我国环氧丙烷产业发展分析与投资建议

于春梅

(中国石油东北炼化工程公司吉林设计院， 132002)

产业发展战略及政策研究

我国环氧丙烷产业发展分析与投资建议

于春梅

(中国石油东北炼化工程公司吉林设计院， 132002)

介绍了我国环氧丙烷生产、消费现状及发展趋势，并就环氧丙烷装置投资建设应当关注的问题进行了探讨，对我国环氧丙烷行业的发展提出了建议。

环氧丙烷 生产 消费 发展趋势

环氧丙烷(PO)又称氧化丙烯，是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，主要用于生产聚醚多元醇(简称聚醚)、丙二醇和各类非离子表面活性剂，生产工艺有氯醇法、共氧化法和直接氧化法。

近年国内环氧丙烷存在较大供应缺口，由此引发了不少企业的投资热情，掀起了丙烷脱氢制丙烯项目的建设热潮，在建及规划的项目总产能超过2 000 kt/a。随着新建项目的投产，加上煤制烯烃(MTO)及煤制丙烯(MTP)项目，届时国内丙烯供应量将大幅增加。这些大型丙烯项目均有下游生产装置与之配套，其中多家企业选择了环氧丙烷装置。文章拟就与环氧丙烷项目投资建设有关的市场、原料和技术路线等问题进行探讨。

1 我国环氧丙烷生产和消费现状

我国环氧丙烷生产始于20世纪60年代，近年产能快速增长，从2001年的480 kt/a增长到2004年的560 kt/a。2004年以后，环氧丙烷扩能进入了高潮，2006年达到950 kt/a，2009年达到1 260 kt/a，2011 年达到 1 765 kt/a，2006 －2011年产能年均增长率为13%。

目前我国有20多家环氧丙烷生产企业，除中海油壳牌石油化工有限公司、中国石化镇海炼化分公司的环氧丙烷装置采用联产苯乙烯的共氧化法外，其他环氧丙烷装置均采用氯醇法。2011年我国主要环氧丙烷生产企业见表1。

表1 2011年我国环氧丙烷主要生产企业

自20世纪90年代起，我国环氧丙烷消费量保持高速增长，1990－2005年消费量年均增长率高达22.6%。2005年以来，我国聚氨酯工业进入新一轮发展时期，其原料环氧丙烷需求增长进一步加快，2008年国内环氧丙烷的表观消费量达到1 038 kt。2008年下半年开始，受金融危机的影响，环氧丙烷消费量增长趋缓。2009年随着国内经济的复苏，下游产品聚醚需求旺盛，环氧丙烷表观消费量达到1 289 kt，2011年达到1 625 kt。2005－2011年环氧丙烷表观消费量年均增长率为16.4%。2003－2011年我国环氧丙烷供需平衡情况见表2。

表2 我国环氧丙烷供需状况

2 环氧丙烷的下游产品发展趋势及需求预测

环氧丙烷总消费量中，生产聚醚占80%以上，生产丙二醇及丙二醇醚等各占10%左右。

同时，2011年国内环氧丙烷的表观消费量为1 625 kt，其中聚醚消费所占比例为83.4%，占据主导地位;丙二醇占10.5%;其他(包括异丙醇胺、丙二醇醚等)占6.1%。预计2015年国内环氧丙烷的需求量将达到2 784 kt，2010－2015年年均需求增长率将达11%，需求结构仍以聚醚为主。

2.1 聚醚

聚醚是合成聚氨酯的主要原料，按用途可分成五大类:软泡、硬泡、CASE(涂料、胶粘剂、密封胶、弹性体)、POP(聚合物多元醇)和特种聚醚。2010年国内聚醚产能已超过1 900 kt/a，加上计划新、扩建项目，2012年总产能将达到2 600 kt/a，超过2015年聚醚消费量预测值(2 500 kt)。因此今后几年聚醚的生产能力远大于需求，装置的开工率不会太高，竞争将变得更加激烈。

《聚氨酯工业“十二五”行业规划》已经指出:我国聚醚多元醇产业要避免盲目扩展，加强结构调整力度，改变产品结构单一、比例不合理、低端化等现状。因此“十二五”期间聚醚在产能增长方面难有大的改观，环氧丙烷装置的开工率必将受到影响，缺乏竞争力的企业将陷入开工不足的境地。

