环氧丙烷市场和工艺介绍
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环氧丙烷工艺技术概况环氧丙烷工艺技术概况a)氯醇法氯醇法是传统的环氧丙烷工业生产路线,该法自20世纪30年代由美国UCC公司开发并进行工业生产以来,一直是生产环氧丙烷的主要方法。
截止到2009年6月,全球环氧丙烷的总生产能力约810万吨/年,其中氯醇法占33.58%。
氯醇法分为以石灰为皂化原料的传统氯醇法和以电解液(NaOH)为皂化原料的改良氯醇法。
1)传统氯醇法主要专利商:美国Dow Chemical、日本Asahi glass公司、Mitsui Chemicals和Showa denko 公司、意大利Enichem公司等。
主要工艺过程:丙烯、氯气和水按一定配比送入氯醇化反应器中进行反应,未反应的丙烯与反应中产生的HCl及部分的二氯丙烷等自反应器顶部排出,经冷凝除去氯化氢和有机氯化物,丙烯循环回用。
反应器底部得到氯丙醇质量分数为4~5%的盐酸溶液。
将该溶液与过量约10%的石灰乳混合后送入皂化塔中皂化,再经精馏即可得到环氧丙烷。
优点:传统氯醇法具有流程比较短,工艺成熟,操作负荷弹性大,产品选择性好、收率高,生产比较安全,对原料丙烯纯度的要求不高,投资少,无引起市场干扰的联产产品,其产品具有较强的低成本竞争力等优点。
缺点:传统氯醇法存在的最大问题是设备易于腐蚀,在生产过程中产生大量含氯污水(每吨产品约产生45~60吨废水和2.1吨氯化钙)废渣,该废水具有温度、pH值、氯根含量、COD含量和悬浮物含量“五高”的特点,处理成本高,造成严重的环境污染。
世界上大多数发展中国家和地区采用传统氯醇法技术,装置规模都比较小。
例如:俄罗斯、东欧、巴西、印度和中国。
少数发达国家的老装置也在使用该技术(如日本、德国),面临被淘汰。
2)改良氯醇法主要专利商:美国Dow Chemical和意大利Enichem公司。
主要工艺过程:改良氯醇法是用烧碱代替石灰乳,在常压或减压条件下于80~130℃与氯丙醇发生皂化反应。
该法提高了氯丙醇的转化率和环氧丙烷的收率,同时抑制了皂化副反应的发生,提高了环氧丙烷的选择性。
环氧丙烷工艺环氧丙烷是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、医药、农药等领域。
环氧丙烷工艺是生产环氧丙烷的过程,其主要原料为丙烯和过氧化氢,通过环氧化反应得到环氧丙烷。
本文将从环氧丙烷的性质、应用、工艺流程、反应机理等方面介绍环氧丙烷工艺。
一、环氧丙烷的性质和应用环氧丙烷是一种无色、透明、易挥发的液体,具有强烈的臭味。
其化学式为C3H6O,分子量为58.08。
环氧丙烷的密度为0.885 g/cm3,沸点为34.6℃,熔点为-119℃。
它是一种具有高活性的环氧化合物,具有许多优良的性质,如高反应活性、优异的化学稳定性、优良的物理性能等。
环氧丙烷的应用非常广泛,主要用于制造环氧树脂、表面活性剂、染料、药物、农药、金属腐蚀防护剂等。
其中,环氧树脂是一种具有优异性能的高分子材料,广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。
环氧丙烷也是一种重要的医药中间体,可用于制造多种药物,如抗生素、止痛剂、麻醉剂等。
此外,环氧丙烷还可用作消毒剂、杀虫剂、杀菌剂等。
二、环氧丙烷工艺流程环氧丙烷工艺主要分为两个步骤,即环氧化反应和环氧丙烷的分离纯化。
下面将分别介绍这两个步骤的工艺流程。
1. 环氧化反应环氧化反应是将丙烯与过氧化氢在催化剂的作用下,发生环氧化反应,生成环氧丙烷的过程。
