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Circle 100kt/a HPPO法环氧丙烷生产项目 可行性研究报告1目 录第一章 总 论41.1 项目概况41.2 可研报告编制依据41.3可研编制范围41.4项目主要技术经济指标5第二章 项目建设必要性62.1项目建设背景62.2 建设单位介绍10第三章 市场预测与拟建规模113.2项目定位与建设规模14第四章 项目选址154.1厂址的选择154.2社会环境简况154.3自然条件16第五章 建设内容与建设方案185.1项目建设内容185.2通信195.3 总图运输195.4原辅材料供应20第六章 工艺与设备226.1工艺流程图226.2技术方案226.3设备选型22第七章 环保、消防与安全生产247.1环境保护247.2消防257.3节能257.4安全生产267.5劳动保护26第八章 企业组织与劳动定员278.1企业组织278.2 工作制度与劳动定员278.3 人员培训27第九章 项目进度计划28第十章 投资估算和资金筹措2910.1 概述2910.2 编制方法2910.3 投资估算2910.4 资金筹措及使用计划30第十一章 效益评价3411.1 生产纲领3411.2 固定资产、无形及递延资产3411.3 产品成本测算3411.4 销售收入、销售税金及附加、利润及分配3411.5 财务盈利能力分析3511.6 清偿能力分析3511.7 盈亏平衡分析3611.8 经济分析结论36第十二章 结论与建议4312.1可研结论4312.2 几点建议446第1章 总论1.1 项目名称及性质(1) 项目名称：HPPO法年产10万吨环氧丙烷(2) 企业性质：国有(3) 投资项目的性质：新建(4) 项目类型：化工1.2 可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则1.2.1 可行性研究报告编制的依据(1) 2013届全国大学生化工设计大赛指导书；(2) 国家地区建设、税收等有关法律、法规；(3) 发展改革投资20061325号建设项目经济评价方法与参数(第三版)；(4) 山东淄博齐鲁化学工业园区经济、资源、人文等方面的有关资料；(5)山东齐鲁化学工业园区总体规划；(6)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；(7) 化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定；(8) 我国化工部在八五和九五期间将其列为重点项目。1.2.2 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) 产品方案要以园区一体化项目为基础，就地取材，发挥优势；(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，切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。1.3 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) 建设规模以及产品方案(5) 厂址选择(6) 效益分析1.4 研究结论(1) 所采用的生产工艺是过氧化氢直接氧化法(HPPO法)。该法由过氧化氢(双氧水)催化环氧化丙烯制环氧丙烷的新工艺，生产过程中只生成环氧丙烷和水，原料价廉易得，生产成本低，工艺流程简单，产品收率高，无其它联产品，基本无污染，属于环境友好的清洁生产系统，是业界一直追求的环境友好的环氧丙烷路线，也是研究者们正在努力的目标，相信不久将会逐渐代替旧的环氧丙烷合成方法。(2) 所选厂址条件优越，政策上优惠大，交通运输方便，公用工程供应完全满足需求，原料供应可靠，而且运输距离较短。(3) 以一体化项目为依托，积极发展附加值高的丙二醇单甲醚产品，符合园区一体化项目的中远期规划和发展战略。充分合理地利用一体化项目的原料供应、公用工程和辅助生产设施优势进行工程建设，可实现规模效益的最大化，同时可做到投资省、建设周期短、生产成本低，使产品具有较强的竞争力。(4) 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。