2.2 丙二醇

丙二醇作为环氧丙烷第二大下游产品，约占环氧丙烷消费量的10%左右，主要用于生产不饱和聚酯树脂，也用作醇酸树脂的增塑剂、食品添加剂、烟草增湿剂、药物溶剂、墨水添加剂和抗冻剂等。2005年以来我国丙二醇表观消费量始终保持10%以上的增长率。2008年虽然受到金融危机的影响，但丙二醇的消费量仍有所增长。2009年以后随着国内产能的明显增长，丙二醇市场出现供大于求的局面。如2011年我国丙二醇的生产能力为 353 kt/a，产量为 193 kt，开工率为54.7%，已然影响环氧丙烷的消费。

2.3 丙二醇醚

二元醇醚主要用于生产染料、工业清洗剂、溶剂偶合剂、涂料溶剂和助溶剂、航煤添加剂和化学反应溶剂等，还可以作为中间体合成羧酸酯、醚、聚氧乙烯醚和缩醛等。由于乙二醇醚产品的毒性较大，作为替代品，丙二醇醚在未来几年将得到良好的发展。随着国内多套大型丙二醇醚装置的建成投产，环氧丙烷的消费量将有一定增长。

3 环氧丙烷装置投资建设若干关键问题

3.1 市场情况

2009年环氧丙烷进口量激增，达到254 kt，同比增长66.1%，2010年达到362 kt，同比增长42.5%。近年国内环氧丙烷出现的供应缺口激起了一些企业的投资热情，新建丙烯项目多选择环氧丙烷装置作为下游配套装置。除此之外，炼厂以及进口丙烯的企业也在积极规划或建设环氧丙烷装置，如吉林神华化学股份有限公司(以下简称吉林神华)、烟台万华聚氨酯股份有限公司(以下简称烟台万华)的大型环氧丙烷装置都将于2013年投产。“十二五”期间环氧丙烷规划项目总产能超过1 000 kt/a，因此准备涉足环氧丙烷生产的企业应密切关注新项目的进展情况。

3.2 技术来源［1－2］

由于传统氯醇法环氧丙烷生产对于环境的污染过于严重，该法已被列入政府发布的《产业结构调整指导目录(2011)》限制类条目，氯醇法环氧丙烷产能无法进一步大量扩张，新建项目技术主要来源于共氧化法、直接氧化法。

3.2.1 共氧化法

共氧化法(联产法)可分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。除环氧丙烷外，乙苯共氧化法联产苯乙烯(SM)，异丁烷共氧化法联产叔丁醇(TBA)。

与氯醇法工艺相比，共氧化法大幅提高了单套装置的生产规模，减少了污水的排放，在一定程度上克服了氯醇法三废污染严重、腐蚀强等缺点，但工艺流程长、防爆要求严、投资规模大、对原料规格要求高、操作条件苛刻、联产品比例大(每生产1 t环氧丙烷就有2.5 t叔丁醇或1.8 t苯乙烯生成)，因此用该工艺生产环氧丙烷受到副产品市场因素的制约。

采用乙苯共氧化法工艺的装置一般建设规模较大，所以要求联产品苯乙烯有充分市场需求或在大型石化企业内部消化，有配套的下游生产装置，如聚苯乙烯，丁苯橡胶，丙烯腈－苯乙烯－丁二烯共聚物(ABS)等，或装置附近有消耗苯乙烯的用户，这样PO/SM生产装置才能显示出其优越性。否则，一旦市场疲软就会影响环氧丙烷生产。

采用异丁烷共氧化法，可以将PO/TBA生产装置联产的叔丁醇进一步加工成甲基叔丁基醚(MTBE)，用作汽油添加剂。鉴于MTBE污染地下水，在美国已停止使用。因此国外联产法装置大多数为PO/SM生产装置。由于我国汽油新标准的出台，对清洁汽油提出了更高的要求，而添加MTBE仍将是提高汽油辛烷值的主要手段，MTBE存在一定的发展空间。

