2万吨年环氧丙烷hppo法生产项目可行性研究报告

项目可行性报告1总论11项目名称及性质（1）项目名称2万吨/年环氧丙烷HPPO法生产项目（2）承办单位名称（3）企业性质（4）投资项目的性质新建（5）项目类型化工12可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则121可行性研究报告编制的依据1、国家地区建设、税收等有关法律、法规；2、发改投资20061325号建设项目经济评价方法与参数（第三版）；3、中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律、法规；4、化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定；5、项目建议书审批文件。122指导思想和原则1、项目建设必须严格遵守国家和地区的相关政策以及法律法规，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划；2、产品方案要以实际需求为主，做到资源最大化的利用。3、采用有发展潜力的工艺生产技术。4、项目建设应该以科学发展，以人为本的理念，高度重视环境保护、安全和工业卫生。三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须同主体装置的设计，建设、投运同时进行。污染物的排放必须达到规定的指标，并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害；5、以经济效益为中心，加强项目的市场调研，确实做好市场分析及风险性评价，尽可能节省项目建设投资，最大限度地降低项目产品生产成本，提高项目经济效益，增强项目产品的竞争能力。13研究的范围本研究报告主要对以下几方面作了详细而深入的调查研究1、建设意义2、市场分析3、原料路线4、建设规模以产品方案5、厂址选择6、效益分析14研究结论本项目采用的生产工艺是以丙烯双氧水制备环氧丙烷。以丙烯、双氧水和甲醇为原料、钛硅分子筛为催化剂，采用固定床工艺实现丙烯环氧化合成环氧丙烷。钛硅分子筛可以以较高的转化率和选择性催化丙烯环氧化反应合成PO。该过程具有条件温和，原料无毒、无腐蚀性，使用相对廉价而安全的稀H202水溶液作氧化剂，原子利用率高，反应速度快，选择性高，过程环境友好无污染等优点，符合绿色化学和原子经济发展理念的要求，因此被认为是生产PO的绿色新工艺。综上所述，本项目不仅符合国家能源政策和环保政策，而且技术先进、经济效益好，在技术上、经济上等各方面都是可行的。15存在的问题和建议1、本项目生产原料有甲醇，其为易燃易爆危险物质，在生产过程中存在火灾、爆炸、腐蚀等危险有害因素。因此，本项目的建设应根据其生产原料和产品的特殊物理化学性质，在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行，以确保建设及生产的安全性。2、环氧丙烷是一种大吨位的有机化工原料,如果以质量分数为30的成品双氧水为氧化剂,则存在着大量双氧水的净化、储运等问题,并且在储运过程中双氧水会发生分解。如果将丙烯环氧化过程中与现有工业生产双氧水过程结合起来,即将生产过程中的双氧水不经过提纯直接用于环氧化反应,则可以大大降低成本,减少能耗,这也是丙烯用双氧水环氧化实现工业化的必然趋势。3、本项目以TS一1为催化剂。TS一1昂贵的生产成本、苛刻的合成条件和成型研究的匮乏,是其工业应用的主要障碍。TS一L分子筛经典合成法采用不含碱金属离子的高纯TPAOH为模板剂,成本较高,而且合成条件苛刻,制备重复性差,工业应用困难较大。需要合成廉价的TS一1。2建设意义21项目建设背景211国内环氧丙烷的现状及发展我国PO工业伴随石油化学工业的发展,经历了25年自力更生创业、10年技术引进、近5年的国产化技术改造与新工艺的技术运用3个阶段,由小到大形成了一个较完备的产业系统。1环氧丙烷工业的技术引进20世纪80年代以来,随着国民经济的快速发展,PO的市场需求量猛增,国内技术建设的小型生产装置已远远不能满足市场需要,引进当时先进技术是快速提高我国PO产能的捷径。从1984年开始先后有江苏钟山化工有限公司原南京金陵石化公司化工二厂、锦西化工厂现锦西化工集团股份公司、天津大沽化工厂、山东张店化工厂现为山东东大化工集团公司、福州第二化工厂等厂家,分别与日本昭和电工公司、日东三井东压公司和日本旭硝子公司等谈判引进PO生产技术和装置。1988年2月,原南京金陵石化公司化工二厂建成投产我国第1套PO引进装置,生产能力为1万T/A1989年10月天津大沽化工厂建成2万T/A的引进装置1990年2月锦西化工厂建成2万T/A的引进装置1991年5月山东张店化工厂建成1万T/A年引进装置1995年2月江西九江化工厂又建成1套2万T/A引进装置。在此期间,宁波浙江化工厂现为DOW独资浙江太平洋化学有限公司与美国DOW化学公司合资,利用DOW化学技术建成1套2万T/A年生产装置,并都投入生产。至此,我国引进技术共建成PO生产装置6套,总生产能力10万T/A。其中引进日本旭硝子公司2套、日本三井东压公司2套、日本昭和电工公司1套和美国DOW化学1套。1993年4月,上海高桥石化公司化工三厂,采用中国石化总公司消化吸收引进技术,结合国内开发技术又建成投产国产化2万T/APO生产装置。1988年1995年我国共建成万T级以上PO生产装置7套,基本奠定了我国PO生产的工业基础,提高了PO生产的技术水平和产品质量,为高质量的PO衍生产品的生产提供了条件。