丙烯酸（AA）是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基构成，是无色澄清液体，带有特殊的刺激性气味，可与水、醇、醚和氯仿互溶。丙烯酸按其纯度分类，可分为酯化级丙烯酸（CAA）、聚合级丙烯酸PAA）和高纯丙烯酸（GAA）。不同纯度的丙烯酸用途有一定差异。CAA主要用于生产丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯及其他多种丙烯酸酯类产品 ；PAA 主要用于生产聚合丙烯酸，进而合成特种丙烯酸酯及共聚、均聚、多聚丙烯酸酯类产品 ；GAA 主要用于生产超高吸水性树脂（SAP）、水处理剂及助洗剂等。
高吸水性树脂（SAP）是一种典型的功能高分子材料，具有吸水性能和保水能力，吸水可达自身质量的数百倍甚至上千倍，并可在数秒内生成凝胶，且保水性强，在受热加压条件下也不易失水，对光、热、酸碱的稳定性好，具有良好的生物降解性能，同时又具备高分子材料的优点。高吸水性树脂应用范围日益广泛，主要有卫生用品、土壤改良保水剂、医用材料、化工和油田助剂、除臭剂、芳香剂等。随着应用领域的不断拓展，高吸水性树脂将在强吸水橡胶、污泥固化处理剂、湿度呼吸性天花板、食品包装材料及冷冻剂等领域得到应用。
丙烯酸与 SAP 是上下游关系，在产业链中密不可分。我国丙烯酸产能逐年扩张，已呈现过剩趋势，而SAP 是近年来发展较好的一种丙烯酸下游产品。因此，积极开拓丙烯酸下游产品领域，关注 SAP 高性能材料的应用市场，对缓解丙烯酸产能过剩以及满足我国对 SAP 产品的需求，均具有重要意义。
（一）丙烯酸行业现状及趋势
1.丙烯酸市场现状及趋势
世界范围内主要的丙烯酸生产商有巴斯夫、陶氏化学、日本触媒、美国 StoHaas Monomer（罗姆哈斯与赢创德固萨合资）、阿科玛、American Acryl 等，其中，美国、欧洲及中国是全球主要丙烯酸生产地区，中国是近年来丙烯酸产能增长最快的国家。
近年来，我国丙烯酸的产能及产量呈现逐年上升的趋势。2014年，我国丙烯酸行业有73万吨/年的产能得以释放（包括浙江卫星32万吨/年、扬子石化 - 巴斯夫19万吨/年、万洲石化 8万吨/年、山东宏信 8万吨/年、福建滨海6万吨/年）。截至2014年底，我国丙烯酸生产企业达到16家，总产能为266.8万吨/年，产量为191.5万吨，开工率为71.8%。2009 ～2014 年，丙烯酸产能和产量年均增长率分别达到18.6%和18.0%。2009 ～ 2014 年 我国丙烯酸生产情况见图1。
图1 近年来我国丙烯酸生产情况
我国丙烯酸主要生产企业有江苏裕廊化工有限公司（52.5万吨/年）、浙江卫星石化股份有限公司（48万吨/年）、扬子石化 - 巴斯夫有限责任公司（35 万吨/年）、上海华谊丙烯酸有限公司（23万吨/年）以及台塑丙烯酸酯（宁波）有限公司（16万吨/年）等，具体产能情况见表1。
表1 2014年我国丙烯酸生产企业情况(单位：万吨/年）
未来，我国仍有若干丙烯酸拟建项目，包括江苏裕廊、台塑丙烯酸酯、万华化学、山东宏信等，总共达到70 万吨/年。预计至 2019 年，我国丙烯酸产能将达到336.8万吨/年，按开工率70%计，产量将达到235.8万吨。2014~2019年丙烯酸产能和产量年均增长率分别达到4.8%和4.3%。未来我国丙烯酸新建、拟建项目情况见表2。
表2 我国丙烯酸新建、拟建项目情况（单位：万吨/年）2014年我国丙烯酸 消费量为188.5万吨。丙烯酸最大的用途是生产通用丙烯酸酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯等品种，约占丙烯酸总消费的60% ；高吸水性树脂（SAP）是近年来丙烯酸消费领域增长最快的一类产品，广泛应用于个人卫生用品、农林园艺等方面，约占总消费量的20% ；生产水处理剂等的丙烯酸占总消费量的 4.5% ；丙烯酸类助洗剂是三聚磷酸钠的优良替代品，占丙烯酸总消费量的7.5%；特种丙烯酸酯领域产品附加值高，是丙烯酸未来消费增长的领域之一，占丙烯酸总消费量的 5.5% ；其他消费领域占2.5%。预计到2019年我国丙烯酸消费量将增长到230万吨，2014 ～ 2019 年消费量增长率为4.0%。近年来我国丙烯酸供需平衡情况见表3。
丙烯酸消费结构见图2。
图2 丙烯酸消费结构
2.丙烯酸生产工艺