1.5 存在的问题和建议(1) 本项目生产原料双氧水有腐蚀作用，而原料丙烯、产物环氧丙烷和溶剂甲醇都易爆且有毒(丙烯低毒性)，在储存、运输等方面要须多加注意，在生产过程中存在腐蚀、爆炸、火灾、中毒等危险有害因素。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) 由于本项目为一体化项目配套子项目，所以原料供应和产品效益会受其影响和限制。因此企业应加强市场运作及企业管理，增强企业抗风险的整体能力。(3) 本可行性研究报告中所采用的产品价格是分析了近几年市场价格的趋势所确定的。当原料和产品的价格调整出现较大变动时将会对财务和经济分析结果产生一定的影响。(4) 双氧水直接氧化制环氧丙烷，国内仍处于研究阶段，但国外已有工厂投产，此次建设投资，存在一定风险。第2章 建设意义2.1 项目建设背景环氧丙烷(PO)又称氧化丙烯，是非常重要的基本有机化工原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料；各类非离子型表面活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。同时，环氧丙烷也是重要的基础化工原料。近年来，由于环氧树脂需求量的不断增加，国内环氧氯丙烷发展前景看好，许多厂先后新建或扩建环氧氯丙烷生产装置。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。我国PO主要用于生产聚醚多元醇，占比达80%以上(这一比例远高于全球平均水平)。我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域，随着中国聚氨酯(PU)行业的快速发展，国内聚醚多元醇也得到了很好的发展，从而带动了环氧丙烷的发展。2.2 项目投资的必要性由于目前的国内国际形式，寻求一种新的经济增长点变得迫在眉睫。其投资必要性如下：(1) HPPO工艺代表了PO生产工艺的发展方向目前我国环氧丙烷生产全部采用的是氯醇法生产工艺，该工艺存在对设备腐蚀严重、产生的含氯化钙废水严重污染环境等缺点。作为一种传统的生产工艺，氯醇法因其“三废”排放量高，无法适应日益严格的环保标准，在国外生产中逐步被淘汰。环保已成为制约环氧丙烷工业发展的首要因素。破解环氧丙烷工业发展中的环境问题，已成为当前技术攻关的目标。除了对原有生产工艺进行改进之外，如何实现废水、废渣循环再利用的问题将关系到整个环氧丙烷产业发展。而HPPO工艺的优点是无联产品生成、工艺简单、投资成本低和绿色环保，对环境几乎没有污染。国家工业和信息化部2月出台的石化和化学工业“十二五”发展规划中明确指出，直接氧化法环氧丙烷技术(简称HPPO环丙技术)将成为“十二五”期间技术创新重点项目。氯醇法、共氧化法生产工艺产能已呈降低趋势，HPPO工艺呈迅速发展趋势。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。(2) 投资PO项目，具有广泛的市场前景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。2.3 小结在山东齐鲁化学工业园区建设环氧丙烷生产线，有助于促进山东地区聚醚多元醇产业链深度的发展。山东地区有丰富的资源，且以天然气为原料在园区内已建立了一系列制甲醇和其他产品的厂家，其中由化医和日本三菱瓦斯化工株试会社共同建设的我国首个年产85万吨(实际产量将达百万吨)甲醇项目已于2010年下半年投产。建设环氧丙烷合成工厂有利于促进甲醇在化工园区内消耗，使天然气进一步增值。同时园区需要PO合成其下游产品，所以就地取材可以节约生产成本，同时扩大了园区的一体化规模，有利于园区的发展，也有利于地方经济的发展。在目前的形式下，投产建设PO项目，可以拉动内需，促进国民经济增长，同时可缓解就业压力。 Circle 100kt/a HPPO法环氧丙烷生产项目可行性研究报告第3章 市场分析3.1 环氧丙烷的特性常温常压下环氧丙烷为无色、易燃、易挥发的有毒液体，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，其工业产品为这两种异构体外消旋后的混合物。