2国产化技术改造与新工艺的技术运用原金陵石化公司化工二厂在对引进装置进行改造的同时,于1995年6月自行设计建成1套21万T/A生产装置。目前,2套1万T/A生产装置经多次改造,扩至2套2万T/A、共4万T/APO生产装置锦西化工集团有限公司1996年9月完成由2万T/A扩增到3万T/A的技术改造,至2000年装置的生产能力达到4万T/A1999年5月锦西化工集团有限公司又引进日本旭硝子技术建第2套生产能力为8万T/A的生产装置,目前其装置总生产能力为12万T/A,成为氯醇法生产能力最大的PO生产企业天津大沽化工厂1995年进行了3万T/A的扩能技术改造,1998年又将生产能力扩至5万T/A,2006年下半年1套6万T/A的装置建成投产,生产能力已达15万T/A山东东大化工集团公司1995年和1996年2次改造,将原1万T/A的PO生产装置扩至2万T/A,2006年下半年该公司的生产能力已扩至6万T/A山东滨州化工厂1999年利用自己的技术把2万T/APO扩建到35万T/A,在此基础上自己独立设计开发了6万T/APO装置,目前共有总生产能力为10万T/A上海高桥石化公司化工三厂1993年建成投产的2万T/APO生产装置经过几年的技术改造于1997年达到4万T/A生产能力,1998年又进一步扩到5万T/A,目前具备了8万T/A的生产能力。2005年,美国壳牌和中海油在惠州合资的1套以PO/SM共氧化法的25万T/APO装置建成投产。至此2005年,我国PO主要生产厂家有12家,PO总生产能力为845万T/A,见表1。3国内近年新建环氧丙烷计划2004年起,国内PO产品市场紧缺,促进了PO生产装置的满负荷或超负荷运转。由于市场的需求加上对引进技术几年来的实践和认识,各企业依市场和生产成本的需要,纷纷对现有装置扩建改造或新建装置,如2007年南京金浦锦湖石油化工有限公司新建10万T/A天津大沽化工股份有限责任公司扩建6万T山东东大化学工业总公司扩建3万T福建湄洲湾氯碱工业有限责任公司2万T/A山东金岭集团公司新建8万T/A2008年南京金浦锦湖石油化工有限公司新建再建10万T/ALYONDELL中石化镇海新建28万T/A。（4）环氧丙烷技术的发展革新目前国外环氧丙烷生产技术主要有氯醇法,乙苯共氧化法PO/SM法,异丁烷共氧化法PO/TAB法,异丙苯氧化法CHP法,过氧化氢直接氧化法HPPO法,氧气直接氧化法。其中氯醇法,PO/SM法,PO/TAB法,CHP法,HPPO法已经实现工业化。与传统的氯醇法、共氧化法工艺技术相比,过氧化氢直接氧化法技术在经济、环境以及未来发展等方面具有独特的竞争优势,因此,该工艺在今后一段时期,将成为新建PO装置主要采用的生产工艺22项目投资的必要性221环氧丙烷下游市场的巨大需求环氧丙烷供需矛盾的缓解为下游发展提供了空间。首先，下游行业的原料瓶颈问题得以解决，如醇醚、碳酸二甲酯、丙二醇行业在原料资源充沛的前提下，产量大大提高。2010年国内环氧丙烷用于聚醚多元醇的消费量约占总消费量的834，占据主导地位，丙二醇占105，其他包括异丙醇胺等占61。未来环氧丙烷消费中聚醚仍占主要地位，所占比例有所上升，丙二醇消费仍稳步增长，但所占比例有所下降（1）聚醚多元醇我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域,自2000年以来,随着中国PU行业的快速发展,国内聚醚多元醇工厂大量新建、扩建。据中国聚氨酯工业协会统计,2003年我国聚醚多元醇产量371万T,进口161万T,出口30万T,表观消费502万T,产品自给率约742004年聚醚多元醇产量639万T,进口175万T,出口29万T,表观消费785万T,产品自给率为812005年聚醚多元醇产量749万T,进口1729万T,出口333万T,表观消费889万T,产品自给率为84。20042005年的表观消费量的平均增长率为132,聚醚多元醇行业自给率逐年提高。2004年是中国聚醚行业发展最为迅猛的一年,2005年,受国内外宏观经济、原料供应等方面因素影响,聚醚行业的增速略有降低。产品结构方面,硬泡聚醚行业在2005年实际增长幅度不大,软泡聚醚行业在2005年下半年发展较快。2006年,是中国PO发展史上非常重要的一年。首先,多套新建、扩建设备投入生产,供需关系从紧俏局面逐步走向平衡其次,市场价格从往年高位稍有回落生产商利润明显降低。最后,下游衍生物的需求市场从2005年的压抑中释放出来,PO及其衍生物需求总量在2006年得到了快速增长。目前我国聚醚多元醇生产企业有30多家,2005年生产能力已达1135万T,其中万T级规模以上的有近20家。主要生产厂家有上海高桥石油化工公司聚氨酯事业部、中海壳牌、江苏钟山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、锦化化工集团公司、山东东大化学工业集团公司、福建湄州湾氯碱工业有限公司、天津大沽化工厂等。根据聚氨酯工业发展情况分析,未来几年我国聚醚多元醇消费需求年增长预计将保持在10以上。预测到2008年我国聚醚多元醇市场需求量将达到1188万T,到2010年将达到1436万T。我国聚醚多元醇不仅在数量上基本已满足了PU材料的发展需求,而且在质量上已接近或达到同类进口聚醚多元醇水平,为我国PU材料发展奠定了基础。