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环氧丙烷工业的发展及市场分析

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环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工原料,是除了聚丙烯和丙烯腈之外的第三大丙烯衍生物。环氧丙烷主要用于聚醚多元醇、非离子表面活性剂以及丙二醇等的生产。聚醚多元醇主要用作表面活性剂、抗静电剂、赋形剂等,也用于生产聚氨酯系列产品;丙二醇则主要用作抗冻剂、有机溶剂等,也用于生产环氧树脂、不饱和聚酯树脂等,还用于生产医药等的重要中间体。环氧丙烷下游产品有近百种,广泛应用于建筑、汽车、烟草、化妆品等行业,与人们的生活息息相关。

1我国环氧丙烷工业的发展

在20世纪60年代,我国开始了环氧丙烷的生产。当时,国内的环氧丙烷装置工艺技术落后,消耗比较高,“三废”污染严重。到了80年代,我国引进了日本旭硝子、日本三井、美国陶氏等公司的氯醇法技术,使我国环氧丙烷的生产技术得到了提高。之后,我国的生产单位不断对氯醇法工艺装置进行改扩建,使我国环氧丙烷的产能得到了较大的突破;但氯醇法工艺每生产1t环氧丙烷大约有40~60t含氯化物的废水和2~4t的废渣产生,这种工艺生产的废水处理非常困难,污染严重。此外,氯醇法生产过程中产生的次氯酸也对设备有很大的腐蚀,因此,不管是从经济方面,还是环境保护方面,氯醇法生产工艺都已经不适应现代社会的发展。早在2000年,美国就淘汰了氯醇法工艺;在2011年,我国《产业结构调整指导目录》也将其列入限制类别。

此后,国内通过引进乙苯共氧化法(PO/SM(苯乙烯)技术)在广东惠州建成了中海油壳牌25万t/a环氧丙烷装置,在宁波镇海建成了中石化镇海炼化28.5万t/a环氧丙烷装置,从一定程度上使国内环氧丙烷的市场格局得到了改观。PO/SM技术与氯醇法相比环境污染较小,且联产产品的生产降低了产品成本;但共氧化法工艺流程长,设备造价高,投资大,环氧丙烷只是1个产量较少的联产品。此外,共氧化法产生的污水COD(化学需氧量)较高,处理费用比较高。2014年,吉林神华利用赢创工业集团过氧化氢制环氧丙烷(HPPO)工艺,建成了30万t环氧丙烷装置;中石化长岭自主研发出HPPO工艺,建成10万t环氧丙烷装置,打破了国外的技术垄断。HPPO工艺是由过氧化氢直接催化丙烯制得环氧丙烷,这种工艺流程简单,产品收率高,而且无污染,无其他副产产品,只有环氧丙烷和水生成。这种工艺是当今的先进生产工艺,投资相对少,能耗也较低,是一种环境友好的新工艺。

2我国环氧丙烷市场分析

由于我国环氧丙烷市场需求的扩大,大大拉动了我国环氧丙烷产能的增长。在2001年,我国环氧丙烷的产能仅为8万t/a,到2004年已达56万t/a,到2006年增长到95万t/a,2009年为146万t/a,2012年为176.5万t/a,2015年则达到了277.7万t/a。近几年来也是我国环氧丙烷产能快速增长的一个时期。2015年我国环氧丙烷生产企业及产能见表1。目前,我国环氧丙烷生产企业有18家,其中产能在10万t以下的生产企业有7家,产能在10万t/a以上(含10万t/a)20万t/a以下的企业有6家,产能在20万t/a以上的企业有5家,其中镇海炼化公司和中海壳牌公司的环氧丙烷装置采用的是联产苯乙烯的PO/SM,占总生产能力的20.7%左右;吉林神华和中石化长岭的环氧丙烷装置采用HPPO,占总生产能力的14.4%左右;其他环氧丙烷装置均采用氯醇法,占总生产能力的64.9%左右。