环氧丙烷基本理化性质如表3-1所示：表3-1 环氧丙烷基本理化性质项目数值项目数值沸点(101kPa)34.24爆炸极限(空气)3.127.5%(VOL)凝固点-112.13折射率1.3664闪点-37粘度(25)0.28mPa.S自然温度(空气)465比热熔(25)1.97J/(g.K)密度(25)0.823熔化热112.6J/g蒸汽压(25)75.86kPa燃烧热(25)-3294J/g环氧丙烷能与丙酮、四氯化碳、乙醚、甲醇、乙醇等多种溶剂互溶，与水部分互溶【20时水中溶解度40.5(重量)；水在环氧丙烷中的溶解度12.8(重量)】，并能与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。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。3.2 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。(1) 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。中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。(2) 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。(3) 丙二醇醚丙二醇醚是一种用途广泛的低毒性有机溶剂，广泛用于涂料行业、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、农药等领域。同时二元醇醚还大量用于合成醇醚醋酸酯。(4) 其它行业另外，环氧丙烷还少量用于涂料、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。环氧丙烷也可直接用作干果的打包熏蒸剂和食品诸如可可、调料、螺丝肉、淀粉和树胶的散装熏蒸剂。3.3 发展现状3.3.1 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、丙烯醇等的重要原料。随着世界石油化工的兴旺发达，PO下游产品聚氨酯泡沫塑料的大力发展以及近年来精细化工产品的不断开发应用，PO的需求量与日俱增。20052011年世界环氧丙烷的产能情况如表3-2所示：表3-2 20052011年世界环氧丙烷产能情况表年份2005200620072008200920102011产能(万吨)681729746795825855901产量(万吨)620638664690725797801开工率(%)91.0487.5289.0186.7987.8893.2288.90单位：万吨图3-1 20052011年世界环氧丙烷产能增长图由图3-1看出，20052011年，世界环氧丙烷产能平均增长率为4.78%，相当于每年新增37万吨的产能。(2) 消费环氧丙烷应用广泛，其主要衍生物有聚醚多元醇(PPG)、丙二醇、异丙醇胺、二异丙醇胺、丙烯醇、非聚醚多元醇等精细化工产品，被广泛用于化工、轻工、医药、食品、纺织等各行业，并且其衍生物有较快的发展速度。20052011年世界环氧丙烷产量与消费增长情况见下图3-2：单位：万吨图3-2 20052011年世界PO产量与消费量变化趋势图从图3-3可以看出，除2008年第四季度开始，受PO的终端用户市场汽车和建筑行业的影响，致使2009年PO的消费需求受挫外，其他年份PO需求基本与产量持平。由于包括中国在内的亚洲市场需求剧增，20052011年期间世界PO需求增长率保持在4.22%左右，与产能增长4.78%基本相当。环氧丙烷的下游消费结构情况见下图3-3：图3-3 世界PO的消费结构变化趋势图从图3-3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。对比2005年与2008年世界环氧丙烷消费结构看，未来环氧丙烷消费中聚醚多元醇仍占主要地位，环氧丙烷总体消费结构无大的变化。有关机构预计20102015年世界环氧丙烷需求增长率为4%，北美、欧洲需求增长不大，需求增长最快的地区是亚太地区，主要是中国及中东，到2015年需新建45个2530万吨/年PO工厂才能满足增长需求。即2015年世界环氧丙烷需求预计将达到1050万吨左右。