（2）丙二醇丙二醇是制造不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂的原料也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体由于其毒性小,因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂在医药工业上,它主要用于注射剂的辅助剂及水溶性软膏在油漆、颜料、日用化学方面,丙二醇主要用于生产增塑剂、溶剂和增粘剂如用于牙膏等。国内丙二醇主要消费领域集中在不饱和树脂领域,在该领域重消费比例高达70以上,其它领域占30。2000年以来随着国内不饱和树脂行业的快速发展,丙二醇消费量大幅增加。（3）其它行业PO除在上述行业中大量使用外,还广泛用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业,客户分布广、用量较小。222环氧丙烷技术革新的迫切需求国内环氧丙烷生产技术主要有自行开发的氯醇法技术引进日本旭硝子公司、三井东压公司、昭和电工公司和美国陶氏公司氯醇法技术以及引进美国莱昂德尔公司PO/SM法技术。另外,沈阳化工研究院开发了单管四旋静态混合管式氯醇化技术,将吨产品丙烯消耗从085T，下降到0815T,皂化废水中有机氯化物及二氯异丙醚的质量浓度从400MG/L下降到40MG/L以下,副产物二氯丙烷的质量分数由12降低到68,达到国际领先水平国内除中海壳牌25万T/APO装置及中石化镇海285万T/APO装置采用PO/SM法技术外,其它装置均采用氯醇法技术生产环氧丙烷从世界PO生产的发展趋势来看，HPPO工艺在今后一段时期将成为新建PO项目采用的主要生产工艺。与常规PO技术相比，采用HPPO工艺的PO装置具有独特的经济和环境综合效益1无需附加基础设施，投资可节约252原材料简单，仅需过氧化氢和丙烯，且无需考虑联产品问题3与现有PO技术相比，HPPO工艺可减少污水排放7080，能耗可降低35。传统的氯醇法工艺因为能耗高、不环保而将被逐步淘汰223PO行业的未来发展前景良好全球范围内生产PO的3种方法中,氯醇法和共氧化法仍占主导地位,这2种工艺会在相当长的时期内并存,共氧化法生产工艺在短期内无绝对优势淘汰氯醇法工艺。我国目前大部分企业采用的是氯醇法,现通过加大技术改造,尤其是利用生化处理技术,较好解决了污水问题,该工艺在我国仍有发展空间。直接氧化法中的双氧水氧化法生产PO工艺正在开始工业化,直接氧化法中的氧气直接氧化法仍处于概念性试验阶段。在中国近期内可能不会出现直接氧化法制PO的工业生产装置。随着世界聚氨酯行业中心向中国大陆的转移,将大大促进了我国聚氨酯行业的发展,同时建筑节能政策的推进、汽车家具行业的持续发展使得聚氨酯行业保持较好的增长,从而拉动PO行业的发展。因此在有原料优势的大型石化企业可建设共氧化法生产装置,建议扩大规模。生产环氧丙烷企业的产能最小应为10万T/A以上。若原料供应充足,交通运输便利,则可建设20万30万T/A的大型装置。23小结环氧丙烷作为重要的基本有机化工原料广泛应用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业，主要用于聚醚多元醇的ZE产，其次用于非离子表面活性剂、碳酸丙烯酯和丙二醇的生产。另外在丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素HPMC、改性淀粉、丙烯酸羟丙酯以及其他方面有广泛应用。2005年以来，随着聚氨酯工业进入新一轮发展期，上游原料环氧丙烷需求增长进一步加快。2007年我国环氧丙烷需求增长率高达187，为近年来需求增长的峰值。2008年国内环氧丙烷表观消费量达到1038万吨，但下半年以来由于受金融危机的影响，市场消费量增长趋缓；2009年随着国内经复苏，下游聚醚需求旺盛，环氧丙烷表观消费量达到1289万吨；2010年增至1466万吨。在目前的形式下，投产建设HPPO法生产环氧丙烷项目，不仅可以拉动内需，促进国民经济增长，同时进一步平衡环氧丙烷的供需。促进国内环氧丙烷生产技术的革新。3市场分析31环氧丙烷的特性环氧丙烷在常温常压下为无色透明低沸易燃有毒液体，具有类似醚类气味；环氧丙烷存在两种旋光异构体，、即R环氧丙烷和S环氧丙烷，环氧丙烷工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。凝固点11213，沸点3424，相对密度20200859，折射率ND13664，粘度25028MPAS。与水部分混溶20时水中溶解度405重量；水在环氧丙烷中的溶解度128重量，与乙醇、乙醚混溶，并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。其性质见表31。表31PO的物化性质项目内容外观无色、低沸易燃液体。工业品为两种旋光异构体的外消旋混合物。气味具有醚类气味分子式C3H6O沸点101KPA3424凝固点11213密度20200859蒸汽压257586KPA折射率13664闪点闪点（开杯）37爆炸极限在空气中（V/V）2837031275VOL溶解性溶于水、丙酮、四氯化碳、乙醚、甲醇、乙醇等多种溶剂互溶环氧丙烷化学性质活泼，易开环聚合，可与水、氨、醇、二氧化碳等反应，生成相应的化合物或聚合物。在含有两个以上活泼氢的化合物上聚合，生成的聚合物通称聚醚多元醇。环氧丙烷常用于制造丙二醇、丙醛、异丙醇胺、聚醚、石油破乳剂、消泡剂、合成甘油、有机酸等，可作为合成树脂、泡沫塑料、增塑剂及表面活性剂等化工原料；亦可作硝酸纤维素、氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯等树脂和有机物质的低沸点溶剂等。