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1、化学化工学院课程设计 可行性报告年产2万吨环氧丙烷HPPO法生产项目可行性研究报告1总论1.1项目名称及性质（1）项目名称： 2万吨/年环氧丙烷HPPO法生产项目（2）承办单位名称： （3）企业性质： （4）投资项目的性质：新建（5）项目类型：化工1.2可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则1.2.1可行性研究报告编制的依据1、国家地区建设、税收等有关法律、法规；2、发改投资20061325号建设项目经济评价方法与参数（第三版）；3、中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律、法规；4、化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定；5、项目建议书审批文件。1.2.2指导
2、思想和原则1、项目建设必须严格遵守国家和地区的相关政策以及法律法规，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划；2、产品方案要以实际需求为主，做到资源最大化的利用。3、采用有发展潜力的工艺生产技术。4、项目建设应该以科学发展，以人为本的理念，高度重视环境保护、安全和工业卫生。三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须同主体装置的设计，建设、投运同时进行。污染物的排放必须达到规定的指标，并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害；5、以经济效益为中心，加强项目的市场调研，确实做好市场分析及风险性评价，尽可能节省项目建设投资，最大限度地降低项目产品生产成本，提高项目经济效益，增强项目产品的竞争能力
3、。1.3研究的范围本研究报告主要对以下几方面作了详细而深入的调查研究：1、建设意义2、市场分析3、原料路线4、建设规模以产品方案5、厂址选择6、效益分析1.4研究结论本项目采用的生产工艺是以丙烯双氧水制备环氧丙烷。以丙烯、双氧水和甲醇为原料、钛硅分子筛为催化剂，采用固定床工艺实现丙烯环氧化合成环氧丙烷。钛硅分子筛可以以较高的转化率和选择性催化丙烯环氧化反应合成PO。该过程具有条件温和，原料无毒、无腐蚀性，使用相对廉价而安全的稀H202水溶液作氧化剂，原子利用率高，反应速度快，选择性高，过程环境友好无污染等优点，符合绿色化学和原子经济发展理念的要求，因此被认为是生产PO的绿色新工艺。综上所述，本
4、项目不仅符合国家能源政策和环保政策，而且技术先进、经济效益好，在技术上、经济上等各方面都是可行的。1.5存在的问题和建议1、本项目生产原料有甲醇，其为易燃易爆危险物质，在生产过程中存在火灾、爆炸、腐蚀等危险有害因素。因此，本项目的建设应根据其生产原料和产品的特殊物理化学性质，在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行，以确保建设及生产的安全性。2、环氧丙烷是一种大吨位的有机化工原料,如果以质量分数为30%的成品双氧水为氧化剂,则存在着大量双氧水的净化、储运等问题,并且在储运过程中双氧水会发生分解。如果将丙烯环氧化过程中与现有工业生产双氧水过程结合起来,即将生产过
5、程中的双氧水不经过提纯直接用于环氧化反应,则可以大大降低成本,减少能耗,这也是丙烯用双氧水环氧化实现工业化的必然趋势。3、本项目以TS一1为催化剂。TS一1昂贵的生产成本、苛刻的合成条件和成型研究的匮乏,是其工业应用的主要障碍。TS一l分子筛经典合成法采用不含碱金属离子的高纯TPAOH为模板剂,成本较高,而且合成条件苛刻,制备重复性差,工业应用困难较大。需要合成廉价的TS一1。第 46 页 共 46 页2建设意义2.1项目建设背景2.1.1国内环氧丙烷的现状及发展我国PO工业伴随石油化学工业的发展, 经历了25年自力更生创业、10年技术引进、近5年的国产化技术改造与新工艺的技术运用3个阶段,由