环氧化反应的工艺流程如下图所示:(1)原料处理:丙烯和过氧化氢为环氧化反应的主要原料,需要进行预处理。
丙烯需要去除杂质,保证其纯度达到99.5%以上。
过氧化氢需要进行稀释,以降低其浓度,同时加入稳定剂,以避免其分解。
(2)反应器:环氧化反应需要在反应器中进行。
反应器通常采用不锈钢材质,具有良好的耐腐蚀性和耐压性。
反应器内设置搅拌器和加热器,以保证反应物混合均匀和反应温度稳定。
(3)催化剂:环氧化反应需要使用催化剂。
常用的催化剂有过渡金属盐、离子交换树脂等。
催化剂的作用是加速反应速率,提高反应效率。
(4)分离纯化:反应结束后,需要对反应产物进行分离纯化。
2.酸性催化剂:酸性催化剂种类和使用量的选择对反应效果有很大影响。
常用的酸性催化剂包括硫酸、磷酸等,使用量通常在0.1%-0.5%之间。
3.过氧化氢浓度:过氧化氢的浓度对反应效果也有重要影响。
通常浓度在30%-50%之间,过高或过低都会影响反应效果。
4.反应时间:反应时间也是影响反应效果的重要参数。
反应时间过短,反应不完全,反应时间过长,则会降低产率。
5.分离和纯化技术:分离和纯化环节是保证产品质量的关键步骤,通常采用蒸馏等方法进行分离和纯化,可以得到高纯度的环氧丙烷。
四、装置结构环氧丙烷的生产装置通常包括预处理器、反应釜、分离器、精馏塔、冷却器、储罐等组成部分。
1.预处理器:预处理器用于去除丙烯中的杂质和水分,保证反应混合物的纯度。
2.反应釜:反应釜是进行环氧化反应的核心部件,其中反应混合物在酸性催化剂的作用下进行反应,生成环氧丙烷。
3.分离器:分离器用于分离反应结束后的混合物,将环氧丙烷和未反应的丙烯、过氧化氢等组分分离开来。
4.精馏塔:精馏塔用于进一步分离和纯化环氧丙烷,通常采用多级精馏的方式,可以得到高纯度的产品。
5.冷却器:冷却器用于冷却反应结束后的混合物,保证分离和精馏过程中的安全性。
6.储罐:储罐用于存储生产出来的环氧丙烷。
五、安全措施环氧丙烷的生产过程中,需要注意以下安全措施:1.储气罐、反应釜等容器必须具备一定的压力承受能力和防爆性能,以避免发生意外事故。
2.反应过程中需要加入酸性催化剂和过氧化氢等化学品,操作人员需要严格遵守安全操作规程,防止化学品泄漏和爆炸等事故。
3.反应过程中需要对反应混合物进行冷却,以避免反应器过热引发事故。
4.操作人员需要佩戴防护服、手套、眼镜等防护用品,防止化学品对人体的损害。
5.装置需要配备自动化控制系统和安全监测设备,对反应过程进行实时监测和控制,保证生产过程的安全性。
六、环氧丙烷的应用环氧丙烷是一种重要的有机合成原料,广泛应用于化学、医药、涂料、粘合剂等领域。
环氧丙烷的工艺流程
环氧丙烷是一种重要的有机化工产品,广泛应用于涂料、粘合剂、染料和树脂等领域。
下面将介绍环氧丙烷的工艺流程。
环氧丙烷的主要生产工艺是通过乙基氯和氢氧化钠反应得到丙烯醇,然后将丙烯醇进行环氧化反应得到环氧丙烷。
首先,将乙烯经过乙烯裂解装置进行裂解,裂解出的乙烯和氯气在催化剂的作用下进行氯化反应,得到乙基氯。
然后,将乙基氯和氢氧化钠在反应釜中进行反应,得到丙烯醇。
该反应为乙基氯和氢氧化钠的醇化反应。
反应后,产物经过中间处理,得到较高纯度的丙烯醇。
接下来,将丙烯醇与过氧化苯甲酰在一定温度下进行环氧化反应,得到环氧丙烷。
该反应为丙烯醇与过氧化苯甲酰的氧化反应。
反应后,产物经过过滤、脱色、蒸馏等处理步骤,得到纯度较高的环氧丙烷。
在环氧丙烷的生产过程中,需要进行反应温度、反应时间、反应压力等参数的控制。