环氧丙烷产品是易燃品，应贮存于通风、干燥、低温（25以下）阴凉处，不得于日光下直接曝晒并隔绝火源。环氧丙烷有毒性，液态的环氧丙烷会引起皮肤及眼角膜的灼伤，其蒸汽有刺激和轻度麻醉作用，长时间吸入环氧丙烷蒸汽会导致恶心、呕吐、头痛、眩晕和腹泻等症状。所有接触环氧丙烷的人员应穿戴规定的防护用品，工作场所应符合国家的安全和环保规定。环氧丙烷是易燃、易爆化学品，其蒸汽会分解。应避免用铜、银、镁等金属处理和贮存环氧丙烷。也应避免酸性盐（如氯化锡、氯化锌）、碱类、叔胺等过量地污染环氧丙烷。环氧丙烷发生的火灾应用特殊泡沫液来灭火。32环氧丙烷的应用环氧丙烷（PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。它也是第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。已生产的下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料。环氧丙烷的应用如图31。图31PO的主要用途二丙二醇丙二醇甲醚二丙二醇甲醚三丙二醇甲醚异丙醇胺二异丙醇胺三异丙醇胺N,N二甲基异丙醇胺胺胺非聚醚多元醇表面活性剂烯丙醇药品、食品、个人防护用品增塑剂不饱和聚酯、醇酸树脂洗发剂溶剂、润滑剂、刹车油表面涂料、清洗剂功能流体、结合剂纤维助剂、乳化剂合成洗涤剂起泡剂、稳泡剂抗氧化剂烟草润滑剂中和剂、气体吸收剂应用蜡、纤维助剂乳化剂溶剂、中间体化妆品、乳化剂合成洗涤剂溶剂、除草剂扩散剂、乳化剂、纺织助剂乳化剂、消泡剂、合成洗涤剂原油破乳剂化妆品、食品、医药醇酸树脂、聚醚多元醇、硝化甘油润滑油抗氧剂、涂料、增塑剂、阻燃剂1,4丁二醇、香料、香精二丙二醇苯甲酸酯丙二醇脂肪酸酯溶剂、清洗剂功能流体、结合剂烷基异丙醇酰胺氨基膦酸丙酯烷基二异丙醇酰胺2，6二甲基吗啉油酸异丙胺酯甘油烯丙酯环氧丙烷增塑剂不饱和聚酯、醇酸树脂溶剂、润滑剂、刹车油表面涂料、清洗剂功能流体、结合剂烟草润滑剂丙二醇表面涂料增强塑料油漆和涂料乳化剂烟草润滑剂、小动物饲料增塑剂、赛璐珞软化剂防冻剂、液压流体、润滑剂不饱和聚酯丙二醇脂肪酸酯聚醚多元醇聚醚多元醇聚氨酯泡沫体非泡沫体软泡、硬泡弹性体、人造革灌浆堵水材料粘合剂、密封材料、涂料润滑剂、淬火剂液压流体、刹车剂稳泡剂、润湿剂、合成洗涤剂原油破乳剂环氧丙烷321聚醚多元醇环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇（PPG）。聚醚多元醇是从环氧丙烷衍生而来的，是含有两个或多个羟基（OH）的有机材料，有些聚醚品种含有微米级聚合物理粒子悬浮物。聚醚多元醇最大用途是生产聚氨酯塑料；其次用作表面活性剂，如泡沫稳定剂、造纸工业消泡剂、原油破乳剂、油井酸处理润湿剂及高效低泡洗涤剂等；也用做润滑剂、液压流体、热交换流体及淬火剂、乳胶发泡剂、多种切削和牵伸剂组分及专用溶剂等。我国环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇（PPG）。由于起始剂种类的不同，生产的聚醚可分为软泡聚醚、硬泡聚醚和弹性体聚醚。软泡聚醚，主要用做聚氨酯软泡，用于做床垫、沙发、家具及汽车坐垫等；硬泡聚醚主要用做聚氨酯硬泡，用于保温、冰箱等；弹性体聚醚主要用做聚氨酯弹性体，用于运动跑道、涂料、粘合剂、密封剂等。322丙二醇环氧丙烷的第二大用途是用于生产丙二醇、醇醚、碳酸丙烯酯，进而可制造贮槽、浴室设备、船壳等。丙二醇是单丙二醇（MPG）、二丙二醇（DPG）和三丙二醇（TPG）的通称。丙二醇是制造不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂的原料；也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体；由于其毒性小，因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂；亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂；在医药工业上，在医药工业中，丙二醇广泛用作液体或油膏形式药品的辅助剂和保湿剂；在食品工业中，丙二醇脂肪酸酯可作食品乳化剂，丙二醇还是调味和色素的优良溶剂；在油漆、颜料、日用化学方面，丙二醇主要用于生产增塑剂、溶剂和增粘剂如用于牙膏等。323其它行业另外，环氧丙烷还少量用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、丙二醇碳酸酯羟丙基纤维素羟丙基甲基纤维素丙二醇藻肮酸环氧丙烷橡胶羟丙基淀粉溶剂和气体脱除剂医药用粘合剂、薄膜包衣增稠剂、分散剂药用粘合剂、薄膜包衣、冻胶剂乳化稳定剂、食品增稠剂除草剂、溶剂、萃取剂、净化气体减震部件钻井液异丙醇硫醚、二异丙醇硫醚羟丙基甲基纤维素、笨二甲酸酯农药乳化剂及润湿剂等行业。33发展现状331世界环氧丙烷发展现状1生产环氧丙烷（PO）是丙烯衍生物中仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大品种，是生产聚醚多元醇、丙二醇、异丙醇胺、丙烯醇、聚醚等的重要原料。全球环氧丙烷需求增长持续坚挺，近几年供需持续紧张。为满足聚醚对环氧丙烷的需求，许多企业对其环氧丙烷装置进行扩产。近几年世界环氧丙烷的产能增长情况见表32。