6、小到大形成了一个较完备的产业系统。(1) 环氧丙烷工业的技术引进20世纪80年代以来,随着国民经济的快速发展,PO的市场需求量猛增,国内技术建设的小型生产装置已远远不能满足市场需要,引进当时先进技术是快速提高我国PO产能的捷径。从1984年开始先后有江苏钟山化工有限公司(原南京金陵石化公司化工二厂)、锦西化工厂(现锦西化工集团股份公司)、天津大沽化工厂、山东张店化工厂(现为山东东大化工集团公司)、福州第二化工厂等厂家,分别与日本昭和电工公司、日东三井东压公司和日本旭硝子公司等谈判引进PO生产技术和装置。1988年2月,原南京金陵石化公司化工二厂建成投产我国第1套PO引进装置,生产能力为1万t/
7、a;1989年10月天津大沽化工厂建成2万 t/a的引进装置; 1990年2月锦西化工厂建成2万t/a的引进装置;1991年5月山东张店化工厂建成1万t/a年引进装置;1995年2月江西九江化工厂又建成1套2万t/a引进装置。在此期间,宁波浙江化工厂(现为 Dow 独资浙江太平洋化学有限公司 )与美国Dow化学公司合资,利用Dow化学技术建成1套2万t/a年生产装置,并都投入生产。至此,我国引进技术共建成PO生产装置6套,总生产能力10万t/a。其中引进日本旭硝子公司2套、日本三井东压公司2套、日本昭和电工公司1套和美国Dow化学1套。1993年4月,上海高桥石化公司化工三厂,采用中国石化总公
8、司消化吸收引进技术,结合国内开发技术又建成投产国产化2万t/aPO生产装置。1988年1995年我国共建成万t级以上PO生产装置7套, 基本奠定了我国PO生产的工业基础,提高了 PO生产的技术水平和产品质量, 为高质量的PO衍生产品的生产提供了条件。(2) 国产化技术改造与新工艺的技术运用原金陵石化公司化工二厂在对引进装置进行改造的同时,于1995年6月自行设计建成1套2.1万t/a生产装置。目前,2套1万t/a生产装置经多次改造,扩至2套2万t/a、共4万t/a PO生产装置;锦西化工集团有限公司1996年9月完成由2万t/a扩增到3万t/a的技术改造,至2000年装置的生产能力达到4万t/
9、a;1999年5月锦西化工集团有限公司又引进日本旭硝子技术建第2套生产能力为8万t/a的生产装置, 目前其装置总生产能力为12万t/a,成为氯醇法生产能力最大的PO生产企业;天津大沽化工厂1995年进行了3万t/a的扩能技术改造,1998年又将生产能力扩至5万t/a,2006年下半年1套6万t/a的装置建成投产,生产能力已达15万t/a;山东东大化工集团公司1995年和1996年2次改造, 将原1万t/a的 PO 生产装置扩至2万 t/a, 2006年下半年该公司的生产能力已扩至6万t/a;山东滨州化工厂1999年利用自己的技术把2万t/a PO扩建到3.5万t/a,在此基础上自己独立设计开发
10、了6万t/a PO装置,目前共有总生产能力为10万t/a;上海高桥石化公司化工三厂1993年建成投产的2万t/a PO生产装置经过几年的技术改造于1997年达到4万t/a生产能力,1998年又进一步扩到5万t/a, 目前具备了8万 t/a的生产能力。2005年, 美国壳牌和中海油在惠州合资的1套以PO/SM共氧化法的25万 t/a PO 装置建成投产。至此 2005年, 我国PO主要生产厂家有 12家, PO总生产能力为84.5万t/a,见表1。(3) 国内近年新建环氧丙烷计划2004年起,国内PO产品市场紧缺,促进了PO生产装置的满负荷或超负荷运转。由于市场的需求加上对引进技术几年来的实践和
11、认识,各企业依市场和生产成本的需要, 纷纷对现有装置扩建改造或新建装置, 如2007年南京金浦锦湖石油化工有限公司新建10万t/a;天津大沽化工股份有限责任公司扩建6万t;山东东大化学工业总公司扩建3万t;福建湄洲湾氯碱工业有限责任公司2万t/a;山东金岭集团公司新建8万t/a;2008年南京金浦锦湖石油化工有限公司新建再建10万t/a; Lyondell中石化(镇海)新建28万t/a。（4）环氧丙烷技术的发展革新目前国外环氧丙烷生产技术主要有: 氯醇法,乙苯共氧化法( PO/ SM 法) , 异丁烷共氧化法( PO/ T AB 法) , 异丙苯氧化法( CHP 法) , 过氧化氢直接氧化法(