同时,还需要对反应中的中间产物进行中间处理,以保证最终产品的纯度。
环氧丙烷的工艺流程中,还涉及到废气处理和废水处理等环保措施。
废气处理是通过收集和处理生产过程中产生的废气,将其中的有害物质净化,达到排放标准。
废水处理是指对生产过程中产生的废水进行处理,去除其中的有害物质,降低对环境的影响。
总结起来,环氧丙烷的工艺流程包括乙基氯和氢氧化钠的醇化反应和丙烯醇与过氧化苯甲酰的环氧化反应。
在生产过程中需要对反应参数进行控制,同时实施废气处理和废水处理等环保措施。
通过这些工艺步骤和控制措施,可以生产出优质的环氧丙烷产品。
环氧丙烷工艺环氧丙烷是一种重要的有机化工原料,广泛应用于树脂、涂料、塑料、粘合剂等领域。
环氧丙烷工艺是生产环氧丙烷的关键技术之一,本文将就环氧丙烷工艺的原理、流程、设备和应用等方面进行详细介绍。
一、环氧丙烷工艺原理环氧丙烷是由丙烯和过氧化氢在催化剂存在下发生环氧化反应得到的。
反应式如下:CH2=CHCH3 + H2O2 → CH2OCHCH3 + H2O环氧丙烷工艺的核心是催化剂的选择和反应条件的控制。
目前常用的催化剂有碱式离子交换树脂、硫酸铵、硫酸亚铁等。
反应温度一般在20-40℃之间,反应压力一般为0.1-0.3MPa,反应时间为2-4小时。
二、环氧丙烷工艺流程环氧丙烷工艺流程包括原料处理、反应、分离、精馏等步骤。
1. 原料处理丙烯和过氧化氢是生产环氧丙烷的两个主要原料。
丙烯一般通过石油炼制或煤化工生产得到,过氧化氢则可以通过工业氧化剂的氢氧化法或电解法等途径制备。
2. 反应将丙烯和过氧化氢按一定比例加入反应釜中,加入催化剂后开始反应。
反应温度、压力、时间等参数需要根据催化剂的种类和反应条件进行调整。
反应后得到环氧丙烷和水。
3. 分离将反应后的混合物进行分离,将环氧丙烷和水分离开来。
4. 精馏将分离后的环氧丙烷进行精馏,得到纯净的环氧丙烷产品。
三、环氧丙烷工艺设备环氧丙烷工艺设备主要包括反应釜、分离器、精馏塔等。
反应釜一般采用不锈钢或玻璃钢材质,具有耐腐蚀、耐高温等特点。
分离器和精馏塔则需要具备良好的分离效果和传热效率。
四、环氧丙烷工艺应用环氧丙烷是一种重要的有机化工原料,广泛应用于树脂、涂料、塑料、粘合剂等领域。
其中,环氧树脂是环氧丙烷的重要应用之一。
环氧树脂具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于电子、航空、汽车、建筑等领域。
总之,环氧丙烷工艺是生产环氧丙烷的关键技术之一。
本文介绍了环氧丙烷工艺的原理、流程、设备和应用等方面的内容,希望能对环氧丙烷工艺的研究和应用有所帮助。
中国环氧丙烷行业工艺路线及产能竞争格局分
析山东有较强“定价权”
环氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物,主要用于生产聚醚、丙二醇等,它可以制成聚氨酯泡沫,它也可以制成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。
环氧丙烷的衍生物广泛用于家具、家电、汽车、建筑、涂料等行业。
1、环氧丙烷工艺路线对比:氯醇法逐步退出,非氯醇法工艺以海外工艺包为主
目前,中国环氧丙烷生产工艺52%是氯醇法,但是由于氯醇法生产规模较小、污染严重,现已被相关政策进行限制,间接氧化法(共氧法)和直接氧化法工艺逐渐成为企业生产首选。
同时,中国非氯醇法工艺以海外先进企业技术为主。
环氧丙烷工艺路线对比分析
2、区域竞争情况:华东地区区域集中度高