随着全球聚氨酯行业中心向我国转移,对我国环氧丙烷行业的发展将是重大利好。因此,国内环氧丙烷产能在未来一段时期仍将是新增的高峰期,今后国内环氧丙烷产能增长的主要地区将会集中在山东,江苏等地区。其中,山东烟台万华24万t/a环氧丙烷装置将于2015年底投产,江苏南京金陵亨斯迈24万t/a环氧丙烷装置、山东阳煤恒通化工20万t/a环氧丙烷装置、江苏蓝色星球40万t/a环氧丙烷装置等都在紧锣密鼓的建设之中。江苏红宝丽、山东亚邦、中宏环保也都在积极筹建之中。如表2中2015年我国环氧丙烷拟在建项目所示,预计到2016年国内环氧丙烷产能将新增108万t/a,将达到385.7万t/a。如果所有筹建项目顺利实施,2017年将新增52万t/a产能,届时国内产能将达437.7万t/a,国内环氧丙烷产能将供过于求,市场竞争也会越来越激烈。近年来,国内的聚氨酯行业发展非常迅速,也大大拉动了我国环氧丙烷的消费,国内环氧丙烷的产能相对于消费来说还有很大的缺口。近几年,我国环氧丙烷一直是进口量较大,出口量较小。由表3我国环氧丙烷的供需情况可以看出:2011年,我国环氧丙烷的进口量为31.4万t左右,出口量为55.7t左右;2014年,进口量为45.6万t左右,出口量为233.1t左右。对于环氧丙烷的进口,如表4所示,在2015年的1~5月,我国环氧丙烷的主要进口国家有泰国、沙特阿拉伯、日本、新加坡、美国等,其进口所占比例约为37%、36%、13%、9%、4%等。与进口相比,中国环氧丙烷出口量较少。全球的环氧丙烷市场主要是生产聚醚多元醇,约占全球环氧丙烷总消费量的60%;其次是生产丙二醇,约占22%;再次是生产丙二醇醚,约占3%。而在中国,环氧丙烷的消费中生产聚醚多元醇约占总消费的85%;其次是生产丙二醇,约占8%;再次是生产丙烯酸酯,约占2%;生产醚类,约占2%。因此可以看出,国内聚醚多元醇的消费量对环氧丙烷市场有着重要的影响。国内聚醚多元醇厂家主要集中在山东、江苏和上海等华东地区,这也是环氧丙烷最大的消费地。

环氧丙烷的价格从短期来看主要受到上游产品丙烯的价格和下游产品聚醚多元醇的价格的共同影响。丙烯是生产环氧丙烷的主要原料,丙烯的价格主要受到油价的影响,在环氧丙烷的生产中,氯醇法工艺中每生产1t环氧丙烷需消耗丙烯约0.85t,共氧化法(PO/SM)工艺中每生产1t环氧丙烷需消耗丙烯约0.79t,过氧化氢(HPPO)工艺中每生产1t环氧丙烷需消耗丙烯约0.78t。聚醚多元醇是环氧丙烷最主要的下游产品,当聚醚多元醇需求旺盛时,环氧丙烷的需求相应也就会增大,环氧丙烷价格就会上涨;而当聚醚多元醇和环氧丙烷价格之间的差价减少时,环氧丙烷的需求量就会减少,便会导致环氧丙烷价格的降低。环氧丙烷的价格从长周期来看,主要受到环氧丙烷的产能及供求关系的影响。总体上来看,环氧丙烷的价格变化是以环氧丙烷的市场供求为基础,随着上游丙烯等原料和下游聚醚多元醇等产品的价格变动而波动。如在2015年上半年,在环氧丙烷上游,国内丙烯市场在经历了2014年下半年的大跌后,虽然有所回升,但整体行情相对于往年同期仍然处于低点位置,依旧低迷,加之国内的丙烯新装置的陆续投产,丙烯供应增加,对环氧丙烷来说本是利好,但经济发展的减速,导致市场信心不足;在环氧丙烷下游,需求低迷,更加剧了供需矛盾,从而导致了环氧丙烷的价格也一路走低。

3结束语

随着全球聚氨酯行业中心向我国转移,对我国环氧丙烷行业的发展将是重大利好。虽然近期环氧丙烷市场低迷,但国内环氧丙烷产能在未来一段时期仍将是新增高峰期,今后国内产能增长的主要地区将会是山东、江苏等地区。虽然未来几年国内环氧丙烷的供需存在过剩的可能,但是我们要看到的是我国环氧丙烷企业中,氯醇法工艺在我国占总生产能力的64.9%左右,这个比例相当大。由于氯醇法工艺产生大量废水和废渣,能耗比较高,环境污染严重,这些方面的种种不足使得氯醇法生产环氧丙烷工艺在我国未来的时期内将受到越来越多的限制。虽然未来环氧丙烷产能过剩,但是环氧丙烷企业的开工率不一定高。一些单套装置生产能力在10万t以下、成本高、污染大的环氧丙烷生产企业将逐步被淘汰,再加上我国聚氨酯行业的发展,国内环氧丙烷的需求量也将会逐年增加,这也给生产中或者在建、拟建的环氧丙烷企业提供了转型发展机遇。因此,国内环氧丙烷企业想要抢占先机,在国内市场占有一席之地,就应采用先进的、环保的生产工艺(如HPPO工艺)等建设环氧丙烷装置,不仅投资少,能降低成本,而且环境友好,生产中能耗也较低,这将是未来环氧丙烷行业的发展趋势。

由于环氧丙烷是一种低沸点、易燃、有危险的化工原料,在铁、锌等碱金属或碱存在下易引起自聚反应,必须用干氮或其他惰性气体贮存在容器内加以保护,使用不锈钢容器进行贮运,不适宜长距离运输;因此,拟上环氧丙烷的企业最好配套建设聚醚多元醇和丙二醇等下游产品装置,因环氧丙烷下游产品附加值高,比单纯生产环氧丙烷的企业经济效益会大大提高。

作者:李识寒 任文杰 单位:中国平煤神马集团尼龙科技有限公司

环氧丙烷工业的发展及市场分析责任编辑:杨雪    阅读:人次