12、 HPPO 法) , 氧气直接氧化法。其中氯醇法, PO/ SM 法, PO/ TAB 法, CH P 法,HPPO 法已经实现工业化。与传统的氯醇法、共氧化法工艺技术相比, 过氧化氢直接氧化法技术在经济、环境以及未来发展等方面具有独特的竞争优势, 因此, 该工艺在今后一段时期, 将成为新建PO 装置主要采用的生产工艺2.2项目投资的必要性2.2.1.环氧丙烷下游市场的巨大需求环氧丙烷供需矛盾的缓解为下游发展提供了空间。首先，下游行业的原料瓶颈问题得以解决，如醇醚、碳酸二甲酯、丙二醇行业在原料资源充沛的前提下，产量大大提高。2010 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%
13、，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（1）聚醚多元醇我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域,自2000年以来,随着中国PU行业的快速发展,国内聚醚多元醇工厂大量新建、扩建。据中国聚氨酯工业协会统计, 2003年我国聚醚多元醇产量37.1万t, 进口16.1万t,出口3.0万t,表观消费50.2万t,产品自给率约74%;2004 年聚醚多元醇产量63.9万t,进口17.5万t,出口2.9万t,表观消费78.5万t,产品自给率为81%;2005年聚醚多元醇产量74.9万t,进口17
14、.29万t,出口3.33万t,表观消费88.9万t,产品自给率为84% 。2004 2005年的表观消费量的平均增长率为13.2%, 聚醚多元醇行业自给率逐年提高。2004年是中国聚醚行业发展最为迅猛的一年,2005年,受国内外宏观经济、原料供应等方面因素影响,聚醚行业的增速略有降低。产品结构方面,硬泡聚醚行业在 2005年实际增长幅度不大,软泡聚醚行业在2005年下半年发展较快。2006年,是中国PO发展史上非常重要的一年。首先,多套新建、扩建设备投入生产,供需关系从紧俏局面逐步走向平衡;其次,市场价格从往年高位稍有回落;生产商利润明显降低。最后,下游衍生物的需求市场从2005年的压抑中释放
15、出来,PO及其衍生物需求总量在2006年得到了快速增长。目前我国聚醚多元醇生产企业有30多家, 2005年生产能力已达 113.5万t,其中万 t级规模以上的有近20家。主要生产厂家有上海高桥石油化工公司聚氨酯事业部、中海壳牌、江苏钟山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、锦化化工集团公司、山东东大化学工业集团公司、福建湄州湾氯碱工业有限公司、天津大沽化工厂等。根据聚氨酯工业发展情况分析, 未来几年我国聚醚多元醇消费需求年增长预计将保持在 10%以上。预测到2008年我国聚醚多元醇市场需求量将达到118.8万t,到 2010年将达到 143.6万t。我国聚醚多元醇不仅在数量上基本已满足了PU材料
16、的发展需求,而且在质量上已接近或达到同类进口聚醚多元醇水平, 为我国PU材料发展奠定了基础。（2）丙二醇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;也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体;由于其毒性小,因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂;亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂;在医药工业上, 它主要用于注射剂的辅助剂及水溶性软膏;在油漆、颜料、日用化学方面,丙二醇主要用于生产增塑剂、溶剂和增粘剂(如用于牙膏)等。国内丙二醇主要消费领域集中在不饱和树脂领域, 在该领域重消费比例高达70%以上, 其它领域占30% 。2000年以来随着国内不饱和树脂行业的快速发展, 丙二醇消
17、费量大幅增加。（3）其它行业PO除在上述行业中大量使用外,还广泛用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS 版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业, 客户分布广、用量较小。2.2.2环氧丙烷技术革新的迫切需求国内环氧丙烷生产技术主要有: 自行开发的氯醇法技术; 引进日本旭硝子公司、三井东压公司、昭和电工公司和美国陶氏公司氯醇法技术; 以及引进美国莱昂德尔公司PO/ SM 法技术。另外, 沈阳化工研究院开发了单管四旋静态混合管式氯醇化技术, 将吨产品丙烯消耗从0. 85t