显示,现阶段,中国环氧丙烷行业生产企业共有19家,其中华东地区有13家,其生产企业的产能占全国总产能的71%,并且该区域的山东省是国内环氧丙烷生产大省,占全国总产能的38。
3%,具有较强的“定价权”。
由此可见,中国环氧丙烷行业区域集中度较高。
中国环氧丙烷生产商产能及工艺
3、企业规划产能增多,环氧丙烷供给结构转变
目前,中国已无新增氯醇法的产能。
随着国内环保趋严,氯醇法装置的开工率走低,氧化法或成环氧丙烷行业工艺主流。
根据企业2022年后的产能规划,中国PO产能扩张规模大,拟在建产能合计为254万吨,部分规模较小的装置会因为环保压力大、盈利性差而退出,小于10万吨/年的氯醇法生产企业将在3-5年内全部退出,PO供应能力或将影响30万吨。
2022年后中国拟建PO产能统计。
环氧丙烷应用和生产主要工艺路线一、环氧丙烷基础性质中文别称:氧化丙烯英文名称:Propylene Oxide(简称PO)分子式:C3H6O分子量:58.08相对密度:0.859 g/cm3(20℃)熔点:-112℃沸点:34℃环氧丙烷易溶于水,是无色透明的低沸易燃液体,具有类似醚类气味。
环氧丙烷在铁、锌等碱金属存在下易引起自聚反应,所以必须用干氮或者其他惰性气体贮存在容器内加以保护,使用不锈钢洁净容器进行贮存,不适宜长距离运输。
二、环氧丙烷的应用领域环氧丙烷(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以及丙二醇及丙二醇醚等的生产。
聚醚多元醇(PPG)主要用于生产聚氨酯塑料,其次用作表面活性剂(如泡沫稳定性、造纸工业消泡剂和原油破乳剂等),也可用作润滑剂和专用溶剂等。
丙二醇(PG)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。
丙二醇醚是用途广泛的低毒性有机溶剂。
全球环氧市场主要是生产聚醚多元醇,约占70%;其次是生产丙二醇。
在我国约85%的环氧丙烷用于生产聚醚多元醇,约8%用于生产丙二醇,其次是生产丙烯酸酯(2%)和醚类(2%)。
因国内聚醚多元醇的厂家主要集中在山东、上海、江苏等地区,所以这些地区也是环氧丙烷最大的消费地。
二、环氧丙烷主要生产工艺1、氯醇法,(1931实现工业化)主要反应式:⏹氯醇化反应⏹皂化反应皂化是氯醇与碱反应制取环氧化物的过程。
氯醇法制环氧丙烷的原料消耗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,我国的生产企业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。
环氧丙烷生产方法与工艺环氧丙烷是一种重要的有机合成原料,广泛应用于涂料、塑料、胶粘剂等化工领域。
下面将介绍环氧丙烷的生产方法和工艺。
环氧丙烷的生产方法主要有环氧化法和氯氧化法两种。
其中,环氧化法是目前应用最广泛的一种方法。
环氧化法的工艺流程如下:1.原料准备:将丙烷加入反应器中,并加入过量的过氧化氢作为氧化剂。
同时,加入催化剂,常用的催化剂有过硫酸铵或过硫酸钠。
2.氧化反应:在适宜的温度和压力下,将反应器中的丙烷和氧化剂反应,生成环氧丙烷。
3.分离纯化:将反应混合物通过蒸馏或吸附等方法进行分离纯化,得到高纯度的环氧丙烷。
环氧化法的反应条件需要控制得当。
适宜的反应温度通常在40-60℃范围内,较高的温度会导致副反应的发生,影响环氧丙烷的产率和纯度。
反应压力一般在1-2MPa之间,过高的压力会使反应剧烈,过低则会影响反应速率。
在环氧化法中,催化剂的选择也十分重要。
催化剂可以提高反应速率和环氧丙烷的产率。
