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N-甲基吡咯烷酮行业简析
编辑:安徽省科启化工有限公司   时间:2017-10-24

    N-甲基吡咯烷酮行业简析  

    1简介

  NMP,属于氮杂环化合物,分子式为C5H9NO,为稍有氨味的无色透明油状液体,与水以任何比例互溶,是一种性能优良的高沸点溶剂,几乎与所有溶剂(乙醇、乙醛、酮、芳香烃等)完全混合。

  NMP 具有沸点高、极性强、粘度低、溶解能力强、无腐蚀、毒性小、生物降解能力强、挥发度低、化学稳定性、热稳定性优良等特点,主要应用于石油化工、塑料工业、药品、农药、染料以及锂离子电池制造业等许多行业,广泛用于芳烃萃取,乙炔、烯烃、二烯烃的纯化,也用于聚合物的溶剂及聚合反应的介质,如聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚等工程塑料及芳纶纤维,另外还用于绝缘材料、农药、颜料、电子产品生产及清洁剂等方面。

  2行业概况

  NMP 作为电子化学品中关键的化工溶剂与萃取剂,从上世纪九十年代在国内石油化工行业兴起,经过二十余年的发展,已经由最初的基本依靠进口逐步实现完全国产化,应用范围由最初局限于石油化工、涂料、农药等行业逐步扩展到用于绝缘材料反应及调和溶剂,特别是锂离子电池、工程塑料的化工溶剂及印刷电路板、液晶显示器的电子清洗剂等。

  现今,新能源与新材料行业得到大力发展,NMP等作为行业常用化工溶剂的使用规模相应增加。NMP 产品,下游应用集中性较高,主要体现在以锂离子电池为代表的电动汽车的动力电池和导电剂、太阳能和风能发电储能装置、储能电池的生产制造中等,新材料行业中则主要用于芳纶、聚苯醚腈等高分子材料的生产制造。

  3发展历程

  1907 年,人们用碘甲烷对吡咯烷酮进行甲基化的方式,首次合成了NMP。

  随后断续有文献报道,采用硫酸二甲酯、甲醇作甲基化剂在催化剂存在下得到NMP;以及利用α-吡咯烷酮氮上的氢较为活泼的特点,先用活泼金属钠与之反应制得金属有机化物,再用卤代甲烷进行甲基化的间接甲基化法而得NMP。但由于所有α-吡咯烷酮甲基化的方法收率都不高,且反应条件苛刻,因而只限于实验室采用,不宜工业化。

  此后,为适应工业化生产,不断提升生产工艺,NMP逐步发展成国际市场上的一类大宗化学品,德国巴斯夫、日本三菱化学以及美国利安德巴塞尔是国际市场上主要的生产商,产能以年均约8% ~10%的速度在增长。相比之下,国内NMP 生产厂商厂家较多、较分散,产能相对较小,随着研发力量的不断提升以及工艺设备的更新改良,国内NMP 市场仍有很大发展空间,呈现良好成长势头。

  4行业市场需求情况

  N-甲基吡咯烷酮(NMP),主要用于锂离子电池等新能源行业和芳纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺等新材料行业。在锂离子电池的生产中,NMP 作用于制备锂离子电池的正极材料、粘结剂及与其它物质制成混合液的优良有机溶剂。

  根据行业调研数据分析, NMP 占锂离子电池制造成本比重约为3%-6%,NMP 的市场规模和需求也随锂离子电池,特别是动力电池、储能电池的增长而增长。

  据预测,今后5 年锂离子电池市场需求仍会以接近50%的年均复合增长率高速成长,到2018 年全球需求总量将超过38,500 万Kwh,是2013 年的7 倍以上,超越铅酸电池成为用量最大的二次电池产品。

  NMP 除了作为新能源行业较为关键的上游材料之一,同时也是芳纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺等高分子材料制造过程中参与化学反应和稀释的必备化工剂,直接影响低温缩聚反应和物料产品输送的顺利完成。

  随着近些年国民经济的快速发展,国内对芳纶及其制品的需求量以接近每年30%的速度骤增。近年,我国芳纶的国产化也在加快开发和工业化进程,装置规模不断突破和扩大,不断缩小与国外企业产品质量和品种上的差距。加上近年来,我国产业结构调整对新材料行业的大力支持,未来3-5 年内,高分子新材料行业的飞速发展将为NMP 市场需求的增加注入更多力量。

  综述 从下游新能源与新材料行业趋势来看,随着国家近几年及未来对新能源汽车的大力扶持,电动汽车的销量无疑将呈现乐观增长,相应对锂离子电池的需求量同步增长。作为制备锂离子电池的正极材料、粘结剂及与其它物质制成混合液的性能稳定性高、化学效益优良的有机溶剂NMP,也将迎来黄金发展时期。