表3220062010年世界环氧丙烷产能产量情况表单位万吨/年年份20062007200820092010产能19102014211622222450产量17851872190120002108开工率9359298989086目前，国内外PO的主要生产企业十几家，包括美国DOW化学公司、荷兰LYONDELLBASELL公司、壳牌SHELL公司、德国巴斯夫BASF公司中国石油化工股份有限公司以及日本住友化学工业株式会社等（见表33）。表332011年世界PO主要生产企业情况序号公司产能/KTA11美国DOW化学公司20712荷兰LYONDELLBASELL公司18693壳牌SHELL公司7804德国巴斯夫BASF公司5255日本住友化学工业株式会405社6韩国SK集团2807美国亨斯迈HUNTSMAN公司2388西班牙雷普索尔REPSOLYPF公司2209英国英力士INEOS公司20010中国石油化工股份有限公司58511中国山东滨化BEFARGROUP集团股份有限公司18012德国拜尔BAYER公司15913中国天津大沽化工厂15014中国锦西化工集团13015日本旭硝子玻璃ASAHIGLASS1102消费2010年世界PO消费情况（见表34）为乙二醇醚4190KT，占世界PO总消费量的64聚醚43380KT，占663丙二醇12020KT，占82其他6050KT，占92。据SRI咨询公司报道，2005年世界PO消费量为6213KT，2010年为6563KT，其中北美和欧洲地区的需求量增长不大，需求量增长最快的是亚太及中东地区。预计到2015年世界PO需求量将达到8689KT左右，年均增长率约为58至2020年，世界PO需求量将达到9771KT，年均增长率约为24。世界PO需求增长的主要动力将来自于聚氨酯行业对聚醚多元醇的需求增长。世界PO的消费结构变化趋势如图32表3420052020年世界主要地区PO的消费及预测。二丙二醚和三丙二醚项目2005年2006年2007年2008年2009年2010年2015年预测2020年预测乙二醇醚338381406378361419570671聚醚41084283434842013980433858656628丙二醇10711171116310761023110714171569图32世界PO的消费结构变化趋势图从图32可以看出，目前，世界环氧丙烷的消费主要以生产聚醚多元醇为主，约占总消费量的60以上，其次是丙二醇，约占20左右。而剩余部分主要用于生产丙二醇醚、二丙二醇、阻燃剂、合成润滑剂、油田钻井化学品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、异丙醇胺、改性淀粉和纺织品表面活性剂等。而剩余部分主要用于生产丙二醇醚、二丙二醇、阻燃剂、合成润滑剂、油田钻井化学品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、异丙醇胺、改性淀粉和纺织品表面活性剂等。332国内环氧丙烷发展现状1国内生产情况我国石油化工业正处于快速发展时期，20052011年，我国环氧丙烷产能平均增长率达21，相当于每年新增18万吨左右的产能，但仍不能满足聚醚多元醇及丙二醇工业发展的需要，致使我国大量进口聚醚多元醇、丙二醇及环氧丙烷，环氧丙烷的消费量呈明显的上升趋势。二/三丙二醚929897888495110123其他603635627618526605725779合计62136568664163626010656386899771图3120052011年中国PO产量与消费变化图从图33可以看出，从20052011年期间，我国PO产量、需求均呈快速增长状态，产量年均增速达18，消费需求增速也达18，但由于产量基数低于消费需求基数，因此，PO始终处于供不应求状态，不足部分通过进口解决。2011年国内PO生产厂家及生产能力见表35。近年来国内新建装置单套规模均在40KT/A以上，大型氯醇法装置规模在100KT/A以上，共氧化法装置规模在200KT/A以上。随着装置规模的扩大，规模效应明显，竞争力增强，对原有小型氯醇法生产装置将形成较大冲击。目前我国仍有几套大型PO装置正在进行项目前期工作。表352011年中国主要PO生产企业概况KT/A生产企业产能技术来源镇海炼化与LYONDELL合资公司285利安德共氧化法中海壳牌石油化工公司250壳牌共氧化法山东鑫岳化工有限公司200氯醇法2套装置，2011年8月、11月投产天津大沽化工厂150三井东压氯醇法锦西化工集团有限公司130日本旭硝子氯醇法山东滨州化工厂170国内氯醇法山东东大化工集团公司120三井东压氯醇法南京金浦锦湖石油化工有限公司80氯醇法山东金岭集团有限公司80国内氯醇法山东东辰控股集团50国内氯醇法淄博永大化工有限公司50氯醇法2011年11月投产山东石大胜华股份公司40国内氯醇法中国石油化工股份有限公司金陵分公司40日本昭和电工氯醇法，国内氯醇法福建湄洲湾氯碱工业有限公司40日本旭硝子氯醇法沈阳化工集团金碧兰有限公司40日本旭硝子氯醇法河北汇川轻化工有限公司20氯醇法2011年6月投产中国石油化工股份有限公司巴陵分公司10氯醇法中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司80国内氯醇法2011年1月停产、关闭浙江太平洋化学有限公司20美国陶氏氯醇法停产江西九江化工厂20日本旭硝子氯醇法停产合计1875其中有3套一停车娜，实际产能1755据报道，HUNTSMAN公司在2011年底与烟台万华聚氨酯有限公司签署了一项PO和甲基叔丁基醚MTBE生产许可证协议，授权烟台万华公司生产PO和MTBE，其中MTBE是PO的副产品。