3.3.2 国内碳酸二甲酯发展现状(1) 国内生产情况截止到2011年底，我国环氧丙烷主要生产厂家有17家左右，总生产能力为158万吨/年。由于环保及成本压力，目前小装置大多都不能正常开车生产。20092011年我国环氧丙烷主要生产厂家及产能扩张情况见表3-3：表3-3 20092011年中国环氧丙烷产能扩张情况企业名称所在地2009/万吨2010/万吨2011/万吨生产方式辽宁锦化化工辽宁葫芦岛131313氯醇法沈阳金碧蓝化工辽宁沈阳444氯醇法天津大沽精细化工天津151515氯醇法河北汇川轻化工河北石家庄002氯醇法山东滨化集团山东滨州171717氯醇法山东鑫岳化工山东滨州008氯醇法山东金岭集团山东东营888氯醇法山东东辰控股集团山东东营555氯醇法山东石大胜华化工山东东营444氯醇法山东东大化学工业山东淄博61212氯醇法山东淄博永大山东淄博005氯醇法南京金浦锦湖化工江苏南京888氯醇法江苏中山化工江苏南京444氯醇法上海高桥石化上海880氯醇法浙江太平洋化学浙江宁波211氯醇法中石化巴陵石化湖南岳阳111氯醇法江西九江化工厂江西九江222氯醇法福建湄州湾氯碱福建泉州444氯醇法中石化镇海炼化宁波镇海028.528.5PO/SM中海油壳牌石油化工广东惠州252525PO/SM合计126159.5166.5产能增速26.59%4.39%目前，我国环氧丙烷生产工艺主要采用氯醇法和共氧化法，大的生产装置以引进技术为主，国产技术是以中石化组织的攻关技术为主，经过近几年的扩建，最大装置的生产能力达到28.5万吨/年。我国不同PO生产工艺产能占比如图3-4所示： 图3-4 中国环氧丙烷生产路线产能占比变化图从图3-4中可以看出，截止2011年，我国工业化生产环氧丙烷的生产工艺主要为氯醇法和共氧化法。单位：万吨图3-5 20052011年中国环氧丙烷产能增长图由图3-5看出，20052011年，我国环氧丙烷产能平均增长率为达21.13%，相当于每年新增18万吨左右的产能。(2) 国内消费及预测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。20052011年中国PO产量与消费变化如图3-6所示：图3-6 20052011年中国PO产量与消费变化图从图3-6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。2009年我国环氧丙烷消费量达到130万吨，环氧丙烷消费比例为聚醚多元醇83.4%、丙二醇10.5%、非离子表面活性剂及丙二醇醚等其他用途占6.1%。我国PO消费结构变化趋势如图3-7所示：图3-7 中国PO的消费结构变化趋势图从图3-7可以看出，我国PO主要用于生产聚醚多元醇，占比达80%以上(这一比例远高于全球平均水平)，近年来消费结构无大的变化。我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域，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。而丙二醇由于市场需求不旺，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。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。(3) 进出口我国环氧丙烷(甲基环氧乙烷；氧化丙烯)的进出口税则号为29102000，近几年的进出口情况见表3-5和图3-8。表3-5 20052011年我国环氧丙烷的进出口量统计表(单位：万吨, 美元/吨)年份进口/万吨出口/万吨净进口量/万吨数量单价数量单价200515.1314301.050158114.08200612.0314461.520148110.51200714.713370.440152214.26200815.337960.020240815.31200925.411620.005495025.39201036.214180.0021149836.20201131.3817840.0065882131.37单位：万吨图3-8 2005年2011年我国PO的进、出口量变化趋势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%。