18、 ，下降到0. 815 t, 皂化废水中有机氯化物及二氯异丙醚的质量浓度从400 mg/ L 下降到40 mg / L以下, 副产物二氯丙烷的质量分数由12% 降低到6% 8% , 达到国际领先水平国内除中海壳牌25 万t / a PO 装置及中石化镇海28. 5 万t / a PO 装置采用PO/ SM 法技术外, 其它装置均采用氯醇法技术生产环氧丙烷从世界PO 生产的发展趋势来看，HPPO 工艺在今后一段时期将成为新建PO 项目采用的主要生产工艺。与常规PO 技术相比，采用HPPO 工艺的PO 装置具有独特的经济和环境综合效益: ( 1 ) 无需附加基础设施，投资可节约25% ; ( 2)
19、 原材料简单，仅需过氧化氢和丙烯，且无需考虑联产品问题; ( 3) 与现有PO 技术相比，HPPO 工艺可减少污水排放70% 80% ，能耗可降低35%。传统的氯醇法工艺因为能耗高、不环保而将被逐步淘汰2.2.3 PO行业的未来发展前景良好全球范围内生产PO的3种方法中, 氯醇法和共氧化法仍占主导地位,这2种工艺会在相当长的时期内并存,共氧化法生产工艺在短期内无绝对优势淘汰氯醇法工艺。我国目前大部分企业采用的是氯醇法,现通过加大技术改造,尤其是利用生化处理技术,较好解决了污水问题,该工艺在我国仍有发展空间。直接氧化法中的双氧水氧化法生产PO工艺正在开始工业化,直接氧化法中的氧气直接氧化法仍处于
20、概念性试验阶段。在中国近期内可能不会出现直接氧化法制PO的工业生产装置。随着世界聚氨酯行业中心向中国大陆的转移,将大大促进了我国聚氨酯行业的发展,同时建筑节能政策的推进、汽车家具行业的持续发展使得聚氨酯行业保持较好的增长,从而拉动PO行业的发展。因此在有原料优势的大型石化企业可建设共氧化法生产装置,建议扩大规模。生产环氧丙烷企业的产能最小应为10万t/a以上。若原料供应充足,交通运输便利,则可建设20万30万t/a的大型装置。2.3小结环氧丙烷作为重要的基本有机化工原料广泛应用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业，主要用于聚醚多元醇的zE产，其次用于非离子表面活性剂、碳酸丙烯酯和丙二醇
21、的生产。另外在丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、改性淀粉、丙烯酸羟丙酯以及其他方面有广泛应用。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。2007年我国环氧丙烷需求增长率高达18.7%， 为近年来需求增长的峰值。2008 年国内环氧丙烷表观消费量达到103.8 万吨，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 年随着国内经复苏，下游聚醚需求旺盛，环氧丙烷表观消费量达到128.9 万吨；2010 年增至146.6 万吨。在目前的形式下，投产建设HPPO法生产环氧丙烷项目，不仅可以拉动内需，促进国民经济增长，同时进一步平衡环氧
22、丙烷的供需。促进国内环氧丙烷生产技术的革新。3市场分析3.1环氧丙烷的特性 环氧丙烷在常温常压下为无色透明低沸易燃有毒液体，具有类似醚类气味；环氧丙烷存在两种旋光异构体，、即R-环氧丙烷和S-环氧丙烷，环氧丙烷工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。凝固点-112.13，沸点34.24，相对密度(2020)0.859，折射率(nD )1.3664，粘度(25)0.28 mPaS。与水部分混溶20 时水中溶解度40.5(重量)；水在环氧丙烷中的溶解度12.8(重量)，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。其性质见表3.1。表3.1 PO的物化性质项目内容 外