丙烯酸的生产工艺经历了以乙炔和一氧化碳为原料的 Rappe法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法等工艺路线。丙烯两步氧化法是当前丙烯酸的主流生产技术，以该工艺生产的丙烯酸占世界丙烯酸总产量的 90%以上，我国丙烯酸的生产则全部采用丙烯两步氧化法。该工艺首先将原材料丙烯氧化成丙烯醛，再将丙烯醛进一步氧化成丙烯酸，经过冷却脱水等过程制成粗丙烯酸，通过提纯可获得冰晶级丙烯酸。两步氧化法工艺流程主要包括一段氧化反应、二段氧化反应、丙烯酸吸收、分离等工段。按照反应器布置和催化剂的不同，可分为以巴斯夫为代表的德系工艺路线和以日本触媒、三菱化工为代表的日系工艺路线，技术专利商主要有美国索亥俄（Sohio）、日本触媒、日本三菱油化、日本化药、德国 BASF 等。经过多年的工艺开发和工业应用，丙烯两步氧化法工艺已非常成熟。为了进一步提高生产效率、降低生产成本，相关厂商又对该工艺进行了改进，目前该工艺技术的发展趋势是改善催化剂性能和优化工艺。
（二）SAP行业现状及趋势
1.SAP市场现状及趋势
SAP的开发与应用只有几十年的历史，但发展速度较快。世界 SAP产能主要分布在美国、日本、中国、欧洲及亚洲其他国家，生产企业主要有德国的赢创德固赛和巴斯夫，日本的日本触媒、三大雅精化和住友化学等公司，行业集中度较高近年来，我国SAP发展速度异常迅 猛，截至2014年末总产能达到77.9万吨/年。2009～2014年，产能和产量年均增长率分别为34.5%和 33.2%。2009～2014 年我国SAP生产情况见图3。
图3 近年来我国SAP生产情况
截至2014年末，我国SAP生产企业共有20余家，主要有宜兴丹森科技有限公司、三大雅精细化学品（南通）有限公司、台塑吸水树脂（宁波）有限公司、南京扬子石化 - 巴斯夫有限责任公司、泉州邦丽达科技实业有限公司、山东诺尔生物科技有限公司、日触化工（张家港）有限公司等，另有若干产能较小的企业。2014年我国 SAP 生产企业情况见表4。
表4 2014年我国SAP生产企业情况（单位：万吨/年）
我国SAP新建、拟建项目中，宜兴丹森科技有限公司计划2015年将总产能提高至26万吨/年，其他包括泉州邦丽达科技实业有限公司、江苏虹创新材料有限公司、三大雅精细化学品（南通）有限公司等，新增产能将达到42万吨/年。预计2019年，我国SAP产能将达到133.8万吨/年，产量将达到80万吨，2014～2019 年产能和产量年均增长率分别为14.4% 和13.1%。未来我国SAP 新建、拟建项目情况见表5。
表5 未来我国SAP新建、拟建情况（单位：万吨/年）
我国SAP主要下游应用领域为一次性卫生用品；其次为农用领域和工业领域。2014年，我国SAP表观消费量为55万吨，其中个人卫生用品领域占总消费量的 90% ；农林园艺占总消费量的6% ；电缆阻水材料占总消费量的 2% ；其他领域占总消费量的2%。十八届三中全会《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》启动实施一方是独生子女的夫妇可生育两个孩子的政策，以促进人口长期均衡发展。这一政策的提出势必会迎来新一轮的生育高峰，从而推动一次性卫生用品迎来新的机遇。另外，高效农业的发展、沙化治理等方面，也给未来 SAP 带来新的契机。未来我国SAP需求仍将持续增加，预计到2019年，SAP消费量将达到100万吨，2013~2018 年消费量年均增长率为15.7%。
2.SAP生产工艺
以精丙烯酸为原料生产SAP的工艺技术已相当成熟，生产工艺主要有两种，反相悬浮聚合法技术和水溶液聚合法技术。一些日本公司主要采用反相悬浮聚合法，如Sumitomo（住友化学）和Kao（花王），大多数欧美公司，如BASF，主要采用水溶液聚合法技术。从操作方式来看，SAP的生产工艺又分为连续、间歇两种生产模式。
我国自1988年开始就有SAP生产技术专利，先后有50多家单位从事过这方面的研究，水溶液聚合法和反相悬浮法专利有几十个。但由于研究开发未能与工业化生产很好地结合，存在产品质量和装置放大等问题，致使市场上国外技术和产品占据优势。国内SAP技术研究相对成熟的单位有中科院长春应化所和西北工业大学等单位。
目前，我国丙烯酸生产装置几乎全部引进日本或德国的“丙烯两步氧化法”成套技术，其核心是催化剂，在生产成本中占有较大比例。国内企业主要采用日本触媒、日本三菱、日本化药和德国 BASF 等公司生产的催化剂。今后必须立足科技创新，实现催化剂国产化，打破技术垄断，以降低企业的生产成本。上海华谊丙烯酸公司在引进技术的基础上，通过消化吸收，与中石油兰州化工研究中心合作自主开发了丙烯氧化催化剂，其具有催化活性强、选择性好、空速高，以及反应温度低、床层阻力低等特点，有利于延长催化剂的使用寿命。我国是全球丙烯酸生产大国，产能逐年扩张，已现过剩趋势，未来应积极开发下游产品，以应对严峻的市场竞争环境。SAP 是近年来发展较好的一种丙烯酸下游产品，我国在SAP生产方面,自动化程度不断加强,规模化越来越强。国家应在相关领域加强扶持，企业也应积极完善工艺技术、降低生产成本、加大复合型材料开发力度，使SAP在国民经济发展中发挥更重要的作用。