根据协议，烟台万华公司利用该技术在山东烟台生产基地新建一座世界规模的PO/MTBE工厂，新厂2011年底动工建设，预定2013年底投产。预计到2013年我国PO产能将达到1800KT/A左右，“十二五”末期我国PO的产能将达到2700KT/A。2国内消费及预测我国的PO消费量自20世纪90年代初期开始持续高速增长，20052010年国内PO消费量年均增长率为208。20012010年国内PO供需统计见表36。表3620012010年国内PO供需状况我国环氧丙烷的消费市场如图34，由图可知我国PO的主要消费市场为聚项目2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年产能/KTA14764905205557009451060126015851605产量/KT33032041443051368089590010461290进口量/KT3653116191151120147153254360出口量/KT02041110154040101表观消费量/KT3663735296206547851038105313001650醚多元醇行业，其消费量约占国内PO总消费量的78其次为PG丙二醇及其表面活性剂，占11其他领域占11。图34中国PO的消费结构变化趋势图1、聚醚多元醇我国环氧丙烷80以上用于生产聚醚多元醇，每生产1吨聚醚多元醇需消耗08吨左右环氧丙烷。我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域，自2000年以来，随着中国聚氨酯（PU）行业的快速发展，国内聚醚多元醇（PPG）工厂大量新建、扩建。图35表示我国2010年PPG消费结构图。聚醚多元醇分为硬泡聚醚和软泡聚醚。硬泡PPG主要生产硬质聚氨酯泡沫,用于建筑和制冷行业，其中冰箱是硬质聚氨酯泡消费量最大的行业；软泡PPG主要用于生产软质聚氨酯泡沫，用于汽车、家具和床垫等行业。2010年，我国冰箱、冷柜、汽车以及软体家具的产量增速分别为272、359、352和299，有效拉动了聚醚多元醇的需求，从而导致2011年聚醚多元醇产能增长依旧较快。图32我国2010年PPG消费结构图图3320052011年我国PPG产能、产量增长趋势图从图36可以看出，20052011年我国PPG产能、产量增长迅速，产能年均增长率达15，产量年均增长率达17。目前我国聚醚多元醇生产企业有30多家，2011年生产能力已达256万吨，总产量达190万吨，其中万吨级规模以上的有近20家。主要生产厂家有上海高桥石油化工公司聚氨酯事业部、中海壳牌、江苏钟山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、锦化化工集团公司、山东东大化学工业集团公司、福建湄州湾氯碱工业有限公司、天津大沽化工厂等。2、丙二醇我国环氧丙烷10左右用于生产丙二醇，每生产1吨丙二醇需消耗075吨左右环氧丙烷。2009年我国丙二醇的产能约为311万吨，产量19万吨，消费环氧丙烷142万吨，占环氧丙烷消费量的105。2010年我国丙二醇产能约为32万吨，产量21万吨，消费环氧丙烷约为157万吨左右，占环氧丙烷消费量11左右。2011年丙二醇扩产脚步进一步加速，2011年国内丙二醇行业总产能突破40万吨/年，产量在27万吨左右（消耗环氧丙烷20万吨左右）。但由于市场需求不旺，而且有部分替代品成功替代其在某些领域中的应用，预计未来该领域对环氧丙烷的需求将保持稳定，不会有太大增量。丙二醇的应用领域很广（消费结构见图37），其中主要用于制造不饱和聚酯树脂用于涂料和玻璃纤维增强树脂、功能流体防冻液、化冰剂、传热液等。图34丙二醇消费结构图近几年来，丙二醇的所有的投资项目集中在亚洲，尤其是中国。丙二醇的国际竞争越来越激烈，我国从丙二醇进口大国逐渐成为出口国。3、其它行业环氧丙烷除在上述行业中大量使用外，还广泛用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业，客户分布广、用量较小。（3）我国环氧丙烷需求预测随着世界聚氨酯行业中心向中国大陆的转移，将大大促进了我国聚氨酯行业的发展，同时建筑节能政策的推进、汽车家具行业的持续发展使得聚氨酯行业保持较好的增长，从而拉动环氧丙烷行业的发展。从世界环氧丙烷市场贸易流向来看，中国成为世界环氧丙烷的目标市场，中国环氧丙烷市场供求起伏是世界环氧丙烷供应及价格波动升降的寒暑表，支配着世界环氧丙烷市场。20052011年期间，中国的环氧丙烷消费增幅很大，年增长率在18以上。据行业专家预测，根据主要下游产品增速和进口量情况预计，2015年我国环氧丙烷的潜在市场需求量约为230250万吨左右。随着我国承诺的碳排放指标的落实和低碳社会的到来，二氧化碳综合利用，尤其是二氧化碳基生物塑料产业化显得非常具有现实意义。二氧化碳和PO的共聚物PPC由于具备良好的生物降解性能、成本相对较低、大量利用二氧化碳及聚合物中二氧化碳的质量分数超过40等特点而受到高度重视。随着PPC合成与应用技术的不断进步、国家碳排放压力不断增大以及国家政策的扶持，PPC距离大规模产业化已经为期不远。一旦PPC技术取得突破，PO的需求量将会有较大增加。由于我国环氧丙烷开工率不高，20052011年平均开工率不足80，远低于同期世界装置平均开工率89，产量不足，每年都要大量进口，20052011年期间环氧丙烷进口量年均增幅达18。近几年的进出口情况见下表37和图38。