环氧丙烷供应偏紧格局仍将持续
□ 中国印染行业协会中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院 于春梅 林琳 贾斌
重要的基本有机化工原料环氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物,其最大的工业用途
是制备聚醚多元醇,还用于生产丙二醇、异丙醇胺、丙烯醇等。环氧丙烷的衍生物产品有近百种,广泛应用于汽
车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。
国内整体工艺水平落后
目前工业上生产环氧丙烷主要采用氯醇法、间接氧化法(共氧化法) 和异丙苯法。
氯醇法 由丙烯经氯醇化反应生成氯丙醇,氯丙醇经皂化反应生成环氧丙烷,最后经精制得环氧丙烷产品。
传统的氯醇法以石灰乳作皂化剂,产生大量含盐废水;生产过程中氯水还会严重腐蚀设备,综合治理投资较大。
从环境保护出发,有些国家环氧丙烷生产装置采用开环氯醇法工艺,使用氢氧化钠作皂化液,减少了废水排
放量,但生产成本较高。
间接氧化法 有三种路线:乙醛过乙酸法、异丁烷有机氢过氧化物法和乙苯有机氢过氧化物法。随着技术的
进展,乙醛过乙酸法由于经济性等原因已被淘汰,因此目前间接氧化法在工业上的应用仅限于异丁烷和乙苯两种
有机氢过氧化物法。
间接氧化法克服了氯醇法三废污染严重、腐蚀大和需求氯资源的缺点,但也有其不利之处,如工艺流程长、
防爆要求严、投资大、对原料规格要求高、操作条件严格、联产品比例大等,而且每生产 1 t 环氧丙烷就副产
2.5 t 叔丁醇或 1.8 t 苯乙烯,这些副产品的市场需求波动大,所以环氧丙烷生产受市场因素制约严重。
因此,环氧丙烷/SM 间接氧化法装置必须考虑对联产品同时有需求,才显出优越性。
异丙苯法 采用过氧化氢异丙苯(CHP) 为氧化剂,在技术和经济上具有优越性,但其实质仍是一种共氧化法
工艺,开发应用时间短。
由于以上工艺尤其是氯醇法工艺存在种种不足,以及对环境造成污染,因此开发流程简单、副产物少和无污
染的绿色工艺越来越受到重视,丙烯直接氧化法因具有这些优点而成为国内外许多公司研究开发的热点。
国内环氧丙烷装置大多年代较为久远,除中海壳牌的装置采用环氧丙烷/SM联产法外,其余均采取氯醇法工
艺,能耗和水耗较高,产生大量污水和废渣,处理困难。随着节能环保法律法规的完善和措施的进一步严格落实,
国内现有氯醇法生产企业的生产和发展空间受到越来越大的限制,应采用先进、绿色环保的工艺加以改造,如共
氧化法和过氧化氢法,以满足国家节能减排和生产结构优化调整的需求。
生产快速发展
2001年,我国环氧丙烷产能为48万t/a,2006年增至96万t/a,2010年达到154.5万t/a。由于部分规模
较小的氯醇法装置受制于国家环保政策和原料丙烯的缺乏开工率较低,2010年实际产量仅约110万t。
目前我国有20多家环氧丙烷生产企业,其中产能较大的有中海壳牌、山东滨化、锦化氯碱、天津大沽石化、
山东金岭等。2010年我国主要环氧丙烷生产企业及产能统计见表1。
目前国内部分环氧丙烷生产企业,如山东东大、淄博永大、山东金岭、南京金浦锦湖、江苏钟山化工等计划
扩产(近期国内新建及扩产环氧丙烷项目情况见表2);此外,一些新建项目也在计划中,如山东海化、烟台万华、
亨斯迈等环氧丙烷衍生品项目也在积极规划中。但由于环保法规的限制,部分采用氯醇法工艺新建扩建的装置还
难以实施。预计到2012年,国内环氧丙烷生产能力将达到164.5万t/a。
需求持续扩大
国内环氧丙烷消费自20世纪90年代初期开始高速增长,1990~2005年年均增长率高达22.6%;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;2008年国内环氧丙烷表观消费量达
到103.8万t,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年随着国内经济复苏,下游
聚醚需求旺盛,环氧丙烷表观消费量达到128.9万t;2010年增至146.2万t。2005~2010年我国环氧丙烷供需
统计见表3。
近年来我国环氧丙烷主要从周边国家和地区进口。2009年90%以上的产品来自日本和新加坡,其中日本占
58.5%,新加坡占34%。日本的环氧丙烷除满足其本土需求外,90%以上销往中国;新加坡产能大量过剩,主要销
往韩国、中国和中国台湾,近年来减少了对中国的出口,而增加了对韩国的出口。
我国环氧丙烷进口主要集中在江苏和浙江两省,占全国进口量的85.8%。其中江苏省进口量最大,占62.5%。
江苏省既有一统聚氨酯制品有限公司、南京红宝丽股份有限公司、江苏钟山化工有限公司等下游聚醚及聚氨酯企