2005年我国PO进口量为15.13万吨，2006年进口量为12.03万吨，2007年进口量14.70万吨，2008年进口量为15.33万吨，2009年进口量增至25.4万吨，2010年又剧增至36.2万吨，2011年进口量平稳回落至31.38万吨。近年来，进口环氧丙烷量占表观消费量比达20%以上，进口已成为我国环氧丙烷的主要供应源之一。我国环氧丙烷在大量进口的同时，也有部分出口，但近几年出口量相对进口量几乎可以忽略不计。自2005年出口增长到1.05万吨，2006年出口达到1.52万吨后，2007年出口降至0.44万吨，2008年出口量仅为0.02万吨，2009、2010、2011年出口量均未超过百吨。近几年国内一些企业建设和扩建了环氧丙烷装置，使我国产能有了大幅上升，但是，国内聚醚行业发展迅速，需求量增大，造成供应不足。国内大型的聚醚厂家环氧丙烷产量都不够的聚醚的生产，基本上都需要外购，造成对环氧丙烷的需求量增大，另加之国内一些企业检修等情况，造成供不应求。因此，20072011年期间，PO净进口量同比增幅达28%。不过，随着镇海炼化等环氧丙烷装置的正常生产，以及国内其他新产能的投放，国内环氧丙烷供应量将有所提高，进口量会逐步减少。2012年截止3月份，累计进口量为5.39万吨，较2011年同期降低35%。预计2012年我国PO净进口量在30万吨左右3.4 产品价格分析3.4.1 环氧丙烷市场价格 20052013年3月中国PO年均价格如表3-6所示：表3-6 20052013年3月中国PO年均价格表（元/万吨）年份2005200620072008200920102011201220132013.4均价1450014800130001550011100132001510012600121301255020092012年3月中国国内月度PO均价变化趋势如图3-9：单位：元/吨图3-9 20092012年3月中国国内月度PO均价变化趋势3.4.2 环氧丙烷市场价格分析与预测2005年国内PO价格走势基本呈现季节性变化，市场主流价格在1300017000元/吨的高位运行；2006年国内市场价格基本维持在1400015000元/吨之间；2007年尽管原油价格高涨，PO价格反倒偏低，在1200014000元/吨之间，这和我国产能的集中放量以及取消出口退税可能都有关系。由于出口退税政策的影响，新增产能不得不依靠国内市场的消化，因此国内环氧丙烷市场状况要看下游产品消费的情况；2008年17月国内市场价格变化很大，15月基本维持在1310014500元/吨之间，5月底开始疯涨，到6月中旬达到19000元/吨。PO价格从2008年5月末开始持续着疯涨的势头，主要受影响于原料丙烯价格的高涨加大了环氧丙烷成本，全球性环氧丙烷资源紧张，环氧丙烷衍生物市场的迅速增长，拉动环氧丙烷需求的快速增长。但是8月份开始，随着国际金融形势恶劣以及原油期货价格不断下滑，下游产业对环氧丙烷的需求也不断减弱，聚氨酯下游厂家面临停产、减产、转型的局面，使这些厂商对PO的需求难以启动。截止2008年底时，环氧丙烷价格下滑至7300元/吨；2009年我国国内PO市场均价为11100元/吨左右，随着国内经济复苏，下游聚醚需求旺盛，价格逐步从08年底谷底波动上升，年底时维持在12000元/吨以上；2010年国内PO市场总体供求尚平稳，不足部分依靠进口，整个2010年环氧丙烷价格主要随着原油和原料丙烯价格变化而波动。57月份受市场需求疲软以及宁波镇海炼化28.5万吨/年环氧丙烷新装置于6月份投产的双重影响，中国环氧丙烷现货价格出现大幅下挫。但8月份，韩国SKC位于蔚山的一套18万吨/年的PO/SM装置非计划停工，中东地区一套20万吨/年环氧丙烷装置以及东南亚地区一套25万吨/年环氧丙烷装置低量运行，造成进口产品供应紧张，PO价格又逐步高企至14000元/吨；2011年由于高桥石化8万吨/年装置关闭，加上日本地震冲击，国内供应和进口量都受到一定影响，尽管国内新增产能陆续释放，但是仍然无法满足国内市场快速回暖的需求，国内PO价格自1月初开始节节攀升，致使2011年全年PO均价达15100元/吨。但年末出现大幅回落，主要受下游需求市场不旺的影响。虽然国内PO市场价格有所回落，但是由于国内环氧丙烷的产能不足，目前我国环氧丙烷市场还存在一定的供需缺口。而且最近两年国内聚醚产能的增速还将高于环氧丙烷的产能增速。 