精制环氧乙烷将进入快速扩能期
□ 中国化工信息中心产业经济研究院 张月丽
从全球范围来看,环氧乙烷装置绝大多数都是与乙二醇联产的,只有少部分外销。通常所说的环氧乙烷生产能力包括两个概念,一是环氧乙烷当量产能,即真正的环氧乙烷生产能力,包括联产乙二醇的环氧乙烷产能;另一个是精制环氧乙烷产能,指只用来生产其他下游产品的环氧乙烷产能。目前我们提到环氧乙烷产能/产量时大多数指精制环氧乙烷。
2011年,我国环氧乙烷当量产能为411万吨,当量产量为335万吨,其中约65%用来联产乙二醇,另外35%用来生产乙氧基化物、乙醇胺、乙二醇醚以及其他化工产品。
生产集中度高
目前国内外环氧乙烷的主流生产工艺是乙烯直接氧化法,专利技术大部分为壳牌、SD和陶氏化学3家公司垄断,采用这3家公司技术的装置能力占环氧乙烷总生产能力的90%以上;除此以外,我国还有少部分企业以乙醇为原料生产环氧乙烷,这部分产能占我国全部环氧乙烷产能的比例小于5%。
2011年我国精制环氧乙烷生产能力为142万吨,绝大部分掌握在大型石化企业手中,其中中石化产能约60万吨,占比达到42%,中石油产能约为24万吨,占比为17%。2011年国内精制环氧乙烷产量为119万吨,开工率为84%。2011年我国精制环氧乙烷主要生产企业情况见表1。
由于环氧乙烷常压下沸点较低(10.7℃),易燃易爆,不宜长途运输,精制环氧乙烷进出口量很少。环氧乙烷的进出口主要体现在下游精细化工产品的进出口上,如乙二醇醚、乙醇胺、非离子表面活性剂等。近年来我国环氧乙烷进出口量一直不大,2006~2011年的年进出口数量均少于100吨,与国内上百万吨的产量相比可以忽略不计。
表1 2011年我国精制环氧乙烷主要生产企业 万吨
公司名称 产能 生产工艺
中石化扬子石油化工公司 20.0 SD技术
中石化上海石油化工公司 13.6 SD技术
嘉兴三江化工有限公司 18.0 SD技术
中石化镇海炼化分公司 10.0 Dow技术
阿克苏诺贝尔有限公司 7.3 SD技术
德纳(南京)化工有限公司 6.0 SD技术
山东滕州辰龙能源集团有限责任公司 5.0 酒精法SD技术
丰原宿州生物化工有限公司 2.0 酒精法
中石油吉林石化分公司 11.0 SD技术
中石油辽阳石化分公司 10.0 Shell技术
辽宁华锦化工(集团)有限责任公司 10.0 SD技术
中石油抚顺石化分公司 3.0 Shell技术
中沙(天津)石化有限公司 4.0 Dow技术
中国石化集团天津石油化工公司 3.8 Shell技术
中石化北京东方石油化工有限公司 2.4 SD技术
中石化北京燕山石油化工公司 1.7 SD技术
中海-壳牌石油化工有限公司 10.0 Shell技术
中石化茂名石油化工公司 4.2 Shell技术
合计 142.0
价格呈震荡走势
2011年以来国内环氧乙烷价格呈震荡走势,多数时间在12000元/吨左右。2011~2012年我国环氧乙烷产品价格走势见图1。
环氧乙烷的主要原料是乙烯,乙烯价格高低在一定程度上决定了环氧乙烷市场定位,当原油价格上升时,乙烯行情也呈现出上升态势,对环氧乙烷形成成本支撑;另外,国内市场定价权掌握在大型石化企业的配套环氧乙烷企业手中,这些企业在权衡环氧乙烷及乙二醇的利润空间时随时调整精制环氧乙烷产出量,如果乙二醇利润高企,则提供的精制环氧乙烷量相对减少,从而造成供应紧张,市场价格上涨;环氧乙烷其他下游产品如非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚、聚醚多元醇等价格的波动也会给环氧乙烷的价格带来影响,当其下游产品的需求量增加时会导致环氧乙烷价格上涨。
下游应用品种繁多
目前我国环氧乙烷主要用来联产乙二醇,约占环氧乙烷总量的65%左右,其余精制环氧乙烷主要用来生产乙氧基化物、乙醇胺、乙二醇醚、聚醚多元醇、氯化胆碱以及医药等。
乙氧基化物 是非离子表面活性剂中的第一大类产品,约占非离子表面活性剂产量的80%。乙氧基化物品种繁多,主要有两大类:一类是伯醇或仲醇的脂肪醇聚氧乙烯醚,另一类是烷基酚类的聚氧乙烯醚。