目前,过硫酸铵或过硫酸钠是最常用的催化剂,在反应中起到氧化剂活化的作用。
相比之下,氯氧化法工艺相对较少应用。
该方法通过将丙烷和氯气反应,生成1,2-二氯丙烷,再经过脱氯反应生成环氧丙烷。
虽然氯氧化法原料较为简单,但由于氯气具有较高的毒性和危险性,操作风险较大,且生成的1,2-二氯丙烷需要通过脱氯反应去除氯原子,工艺相对繁琐,因此应用较少。
环氧丙烷的生产过程中有一些关键点需要注意。
首先是原料的选择和储存,丙烷的纯度和质量对于反应效果和产物纯度有很大影响。
其次是反应器的设计和选择,反应器需要耐压、抗腐蚀和优良的热传导性能。
最后是分离纯化工艺,通常采用蒸馏或吸附等方法进行分离纯化,以获取高纯度的环氧丙烷。
综上所述,环氧丙烷的生产方法主要有环氧化法和氯氧化法。
其中,环氧化法是目前应用较广泛的一种方法,具有工艺简便、原料易得等优点。
随着化工技术的不断发展,环氧丙烷的生产工艺也在不断改进,以提高产率和纯度,并减少对环境的影响。
环氧丙烷用途比例(原创版)目录1.环氧丙烷的简介2.环氧丙烷的用途3.环氧丙烷在不同领域的使用比例4.我国环氧丙烷产业的发展状况5.环氧丙烷的未来发展趋势正文环氧丙烷(Propylene Oxide,简称 PO)是一种重要的有机化工原料,分子式为 C3H6O,具有无色、低毒、易燃的特性。
环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇、丙烯酸酯等化工产品,广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、胶粘剂、润滑油、制动液等多个领域。
一、环氧丙烷的简介环氧丙烷是一种有机化合物,分子量为 60.09,熔点为 -117.5℃,沸点为 37.6℃。
它是一种无色、具有低毒性和易燃性的气体,在化工生产中有着广泛的应用。
环氧丙烷的合成方法主要有氯醇法、共氧化法和双氧水法等。
二、环氧丙烷的用途环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇,这是聚氨酯泡沫材料的重要原料。
此外,环氧丙烷还可以用于生产丙二醇,这是一种重要的有机溶剂和抗冻剂;生产丙烯酸酯,用于制备涂料、胶粘剂等;生产润滑油和制动液等汽车用品。
三、环氧丙烷在不同领域的使用比例环氧丙烷在聚氨酯泡沫、聚醚多元醇、丙二醇、丙烯酸酯等领域的使用比例分别为:70%、20%、5% 和 5%。
可以看出,环氧丙烷在聚氨酯泡沫领域的应用最为广泛,占据总需求的 70%。
四、我国环氧丙烷产业的发展状况我国环氧丙烷产业发展迅速,已经成为世界上最大的环氧丙烷生产和消费国。
近年来,我国环氧丙烷产能和需求持续增长,市场规模不断扩大。
随着我国经济的持续发展,环氧丙烷的需求还将继续增长。
五、环氧丙烷的未来发展趋势随着我国经济的稳步增长,环氧丙烷的下游行业也将持续发展,对环氧丙烷的需求将持续增加。
另外,随着环保法规的日益严格,环氧丙烷生产过程中的环保问题将得到进一步重视。
环氧丙烷市场和工艺介绍环氧丙烷,又名氧化丙烯,英文名称propylene oxide (P0)。
它是一种无色、具有醚类气味的低沸易燃液体。
工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。
凝固点一112.13℃,沸点34.24℃,相对密度0.859。
与水部分混溶,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。
有毒,对人体有刺激性。