表3720052011年我国环氧丙烷的进出口量统计表单位万吨,美元/吨进口出口净进口量年份数量单价数量单价数量2005151314301050158114082006120314461520148110512007147133704401522142620081533796002024081531200925411620005495025392010362141800021149836202011313817840006588213137图382005年2011年我国PO的进、出口量变化趋势图3920052012年我国PO进口单价变化趋势图2005年我国进口PO均价为1430美元/吨，2006年为1446美元/吨，2007年为1337美元/吨，2008年进口均价有所上涨，达到1507美元/吨，2009年又大幅回落降至1165美元/吨，2010年期间又逐步回升至1400美元/吨。2011年国内PO供需缺口的再次扩大，使得进口成为弥补国内环氧丙烷货源不足的唯一手段，这也拉动了PO价格的急剧攀升，致使2011年进口PO均价达历史最高值1784美元/吨。从2012年13月份加权均价来看，进口PO价格较2011年有所回落，据行业内人士预测2012年的PO市场，虽然有诸多不利因素，但从其价格自身来看，依旧有高位徘徊的可能性。2012年环氧丙烷市场多将延续较高的利润空间。（4）主要替代市场分析根据对关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书的规定，到2010年在世界范围内全面禁用氟氯烃。对于导热系数要求不高的场合，全水发泡技术使用得比较普遍，而对于绝热场合要求高的场合，如建筑板材，目前国内大都以HCFC141B作为替代品。在冰箱行业，虽然曾一度以HCFC141B作为发泡剂，但由于对冰箱内衬材料有溶胀作用，目前许多厂家都已放弃使用，而以使用环戊烷为主。现今，我国以HCFC141B为主的第二代发泡剂已基本取代了CFC11，但因氢氟氯烃类化合物分子中仍含有氯，臭氧消耗潜值ODP大于零，对臭氧层仍有破坏，因此HCFC141B只是一种过渡性的发泡剂。国内有公司就针对这个问题，用HFC245FA来替代HCFC141B，开展了用于HFC245FA发泡剂专用聚醚的研究。通过对多种聚醚的筛选，研制出了专门针对此发泡剂的混合聚醚多元醇，它所发出的泡沫各项性能良好，适宜冰箱、冷柜、板材等领域的需要。慢回弹聚氨酯泡沫从引入我国以来就吸引了很多市场的目光，它以其独特的延迟回弹效应广泛应用于靠枕，枕头，减震等方面，为软泡领域又带来了新的活力。经过几年的探索实践，慢回弹聚醚多元醇已基本能够实现国产化。上海高桥石化的GLR2000等慢回弹聚醚都已基本达到国外同类产品的性能指标。现在，国内慢回弹领域最大的困难还在于配合发泡体系，开孔剂的研制开发，国内已有厂家针对这一市场展开了积极探索。另外，由于聚氨酯软泡多用于和人直接接触的场合，其气味问题也是目前高端聚氨酯泡沫市场关注的焦点。尤其对于国外高端汽车座椅领域，对于泡沫中限制使用的物质、FOGGING雾化控制、PVC变色氨挥发、VOC总碳控制、ODOR发泡气味控制等都有着非常严格的标准。因此具有胺催化功能的软泡聚醚多元醇开始受到重视。国外的DOW公司就成功的开发出VORANOLVORACTIV多元醇，它是使催化剂接枝到聚醚中制得。这可以大大降低发泡工艺中胺催化剂的用量，因此降低聚氨酯泡沫塑料中挥发性有机化合物的释放，达到环保的要求。国内某厂家由叔胺为起始剂与PO、EO进行加成反应，成功合成了具有自催化特性的聚醚多元醇系列，在发泡过程中甚至可以不加胺类催化剂，大大降低了软泡的气味。CASE是行业内对于涂料、胶粘剂、弹性体、密封胶的一个总称，多采用官能度23的多元醇以及多异氰酸酯、交联剂、其他助剂混合成型。由于聚醚多元醇所合成的材料力学性能较聚酯多元醇的差，所以长期以来，这一领域主要以聚酯多元醇为主。但是，自从双金属催化剂面世以来，应用此种催化剂制得的聚醚多元醇由于副反应减少，分子量分布变窄，双健含量大大降低，实际官能度也大幅提高，使得制备出的CASE材料力学性能有了很大改善，再加上聚醚多元醇本身的耐水解性高，粘度低等特点，聚醚多元醇在此领域的应用有了很大的拓展。国内首个多金属催化连续法制备聚醚多元醇于去年年底在上海高桥石化聚氨酯事业部投入工业化生产。与单釜法生产相比，此种方法极大地简化了工艺流程，降低能耗物耗，操作条件平稳，生产安全，并且极大缩小了批次之间的差别，生产出的GE220A以及GMN3050A质量稳定，性能优良，已得到市场的广泛认可。随着人们对于环保问题的逐渐重视，对水性或无溶剂型聚氨酯涂料、胶粘剂等市场开发的需求日益扩大，因此，这些领域的研究将是今后的一个重点。34产品价格分析近年来国际原油价格大幅波动，对我国环氧乙烷的市场有着重要的影响。而随着国内下游行业的迅速发展，使得我国环氧乙烷市场呈现出供不应求的局面。由于环氧乙烷产品特点及对储运的限制，产品必须及时销售，可调配的市场存量很小，推动着市场价格不断创出新高。表38和图310对环氧丙烷做了价格统计。表3820062011年8月我国环氧乙烷价格统计表单位元/吨年份2006200720082009201020112012年18月均价13300145001600010000106001250012200图31020092012年3月中国国内月度PO均价变化趋势从2007年2月开始，环氧乙烷的市场价格又开始出现逐步升高的趋势，主要原因是通货膨胀造成物价上涨，原材料乙烯的价格升高，并且由于科技的发展，其下游产品得到进一步的开发和利用，因此需求量也进一步增大，在很大程度上影响了环氧乙烷的价格。2008年上半年延续了2007年的增长情况。