预计2012年亚洲环氧丙烷价格可能保持在12000元/吨以上价位，与2011年行情相类似，依据市场行情和供求平衡的变化，环氧丙烷价差波动范围大约为6001800元/吨。虽然今年原料市场受欧债危机、美债危机及国内紧缩的财政、货币政策等负面因素影响而动荡非常，但随着2012年党的十八大的召开，一系列新政策也将逐一出台，宏观经济政策基调也就逐步明晰，这将会为环氧丙烷带来更多的机遇和市场。(1) 上游原料原油、丙烯PO的上游主要是丙烯(单耗在0.80.9 吨)，通过对过去四年数据的分析表明，PO价格受丙烯价格影响低于聚醚。2010年我国丙烯产量1380万吨，PO产量在129万吨左右，用于生产PO的丙烯仅占产量的8%左右(考虑我国丙烯自给率在50-60%，实际用于生产PO 的丙烯更少)。因此PO的产量波动对原料丙烯价格的反向的影响甚微。丙烯价格更多地受原油影响，全球定价。因此，丙烯价格更多影响的是PO 的价差(亦即盈利空间)而非价格。目前原油市场的高居是造成众多化工产品价格走高的原因，而对于环氧丙烷市场尤是如此。从2007年开始原油市场便一路上扬，尤其是在2008年原油市场冲击百元成功，更是对环氧丙烷市场的成本有了直接的影响。但是值得提出的是在2005年，丙烯价格的上下变动，对于环氧丙烷的价格却没有太大的影响，这主要是由于2005年特殊的情况造成的，由于在2005年环氧丙烷的价格要比原料价格高上很多，原料价格的波动对其市场售价并不能构成大的影响，只是对其利润率造成影响。虽然原料在价格上没有对环氧丙烷起到很大的影响作用，但是从这种情况上也能看到丙烯市场对环氧丙烷的其他影响：那就是在供应上左右了环氧丙烷的产量，进而决定其价格的变动。由于丙烯是乙烯裂解装置的副产品，所以很多很多环氧丙烷生产厂家都有其自己的乙烯裂解装置，而在有些时候丙烯的产量不能够完全供应了环氧丙烷的生产，使得环氧丙烷的产量受到影响，进而影响价格。除此之外的液氯和碳酸钙作为添加量不大的原料来说，在价格走势上对于环氧丙烷市场的影响有限，但是由于其对环境的污染性很大，在国家提倡环境治理的政策下，从影响供应商生产到影响市场供应量上来看，也会间接影响到环氧丙烷市场的走势。(2) 下游产品聚醚多元醇聚醚是环氧丙烷最主要的下游产品，软泡聚醚单耗在0.8吨PO，硬泡在0.7吨左右。聚醚与PO 的价格具有很强的联动性。通常情况下，软泡聚醚价格与环氧丙烷相比有5001000元左右的价差时，下游聚醚企业具有较好的盈利。当两者价差扩大时，受下游聚醚景气拉动，PO需求旺盛、价格上涨；当两者价差过小，聚醚企业盈利空间关闭，需求产生萎缩，导致PO 步入景气下行通道。聚醚是环氧丙烷的主要下游产品，所以聚醚价格的变动对于环氧丙烷来说影响非常的大。其实环氧丙烷和聚醚的价格变动是互相制约的。当环氧丙烷价格由于一些原因很高时，聚醚的价格也会相应的变高，同理，当聚醚由于需求等一些原因出现降价的时候，环氧丙烷的价格也会相应的降低。国内聚醚行业发展迅速，需求量增大，造成供应不足。国内大型的聚醚厂家环氧丙烷产量都不够的聚醚的生产，基本上都需要外购，造成对环氧丙烷的需求量增大。(3) 供求关系自身产能增量自身产能增量是环氧丙烷价格的中长期决定因素 从较长周期看，环氧丙烷价格主要受到自身产能增量的影响。20052011年的历史数据表明，当环氧丙烷产能增量在10万吨以下时，环氧丙烷价格将高于前一年；产能增量在1018 万吨时，价格与上一年基本持平；当新增产能高于20万吨时，环氧丙烷价格将出现下跌。(唯一的例外是2010年，当年新增产能中28.5万吨为镇海炼化PO/SM 法环氧丙烷，成本较高，且其较大的规模提高了行业集中度，因此全年环氧丙烷均价较上一年不降反升)。从目前的环氧丙烷市场来看，由于成本的压力减少，在下游聚醚多元醇和泡沫市场较为疲软的情况下，环氧丙烷市场价格也在走低，这也证明了市场的走势是由成本和供需共同决定的。第4章 原料路线4.1 工艺所选原料的依据4.1.1 工艺所选原料目前世界上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)，过氧化氢直接氧化法(HPPO法)。