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)是脂肪醇与环氧乙烷的加成物,是非离子型聚氧乙烯表面活性剂最重要的品种。AEO产品的最大用途在于配制民用和工业用洗涤剂,广泛应用于洗衣粉、液洗剂、印染的匀染剂、石油开采中的乳化剂或破乳剂等。
烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)可分为辛基酚聚氧乙烯醚(OP系列)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP系列)。此类产品成本较低,通常用于洗衣粉中,产量和用量都很大。但近年来发现其生物降解性差,用量已大大减少。目前,该类表面活性剂大量应用于工业领域,如配制油溶性洗涤剂与乳化剂、水溶性纺织品洗涤剂、湿润剂、农药与除草剂的乳化剂、皮革工业助剂及油田钻井的乳化剂。因欧盟颁布了纺织品助剂的限制规定,使该系列产品的开发应用受到了一定限制,目前APEO处于逐步被淘汰和取缔的状态。
2011年,我国乙氧基化物生产能力超过170万吨,产量约90万吨,进口产品超过20万吨,部分高端产品对国际市场依附度较高。
乙醇胺 包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。一乙醇胺主要用来生产医药制品、纺织助剂、造纸助剂、表面活性剂等;二乙醇胺主要用来生产表面活性剂、农药、医药制品、冷冻液、净洗剂、石油脱硫剂等;三乙醇胺主要用来生产水泥助磨剂、化妆品、橡胶和金属加工助剂、化学武器等。
近几年我国乙醇胺消费增长较快,2011年我国乙醇胺生产能力为47万吨,产量约31万吨,虽然我国从2004年就开始对部分进口乙醇胺采取了反倾销措施,但进口数量居高不下,2011年我国进口量超过11万吨。
乙二醇醚 环氧乙烷与低级脂肪醇反应可生产乙二醇醚。乙二醇醚主要品种有乙二醇甲(乙、丁)醚、二乙二醇甲(乙、丁)醚和三乙二醇甲(乙、丁)醚。
乙二醇醚的主要应用领域是涂料溶剂,随着水基涂料的发展,乙二醇醚作为溶剂的应用将在未来5年保持7%以上的年增长率,其中应用量增长较快的是乙二醇丁醚,但由于原料丁醇价格较高,造成国产乙二醇丁醚成本过高而无法与进口产品竞争。乙二醇甲醚和乙二醇乙醚由于安全问题,未来产量和用量增长速度将放缓。
2011年我国乙二醇醚生产能力为33万吨,产量约13万吨,进口数量为15万吨。
其他 除上述主要应用领域之外,环氧乙烷还可以与含活性氢基团的化合物、环氧丙烷等在催化剂作用下聚合反应制得聚醚多元醇;可以用来合成聚羧酸系减水剂用聚醚单体;环氧乙烷还可以用于医院和精密仪器的消毒、食品保藏的熏蒸剂等等。
环氧乙烷与三甲胺盐酸盐反应可以合成氯化胆碱,我国从20世纪50年代起就建立了氯化胆碱生产装置,当时只生产少量医药级产品,近几年,由于我国饲料工业发展对氯化胆碱的需求增加。
日本的环氧乙烷下游产品多达5000多种,而我国仅有300多种。我国环氧乙烷在香料、染料、涂料和特种化纤油剂等方面的开发和应用还处于成长期,市场潜力较大。
产能快速增长
我国石油资源短缺,乙烯缺口大且价格高,导致环氧乙烷生产成本高而且长期产不足需。未来我国环氧乙烷的新建拟建产能较大,仅2012年就将新增精制环氧乙烷产能51万吨,2015年之前新增产能将超过180万吨。
世界首套煤制乙二醇生产装置于2009年在通辽金煤打通工艺流程,目前在建拟建的煤制乙二醇产能超过了600万吨。伴随着我国煤制乙二醇技术的突破,部分现有石油乙烯法乙二醇生产装置很有可能改造为只生产环氧乙烷,环氧乙烷在乙二醇以外的其他消费领域中的供应能力将增大。
预计未来5年我国的精制环氧乙烷产能快速增长,但乙烯价格过高,导致环氧乙烷成本高,因此快速增长的环氧乙烷产能未必可以抑制下游产品的大量进口。预计随着现有新建拟建装置产能的释放以及煤制乙二醇技术的成熟,环氧乙烷生产集中度将降低,生产装置的平均开工率将逐步走低。