环氧丙烷(P0)是一种重要的有机化工产品,也是丙烯系列产品中仅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大衍生物,同时也是一种重要的基本有机化工原料。
环氧丙烷具有广泛的用途,主要用于生产聚醚多元醇(PPG)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、异丙醇胺、轻丙基甲基纤维素醚、轻丙基纤维素醚等,也是非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂、溶剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂等的主要原料。
广泛应用于化工、轻工、医药、食品和纺织等行业。
一、环氧丙烷的市场情况环氧丙烷是一种重要的化工原料,它不仅可以生产聚醚多元醇,进而生产聚氨酯,也可生产用途广泛的丙二醇。
1、国际市场的产能和消费结构2006年全球PO生产能力约为724万吨左右,2006年全球新增长生产能力约为43万吨/年,主要有壳牌公司与中海油在中国惠州建设的25万吨/年的环氧丙烷装置,日本佳友化学公司和西班牙Repsol公司两个扩能5万吨/年项目。
另外亚洲地区还有一些扩建装置相继投产。
2007年国外将没有新产能投用,届时世界市场将趋于供需平衡。
2008年BASF/DOW化学公司位于比利时安特卫普的使用过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷(HPPO)的装置将投产,韩国SKC也将投用该新技术的装置。
据称,BASF/DOW化学公司计划在2009-2010年进一步在亚洲和美国建设过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷(HPPO)装置。
莱昂德尔公司计划在中国设新项目;2008-2010年另有几个其他公司项目计划在中国实施;日本佳友公司与沙特合资的PetroRabigh项目,其中包括一套25万吨/年的环氧丙烷装置将在2008年底投产。
2010年全球PO需求量将达到776万吨左右,从全球范围内长期去看,未来PO供应不会出现太大过剩,市场前景乐观。
表1 2006年世界环氧丙烷主要生产企业及产能万吨/年预计2006年-2010年全球环氧丙烷年均需求增速约为6%,其中中国和印度需求增长将最为快速,欧洲、北美则将分别以每年3.5%、3.3%的速度继续增长。
近几年全球环氧丙烷消费结构大致为:聚醚多元醇用量占65%,丙二醇占18%;其他领域占17%;其他领域包括用于生产非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、合成润滑剂、农药乳化剂等。
图1:世界PO 消费结构2、我国环氧丙烷市场情况 (1)我国PO 产能和装置情况2006年是我国环氧丙烷生产能力和产量快速增长的一年,2006年国内有多套新建或者扩建PO 装置顺利投产,中海壳牌25万吨/年、山东石大胜华4万吨/年、天津大沽6万吨/年扩建装置、山东东大3万吨/年扩建装置等在2006年投产,截止2006年底我国PO 生产能力由2005年底的56.5万吨/年增长到94.5万吨/年。
中海壳牌25万吨/年乙苯共氧化法装置投产,打破了我国PO 生产单纯依赖氯醇法的格局。
2006年我国环氧丙烷主要生产企业及能力见表2。