氯醇法，PO/SM法，PO/TAB法，CHP法，HPPO法已经实现工业化；各种工艺所用原料不同，列于表4-1：表4-1 各种工艺所用原料对比工艺主要原料氯醇法丙烯和氯气乙苯共氧化法丙烯和乙苯异丁烷共氧化法丙烯和异丁烷过氧化氢直接氧化法丙烯和过氧化氢4.1.2 原料路线的经济性氯醇法、共氧化法和HPPO法经济指标对比如表4-2所示：表4-2 氯醇法、共氧化法和HPPO法经济指标对比项目氯醇法共氧化法HPPO法异丁烷乙苯法投资:亿元/万吨2.102.774.691.1产品成本相对比例11.050.86原材料t/h丙烯0.780.850.800.78异丁烷2.77乙苯2.90氢气2.73氯气1.351.50生石灰1.00过氧化氢0.72要求不严格较严格无特殊副产物t/h二氯丙烷0.10.27二氯异丙醚0.022有机物废水4080氯化钙废渣2叔丁醇2.36苯乙烯2.6能源动力消耗电耗/KWth-1100385385比传统工艺降低35%40%冷却水耗/th-1200500503蒸汽(4MPa) th-16.013.012人工815674504.2 本厂所选原料原料的选择应该满足环境友好型、成本经济型和来源稳定型。本项目所选HPPO工艺中丙烯原料可以气态或液态形式使用，从成本考虑，优选含体积分数1l5 丙烷的工业品。溶剂优选在环氧化反应温度下在水中溶解度10 的有机物，最常用的是甲醇。使用质量分数3050的H2O2水溶液，可以是市售的稳定商品，也可以是蒽醌法分离并浓缩得到的水溶液或氢、氧直接法得到的H2O2/甲醇溶液。近些年国内的丙烯、过氧化氢产业发展速度较快，因此原料来源丰富，相对来说，选择的灵活性也较高。本项目的过氧化氢取自本公司所处化工园区，原料资源可靠性高。第5章 本厂产品路线5.1 产品路线的确定 5.1.1 路线选择依据自20世纪90年代初期开始，环氧丙烷(PO)消费量保持高速增长，近10年来我国市场环氧丙烷的需求量呈逐年大幅增长的态势，市场需求巨大、氯碱和炼化一体化装置快速扩张等多重因素刺激和推动了我国环氧丙烷产能快速增加。未来几年我国计划建设多个环氧丙烷生产企业，若无产能淘汰，预计2015年国内环氧丙烷产能将达到280万t/a。目前，生产环氧丙烷较成熟的方法有氯醇法、联产法以及过氧化氢氧化法。我国国内生产环氧丙烷的技术以氯醇法为主，随着我国节能环保、低碳生产要求越来越高，以污染较大的氯醇法生产企业的生产与发展空间受到越来越大的限制。由于联产法的工艺复杂，因此，工艺简单，污染少的过氧化氢氧化法(HPPO)生产环氧丙烷将具有很大的发展潜能。各种工艺的优缺点见表5-1：表5-1 氯醇法、共氧化法和HPPO法优缺点对比表生产路线优点缺点氯醇法1、工艺成熟；流程简单；2、单产品，操作弹性大；3、对设备要求低，基建投资低；4、生产比较安全。1、设备易腐蚀；2、氯气消耗多；3、副产二氯丙烷；4、废水、废渣量大。共氧化法1、单位装置产能大；2、对设备无腐蚀；3、无需氯气资源；4、三废污染小。1、工艺流程长, 复杂，防爆要求高，操作条件严格；2、原料品种多，对丙烯纯度要求高；3、生产大量联产品，市场稳定性差；4、装置规模要求较高，投资大，建设周期较长；5、国内尚未自主掌握共氧化法技术，只能采取和跨国化工公司合作建设的方法。HPPO1、工艺流程简单，流程短、副产品少。2、无联产产品，市场灵活性强3、物料消耗、能耗低，占地少、投资相对少。1、工业化时间短，工艺待完善；2、H2O2水溶液储运困难,需要跟H2O2装置联合布置或外购H2O2。3、H2O2和催化剂价格相对较高。新建厂选用过氧化氢氧化法(HPPO)生产环氧丙烷，选用丙烯和过氧化氢为原料，在甲醇/水混合液中，使用特殊的钛硅催化剂(TS-1)在固定床反应器中直接氧化生成环氧丙烷。反应中进行的反应如下：将反应原料加入到反应器中，由于丙烯是气体，为了使丙烯能与过氧化氢充分接触反应，往往通入过量的过氧化氢；该反应是放热反应，过氧化氢加热易分解生成氧气和水；反应产物环氧丙烷与甲醇反应将生成丙二醇单甲醚以及少量的丙烯与水加成生成丙醇。5.1.2 各流出反应器的物质沸点比较 HPPO法流出反应器各物质的沸点比较如表5-2所示：表5-2 HPPO法流出反应器各物质的沸点比较流出反应器物质沸点()氧气-183丙烯-47.4丙烷-42.1环氧丙烷34甲醇65.4水100过氧化氢108丙二醇单甲醚118119 丙二醇188.45.1.3 各副产物性质(1) 丙二醇单甲醚丙二醇单甲醚，分子式：C4H10O2，沸点为118-119，是一种性能优良毒性较低的溶剂，广泛应用于阴极和阳极电泳漆、水性涂料漆、醇酸树脂漆中，此外在纺织印染、皮革染色、印刷油墨、清洁剂及防凝剂等方面也有广泛应用。