2008年环氧乙烷的出厂价在10月和11月跳水下跌。至11月底，上海石化的出厂价只有11000元。2008年12月至2009年4月，价格基本在900010000元之间。2009年5月起至年底，环氧乙烷的出厂价基本在1000011000元之间，无明显波动。2010年，国内市场环氧乙烷的价格基本在10600元/吨，燕山石化、北京东方、天津石化等均执行此价，货源有限，供应不足。2011年上半年，环氧乙烷的价格大起大落，行情可谓火爆。1月份环氧乙烷价格的最低点为11500元/吨，从1月底起至3月底，环氧乙烷价格飙升至14200元/吨，涨幅达23；在维持了两周的高价位平稳走势后，由于环氧乙烷的淡季来临，市场成交量急剧下降，各地纷纷出现大幅走跌行情，仅在5月份仅仅一个月内，环氧乙烷从14200元/吨跌至11800元/吨，跌幅高达20，高于2010年同期113。下半年以来环氧乙烷价格走势平稳，8月下旬各地区价格先后开始出现反弹现象，纷纷上涨200元/吨，上海化工、三江化工和扬子化工的EO价格由原来的11800上涨至12000元/吨；随后，华北地区北京东方和燕山石化价格上涨200元/吨左右，价格达到12200元/吨，东北地区亦上涨了200元/吨，达到12100元/吨。近期，中石化华东销售公司上海石化、扬子石化、镇海炼化、阿克苏诺贝尔、南京德纳环氧乙烷执行10100元/吨，装置运行平稳，走货尚可；中石化华北销售分公司燕山石化、北京东方化工、天津石化、中沙石化环氧乙烷执行10100元/吨，工厂装置运行平稳，走货平稳；中石油东北销售分公司吉林石化环氧乙烷出厂价格执行10100元/吨；辽阳石化、抚顺石化出厂10100元/吨；辽宁北化环氧乙烷出厂报价执行10200元/吨，供应面依旧偏紧，走货平稳，装置运行正常。面对目前复杂的经济形式，好多国家都在频繁出台救市措施，大宗商品的价格下行速度有所减缓，一旦救市措施生效后，在成本边缘运行的大宗商品价格会迅速进入上升通道。环氧乙烷也是如此。4工艺选择及原料路线41工艺选择411生产工艺比较环氧丙烷的生产方法已工业化的主要有氯醇化法、共氧化法和HPPO法，其中共氧化法又可以分为乙苯法和异丁烷法两种。2007年世界PO生产能力统计，氯醇化法占总生产能力的403，共氧化法占515，HPPO法占5，其它工艺仅占12。就共氧化法而言，乙苯法占世界总生产能力的249，异丁烷法占266目前,PO的工业化生产方法即氯醇化法、共氧化法和HPPO法在生产工艺、原料要求、副产品量、三废处理等方面各有优劣。在投资、原材料消耗量、副产品生成量、公用工程消耗量等方面也各有千秋。表41列出了三种方法的优缺点。表42列出了三种方法的技术经济指标表41氯醇化法、共氧化法和HPPO法优缺点生产路线优点缺点氯醇化法历史悠久，工艺流程短，工艺成熟；单产品，操作弹性大；选择性好,收率高；生产比较安全；对原料丙烯纯度要求不严；建设投资小设备易腐蚀；废水量大；氯气消耗多；副产二氯丙烷；废渣量大共氧化法废水量少；无腐蚀；副产品经济价值高废水处理困难；工艺流程长；原料品种多；对原料丙烯纯度要求高；生产大量联产品；建设投资大HPPO法三废少；投资少；无联产品；工艺流程短；占地面积少工业化时间短；工艺待完善表42氯醇化法、共氧化法和HPPO法技术经济指标共氧化法项目氯醇化法异丁烷法乙苯法HPPO法投资/亿元以1万T/A装置计210277469110PO产品收率/8891939495丙烯080090085080080异丁烷277乙苯320氢气273氯气135150生石灰100每吨PO需原材料过氧化氢065二氯丙烷010027二氯异丙醚0022叔丁醇236每吨PO副产物/T苯乙烯260电耗/KWH100385442公用工程每吨PO需冷却水耗/T200500855比传统工艺能耗降低3540蒸汽（4MPA）/T204012人工81567450412工艺流程的比较1氯醇法传统的氯醇法生产PO流程示意见图41，该法以丙烯、氯气和水按一定比例送入次氯酸化反应器,反应压力为常压或略高于常压。反应温度为4090E。一般使丙烯和水过量以降低生成副产物二氯丙烷、丙醛等。次氯酸化反应后,未反应的丙烯及生成的二氯丙烷等由反应器顶部排出进入丙烯分离器,再经洗涤、分离后使未反应的丙烯循环返回次氯酸化反应器,反应生成的氯丙醇浓度约为5。次氯酸化生成的氯丙醇的盐酸液与过量的1020的CAOH2溶液经预热后进入皂化反应器,皂化生成的粗PO由塔釜以蒸汽汽提至塔顶蒸出,皂化污水由釜底排出后泵送闪蒸罐,回收废热并在污水沉降池回收过量的CAOH2,上部液体送污水处理。粗PO经初馏塔和精馏塔分离出水、二氯丙烷及其他有机杂质得产品PO。为了减少PO水解为氯丙醇,宜采用真空精馏。图41传统氯醇法生产工艺流程图2共氧化法根据采用不同原料和联产不同产品,共氧化法可分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。除PO外,前者还联产苯乙烯,后者则联产叔丁醇。鉴于MTBE会污染地下水,如今美国等已停止使用。因此当今联产法大都建成PO/SM生产装置。较好的工艺为SHELL工艺技术，SHELL工艺技术生产PO/SM的比例为1212213,主要工艺过程包括乙苯氧化、丙烯环氧化EPOXIDATION、产品分离、PO精制及苯乙烯精制等5部分。SHELL法催化剂为负载于二氧化硅上的钒、钨、钼或钛的化合物,如以氯化三甲基硅烷活化的TIO2/SIO2催化剂,在丙烯与乙苯过氧化物的摩尔比为61,反应温度为8090E,压力313MPA和接触时间为30MIN的条件下反应时,过氧化物转化率为97,环氧丙烷选择性为9195。