表2 2006年我国环氧丙烷主要生产企业及能力万吨/年聚醚多元醇65%丙二醇18%其他17%中海壳牌新建25万吨/年PO装置,于2006年2月底正式投产,其自身配套有软泡聚醚和丙二醇装置,由于下游装置尚没有达标生产,因此2006年有近10万吨商品量销售,主要销售市场在华南、华东两地,另外还有部分外销。
2004年以前锦化PO很少外销,几乎全部自用,在2005-2006年由于进口PO数量减少很多,其PO外销量增加很多,自用量退居其次,主要供应众多没有PO生产的中小型聚醚厂家。
2006年9月天津大沽完成扩产后,其PO产能位居国内第二位,天津大沽PO主要供应天津石化公司三石化厂生产聚醚用,随着中海壳牌装置投产,天津石化三石化厂也从中海壳牌购买部分PO。
上海高桥、江苏金浦生产PO几乎全部供应自己聚醚生产,而且江苏金浦每年尚需要外购2-3万吨PO用于聚醚生产。
山东滨化是国内为数不多的不生产聚醚的PO厂家,该企业于2005年底扩产到10万吨/年,其产品全部外销,成为我国PO主要供应商之一。
由于2004-2005年国内PO市场持续火爆,另外PO是依托规模经营获取效益的产品,因此近年来国内掀起了新建和扩建PO的热潮,未来几年国内仍有多家企业计划扩建或者新建PO装置,预计2007年将新增生产能力约26万吨/年,至2009年我国PO产能将达到158.5万吨/年左右,未来几年我国计划建设的PO项目统计见表3。
表3 未来几年我国计划建设的PO项目统计万吨/年此外,外商投资步伐加快。
韩国锦湖石油化学株式会社与江苏金浦集团于2006年9月合资组建南京金浦锦湖石油化工有限公司。
新组建的南京金浦锦湖石油化工有限公司依托南京化学工业园区的产业优势,投资建设10万吨/年环氧丙烷一体化装置。
莱昂得尔化学公司和中国石化于今年2月签约,将在宁波建设世界规模级环氧丙烷/苯乙烯单体(POSM)装置,莱昂得尔化学公司提供其POSM技术。
该装置生产能力为27.4万吨/年环氧丙烷和60.2万吨/年苯乙烯,预计于2009年完成建设。
预计到2010年我国环氧丙烷的总需求量将达到128万吨,而2009年我国环氧丙烷总生产能力将达到158.5万吨/年,届时国内供需基本平衡,产能略有富余。
(2)我国PO消费情况近年来我国PO市场供需状况见表4。
表4 2001-2006年我国PO市场供需状况万吨图2 :我国近几年PO的供需情况随着国内产能和产量的增加,进口萎缩,出口量近来不断增加。
但是国家从7月1日起,取消环氧丙烷出口退税,出口市场将因此受到很大影响。
环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇等,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。
聚醚多元醇主要用来生产聚氨酯PU;碳酸二甲酯主要用于合成聚碳酸酯以及用作汽油添加剂;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。
目前我国PO的消费结构大概是聚醚多元醇占85%,丙二醇占8%,碳酸丙烯酯占2%,醇醚占2%,其他占3%,见下图。
图5:我国PO 消费结构原料价格,尤其是丙烯价格,国内产能,下游消费以及国家的进出口税收政策都是影响我国PO 价格的重要因素。
2003年到2007年我国PO 的主流价格情况见下图。
图6:我国近几年PO 的主流供应价格情况随着国际原油、丙烯价格的一路攀升, 2004年PO 的市场价格一路狂奔,从2003年底9000元/吨的价格直奔16500元/吨的历史高位; 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13000-17000元/吨的高位运行; 2006年国内市场价格基本维持在14000-15000元/吨之间;2007年尽管原油价格高涨,PO 价格反倒偏低,在12000-14000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。
