂生产成本较高，所以尽管其高效无毒，但也很难与其他树脂减水剂竞争。