丙二醇单甲醚是一种无色易燃、低毒的液体，具有两个强溶解功能的基团醚键和羟基，是一种应用较为广泛的醚类溶剂。随着汽车工业的迅速发展，电泳漆的需求量也越来越大，传统上的电泳漆是乙二醇醚类，但由于乙二醇类可使白血球量减少和红血球活力降低，产生血障碍，对骨骼的形成和心脏有害，并具有致癌作用，而且造成环境污染，随着人们环保意识的增强，开发绿色环保替代品已成必然。丙二醇单甲醚和乙二醇醚类结构相似，化学性质十分接近，而且丙二醇单甲醚安全较高，毒性叫小。因此，丙二醇单甲醚作为丙二醇醚类的替代品具有很好的经济发展潜力。丙二醇单甲醚的主要销售地区如图5-1所示：图5-1 丙二醇单甲醚的主要销售地区由于水和丙二醇单甲醚发生共沸(共沸点为98.498.8)，所以无法使用常规精馏的方法将水和丙二醇单甲醚的混合物完全分离，从而得到合格的丙二醇单甲醚产品。根据化工分离方法，考虑采用膜分离、萃取精馏或恒沸精馏三种方法中的一种将水、丙二醇单甲醚混合物分离，得到合格的丙二醇单甲醚产品。1) 膜分离法膜分离法是一种以分子级分离过滤作用的膜作为分离介质，当溶液或混和气体与膜接触时，在压力下，或电场作用下，或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混和气体的不同组分被分离的方法。膜技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的除菌和澄清等。膜技术在废水处理、污染防治和水资源综合利用方面也得到广泛应用。在许多情况下，不仅处理了废水，还能回收有用物质和能量。但现如今，国内外关于水和丙二醇单甲醚的分离方法并未见任何文献有相关论述。2) 萃取精馏法萃取精馏法是向精馏塔顶连续加入高沸点添加剂，改变料液中被分离组分间的相对挥发度，使普通精馏难以分离的液体混合物变得易于分离的一种特殊精馏方法。萃取精馏按操作方式可分为连续萃取精馏和间歇萃取精馏。采用萃取精馏的方法，关键在于萃取剂的选择。萃取剂的选择一般方法：与较高沸点关键组分很类似的化合物相应系列中的一个同系物，这个同系物的沸点要足够高，不可能形成溶剂非溶剂恒沸物，并且这个同系的沸点不可太高，以免造成溶剂循环要求的显热大的不合理。根据这一标准，我们应该在与丙二醇单甲醚类似的化合物的同系物中寻找萃取剂，并且萃取剂的沸点至少要高于150。但是这时萃取剂的沸点过高，必然造成溶剂循环要求的显热很大，大大增加系统的能耗。而且用于水、丙二醇单甲醚萃取精馏的萃取剂未见文献报道，而 合适的萃取剂本身就是一项巨大的工作。3) 恒沸精馏法在被分离溶液中加入第三组分以改变原溶液中各组分的相对挥发度而实现分离，如果加入的第三组分能和原溶液中的一种组分形成最低恒沸物，以新的恒沸物形式从塔顶蒸出，称为恒沸精馏。现已有研究发现，苯可以做为分离水和丙二醇单甲醚时的恒沸剂，苯本身作为常用的化工原料，获取容易，价格低廉；而且苯水恒沸液在静置分层后上层溶液中苯的含量为99.94%(质量分数)，不用进行处理即可直接循环回恒沸精馏塔中继续使用；同时排出废水中苯的含量也很小(0.07%，wt)，只需进行简单处理就可以达到排放的要求。表5-2 水和丙二醇单甲醚分离各方法比较方法名称方法特点膜分离法无相变，能耗低，设备简单，操作方便，但很难找到合适点的膜来进行水和丙二醇单甲醚的分离，并且分离后的丙二醇单甲醚不能达到符合的纯度。萃取精馏法物料无相变过程因而节能明显，工艺流程简单，但很难找到分离水和丙二醇单甲醚的萃取剂。恒沸精馏法分离水和丙二醇单甲醚的恒沸物较易找到，恒沸物与丙二醇单甲醚的分离简单，所得产物较纯。由表5-2通过比较，我们采用比较经济，且技术较为成熟的恒沸精馏法来分离出水和丙二醇单甲醚混合溶液中的丙二醇单甲醚，由于苯和水可以发生恒沸(见表5-2)，因此我们将采用苯作为恒沸剂来进行分离。表5-3 苯和水形成恒沸物的物性参数表物质沸点恒沸点质量分率%恒沸组成上层液组成下层液组成苯80.169.491.199.940.07水100.08.90.0699.93由表5-3看出苯的沸点是80.1，与丙二醇单甲醚的沸点相差30以上，由于两物质的沸点相差30以上将不会形成恒沸物，因此苯与丙二醇单甲醚不会发生共沸。苯与水