系列1, 聚醚多元醇, 84.76, 85%系列1, PG/DMC, 7.78, 8%系列1, 碳酸丙烯酯, 2.33, 2%系列1, 醇醚, 1.87, 2%系列1, 表面活性剂等, 3.27, 3%二、环氧丙烷的生产工艺介绍环氧丙烷(PO)生产工艺主要有氯醇法、共氧化法两种方法。
目前世界PO总产能接近700万吨/年,两种生产技术从能力和产量来看各占50%。
氯醇法是传统生产方法,主要原料是丙烯和氯气,适宜在沿海大型氯碱厂建设,该法废水量大,设备腐蚀严重;共氧化法是后起之秀,适宜在石油化工厂建设,主要原料是乙苯(或异丁烷)和丙烯,从60年代到90年代初发展速度较快,此生产方法无腐蚀、废水量少,因工艺流程长,单位投资大,适宜大规模生产采用。
从90年代中期开始,共氧化法建设速度减缓,是由于受到联产品的市场制约。
乙苯法路线生产1 吨环氧丙烷要联产2.3 吨苯乙烯(理论上1.8 吨/吨),异丁烷法路线生产1 吨环氧丙烷要联产3 吨叔丁醇(理论上2.51吨/吨)。
因此,氯醇法和共氧化法将长期共存。
两种方法对比见表4。
表5 氯醇法和共氧化法对比表1、氯醇法工艺介绍氯醇法生产环氧丙烷的主要原料为氯气、丙稀、石灰乳,生产工艺分为三个部分:即氯醇化、皂化及精制。
氯醇法生产机理如下:(1)氯醇化反应氯醇化是将烯烃与溶解于水中氯气反应生成氯醇的过程,同样的装置可适用于乙烯和丙烯两种不同原料。
⏹氯醇化反应⏹氯醇化副反应(2)皂化反应⏹皂化反应皂化是氯醇与碱反应制取环氧化物的过程。
皂化副反应(3)精制是提纯环氧化物的过程。
(4)氯醇法生产PO工艺流程介绍氯醇法生产环氧丙烷的工艺流程如图7所示。
图7 传统氯醇法环氧丙烷生产工艺流程首先将丙烯气体、氯气和水按一定配比送入氯醇化反应器中进行反应,未反应的丙烯与反应中产生的HCI及部分的二氯丙烷等自反应器顶部排出,经冷凝除去氯化氢和有机氯化物,丙烯循环回用。
反应器底部得到氯丙醇质量分数为4%-5%的盐酸溶液。
将该溶液与过量约10%的石灰乳混合后送入皂化塔中皂化,再经精馏即可得到环氧丙烷。
氯醇法优点是流程比较短、工艺成熟、操作负荷弹性大、产品选择性好、收率高、生产比较安全、对原料丙烯纯度的要求不高、投资少。
缺点是对设备有腐蚀、消耗大量的氯气、生产中产生含有氯化钙的废水(这种含氯化钙的废水严重污染环境,专家指出,污染现己成为制约环氧丙烷工业发展的首要因素)。
日本旭硝子公司引进的氯醇化工艺,其装置的工艺特点为:①用管式、塔式结合的多级反应器,丙烯与氯气在多级反应器内渐次反应,氯丙醇的收率较高,二氯丙烷等副产物的生成量少;②皂化塔采用负压操作,环氧丙烷的收率较高,副产物丙二醇的生成量少,皂化废水的COD 含量相对较低;③用喷射器以闪蒸蒸汽方式回收部分皂化废水的余热,并重复利用,降低了皂化塔的蒸汽消耗;④采用两塔精馏技术,将皂化废水的显热作为再沸器所需的部分热能,节省了蒸汽,同时有效地分离、去除粗环氧丙烷中的杂质,生产出高纯度、优质的环氧丙烷。
(5)氯醇法环氧丙烷原料消耗和成本评价氯醇法工艺的核心在于氯醇化反应器,代表性技术有美国陶氏化学管式反应器技术、日本旭硝子公司管塔形反应器技术、日本三井东压公司和昭和电工的塔式反应器技术,以上技术的原料和公用工程消耗不尽相同,主要指标范围见下表。
表6 氯醇法制环氧丙烷的原料消耗。