共氧化法装置宜建在大型石油化工装置附近，装置能力不宜太小，一般认为生产能力在300 kt/a以上才能达到经济规模，要求的投资额也较大。

3.2.2 过氧化氢直接氧化法(HPPO法)

HPPO法是由过氧化氢(H2O2)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，工艺流程简单，产品收率高，没有其他联产品，基本无污染，属于环境友好的清洁生产工艺。

采用该法每生产1 t PO要消耗0.7 t过氧化氢(质量分数为100%)。鉴于高浓度的过氧化氢无法长距离运输，需现场配套生产，采用该法必须解决过氧化氢的供应问题。与其配套的双氧水质量分数为70%，而且生产规模较大，需要引进技术，因而投资较大，影响了装置的效益。

总之，共氧化法虽然在环保方面优于氯醇法，但是并非最佳工艺，其联产品苯乙烯和叔丁醇的市场将是直接影响环氧丙烷生产的重要因素。直接氧化法工艺是环氧丙烷生产工艺的发展方向，研究重点将放在高效催化剂的研制、双氧水来源和生产成本等问题的解决方面。

3.3 原料来源

丙烯是环氧丙烷生产的主要原料，而我国丙烯供应严重不足，2009年进口量达1 547 kt。值得关注的是近两年国内掀起了丙烷脱氢制丙烯项目的热潮，在建及规划项目总产能超过2 000 kt/a，加上煤制烯烃(MTO)及煤制丙烯(MTP)项目，这些项目建成投产后，国内丙烯供应将大幅增加，丙烯供应将不成问题。除以上丙烯来源外，可考虑来自炼厂或裂解装置的丙烯;如果项目选址离港口较近，也可考虑进口丙烯，国际市场丙烯供应还是很充足的。

4 发展建议

(1)建立产业一体化的经营模式。国外大部分环氧丙烷生产厂家均建有下游生产装置，环氧丙烷主要用作中间原料。国内企业可借鉴国外的经验，由石化、氯碱、异氰酸酯等企业联合构建有竞争力的企业集团。国内以烟台万华为例，其发展思路是通过丙烯及环氧丙烷装置的建设，形成了完整的集丙烯、异氰酸酯、环氧丙烷、聚酯/聚醚多醇、聚氨酯材料和制成品于一体的聚氨酯产业链，从而实现产业一体化、价值最大化，这种做法同样值得国内企业借鉴。

(2)加大工艺研发力度。由于氯醇法工艺环境污染严重，流程简单、副产物少、无污染的绿色工艺越来越受到重视。丙烯直接氧化法因具备上述优点而成为国内外许多公司的研究热点。该工艺在国外处于中试阶段，一旦开发成功将成为最理想的环氧丙烷生产工艺。国内要迎头赶上，争取早日实现工业化。

(3)选择符合企业自身条件的工艺。近年国内对HPPO法进行了研究，已开发出第3代HPPO法催化剂，该工艺有望在国内得到工业化应用。共氧化法、HPPO法生产工艺在短期内无绝对优势淘汰氯醇法工艺，故3种工艺会在相当长的时期内并存。鉴于我国环氧丙烷生产目前主要采用的是氯醇法，建议通过技术改造，逐渐缩短与国外先进水平的差距;而有原料及市场优势的大型石化企业可根据自身情况，建设共氧化法或HPPO法生产装置。

［1］ 蔡杰，吴莉娜．国内外环氧丙烷生产技术及市场分析［J］．中国氯碱，2009(5):5 －6．

［2］ 张健，谢妤，牛志蒙．环氧丙烷生产技术及市场综述［J］．化工科技，2010，18(3):75 －79．

Development Analysis and Investment Proposals on Propylene Oxide Industry in China

Yu Chunmei
(Jilin Design Institute，Petrochina Northeast Refining and Chemical Engineering Co．，Ltd．，132002)

Propylene Oxide(PO)is an important chemical material．The production and consumption status and development trend of PO in China were introduced．Several aspects of PO plant construction deserving attention were discussed．Proposals were raised on development of PO industry in China．

PO，production，consumption，development trend

1674－1099 (2012)04－0001－04

TQ222.2

A

2012-03-21。

于春梅，女，1968年出生，1991年毕业于东北电力大学图书情报专业，高级工程师，注册咨询工程师，现从事项目前期工作。