业,又有较多的贸易仓储商,如常州市新华石油化工储运有限公司、张家港越洋实业有限公司等,因此该地区环
氧丙烷进口量一直高居全国首位。
2009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83.4%,占据主导地位,丙二醇占10.5%,其
他包括异丙醇胺等占6.1%。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。
聚醚多元醇 作为聚氨酯工业的主要原料,聚醚多元醇应用主要集中在家具、汽车、建筑和工业绝热等四个
领域,用量占聚氨酯全部用量的2/3以上。2009年我国聚醚产能达到150万t/a,产量130万t,消费环氧丙烷
113万t,占环氧丙烷消费量的83.4%。
20世纪80年代开始,家具和床垫的消费增长迅速,聚氨酯软泡需求大幅增加,90年代后,汽车、建筑和家
用电器等工业用聚氨酯消费增长迅速,国内聚氨酯消费稳步增加。从国内聚氨酯消费结构来看,家具、家用电器
和汽车是主要消费领域,在建筑领域中,国内更多的使用EPS产品,聚氨酯需求相对较低,但未来环保节能的要
求越来越高,会给聚氨酯行业带来源源不断的发展动力。
目前中国人均消费聚氨酯水平还很低,聚氨酯材料市场还有巨大的发展空间。随着世界聚氨酯行业中心向中
国大陆的转移,将大大促进聚氨酯行业的发展,同时,随着建筑保温、节能领域一系列政策的推进以及汽车和家
具行业的持续发展,将会进一步加速聚氨酯行业的发展,从而拉动环氧丙烷需求的增长。
2010~2012年期间已经完工或即将完工的聚醚项目众多,比如绍兴恒丰、句容宁武、常熟一统、上海抚顺佳
化、滨州抚顺佳化、德信联邦等。预计2010~2012年将有66万t/a聚醚多元醇新建和扩建项目投产;2012年聚
醚产能将超过200万t/a,聚醚能力迅速增长,环氧丙烷消费也将大幅增加。
丙二醇 可用作不饱和树脂的原料,医药、化妆品和食品中的湿润剂,转热液、防冻液以及飞机去冰剂等领
域。2009年我国丙二醇产能31.1万t/a,产量19万t,进口量5.9万t,出口量3.3万t,表观消费量21.6万
t。2009年消费环氧丙烷14.2万t,占环氧丙烷消费量的10.5%。
我国丙二醇表观消费量近年内保持10%以上的增长率。预计未来5年里,年均增长率将为5%左右。随着国内
产能的明显增长,丙二醇市场将出现严重供大于求的局面,企业开工率严重不足,因此今后环氧丙烷在该领域的
消费比例呈下降趋势。
预计2012年我国环氧丙烷生产能力将达到164.5万t/a,而随着聚氨酯工业的飞速发展,聚醚多元醇等衍生
物国产化率将大幅提高,环氧丙烷的需求量仍会有较大的增长,我国环氧丙烷的供需将仍很紧张。2011年初上海
高桥石化8万t/a环氧丙烷装置永久关闭;氯醇法工艺的环保问题使得未来产能扩张有限,环氧丙烷长期供需偏
紧的趋势确定,景气周期至少持续至2012年。
表1 2010年我国环氧丙烷主要生产企业及产能统计 万t/a
公司 所在地 产能
锦化化工集团氯碱有限公司 辽宁葫芦岛 13.0
沈阳金碧兰化工有限公司 辽宁沈阳 4.0
天津大沽精细化工股份有限公司 天津 15.0
山东滨化集团有限公司 山东滨洲 17.0
山东金岭化工股份有限公司 山东东营 8.0
山东东辰控股集团 山东东营 5.0
山东石大胜华化工股份有限公司 山东东营 4.0
山东东大化学工业有限公司 山东淄博 6.0
南京金浦锦湖化工有限公司 江苏南京 8.0
江苏中山化工有限公司 江苏南京 4.0
上海高桥石化公司聚氨酯事业部 上海 8.0
浙江太平洋化学有限公司 浙江宁波 2.0
中石化巴陵石油化工有限公司 湖南岳阳 1.0
江西九江化工厂 江西九江 2.0
福建湄洲湾氯碱工业有限公司 福建泉洲 4.0
中海油壳牌石油化工有限公司 广东惠洲 25.0
Lyondell与中石化合资企业 宁波镇海 28.5
合计 154.5
表2 2011~2012年我国环氧丙烷新建及扩产项目 万t/a
公司名称 新增产能 投产时间
淄博永大 10 2011年7月
山东东大化工 6扩到12 计划
南京金浦锦湖 8 计划
山东金岭化工 8 计划
江苏钟山化工 4扩到10 计划
表3 2005~2010年我国环氧丙烷供需统计 万t/a
年份 产能 产量 进口量 出口量 消费量
/万t /万t /万t /万t
2005 70.0 51.3 15.1 1.1 65.4
2006 96.0 68.0 12.0 1.5 78.5
2007 110.0 89.5 14.7 0.4 103.8
2008 126.0 88.5 15.3 - 103.8
2009 126.0 103.5 25.4 - 128.9
2010 154.5 110.0(估计)36.2 - 146.2