23、观无色、低沸易燃液体。工业品为两种旋光异构体的外消旋混合物。 气味具有醚类气味 分子式C3H6O 沸点(101kPa)34.24凝固点-112.13密度(2020): 0.859 蒸汽压(25)75.86kPa折射率1.3664 闪点闪点（开杯）-37爆炸极限(在空气中)（V/V%）：2.8-37.03.127.5%(VOL) 溶解性溶于水、丙酮、四氯化碳、乙醚、甲醇、乙醇等多种溶剂互溶 环氧丙烷化学性质活泼，易开环聚合，可与水、氨、醇、二氧化碳等反应，生成相应的化合物或聚合物。在含有两个以上活泼氢的化合物上聚合，生成的聚合物通称聚醚多元醇。环氧丙烷常用于制造丙二醇、丙醛、异丙醇胺、聚醚、石油
24、破乳剂、消泡剂、合成甘油、有机酸等，可作为合成树脂、泡沫塑料、增塑剂及表面活性剂等化工原料；亦可作硝酸纤维素、氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯等树脂和有机物质的低沸点溶剂等。环氧丙烷产品是易燃品，应贮存于通风、干燥、低温（25以下）阴凉处，不得于日光下直接曝晒并隔绝火源。环氧丙烷有毒性，液态的环氧丙烷会引起皮肤及眼角膜的灼伤，其蒸汽有刺激和轻度麻醉作用，长时间吸入环氧丙烷蒸汽会导致恶心、呕吐、头痛、眩晕和腹泻等症状。所有接触环氧丙烷的人员应穿戴规定的防护用品，工作场所应符合国家的安全和环保规定。环氧丙烷是易燃、易爆化学品，其蒸汽会分解。应避免用铜、银、镁等金属处理和贮存环氧丙烷。也应避免酸性盐（如氯
25、化锡、氯化锌）、碱类、叔胺等过量地污染环氧丙烷。环氧丙烷发生的火灾应用特殊泡沫液来灭火。3.2环氧丙烷的应用 环氧丙烷（PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。它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。环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。已生产的下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料。环氧丙烷的应用如图3.1。 图3.1 PO的主要用途聚醚多元醇聚氨酯泡沫体非泡沫体软泡、硬泡弹性体、人造革灌浆堵水材料粘合剂、密封材料、涂料润滑剂、淬火剂液压流体、刹车剂稳泡剂、润湿剂、
26、合成洗涤剂原油破乳剂环氧丙烷表面涂料不饱和聚酯丙二醇乳化剂丙二醇脂肪酸酯增强塑料烟草润滑剂、小动物饲料油漆和涂料聚醚多元醇防冻剂、液压流体、润滑剂增塑剂、赛璐珞软化剂药品、食品、个人防护用品功能流体、结合剂表面涂料、清洗剂溶剂、润滑剂、刹车油不饱和聚酯、醇酸树脂增塑剂烟草润滑剂不饱和聚酯、醇酸树脂增塑剂二丙二醇二丙二醇苯甲酸酯溶剂、润滑剂、刹车油烟草润滑剂表面涂料、清洗剂丙二醇脂肪酸酯丙二醇甲醚功能流体、结合剂溶剂、清洗剂二丙二醇甲醚三丙二醇甲醚纤维助剂、乳化剂功能流体、结合剂烷基异丙醇酰胺合成洗涤剂氨基膦酸丙酯抗氧化剂起泡剂、稳泡剂异丙醇胺环氧丙烷烷基二异丙醇酰胺洗发剂应用蜡、纤维助剂中和剂
27、、气体吸收剂二异丙醇胺2，6二甲基吗啉溶剂、中间体乳化剂合成洗涤剂油酸异丙胺酯三异丙醇胺化妆品、乳化剂溶剂、除草剂N,N-二甲基异丙醇胺胺胺乳化剂、消泡剂、合成洗涤剂扩散剂、乳化剂、纺织助剂化妆品、食品、医药原油破乳剂甘油非聚醚多元醇表面活性剂醇酸树脂、聚醚多元醇、硝化甘油烯丙酯烯丙醇1,4-丁二醇、香料、香精润滑油抗氧剂、涂料、增塑剂、阻燃剂医药用粘合剂、薄膜包衣丙二醇碳酸酯溶剂和气体脱除剂羟丙基甲基纤维素羟丙基甲基纤维素、笨二甲酸酯增稠剂、分散剂羟丙基纤维素药用粘合剂、薄膜包衣、冻胶剂丙二醇藻肮酸乳化稳定剂、食品增稠剂异丙醇硫醚、二异丙醇硫醚减震部件环氧丙烷橡胶羟丙基淀粉钻井液除草剂、溶剂
28、、萃取剂、净化气体3.2.1聚醚多元醇环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇（PPG）。聚醚多元醇是从环氧丙烷衍生而来的，是含有两个或多个羟基（OH）的有机材料，有些聚醚品种含有微米级聚合物理粒子悬浮物。聚醚多元醇最大用途是生产聚氨酯塑料；其次用作表面活性剂，如泡沫稳定剂、造纸工业消泡剂、原油破乳剂、油井酸处理润湿剂及高效低泡洗涤剂等；也用做润滑剂、液压流体、热交换流体及淬火剂、乳胶发泡剂、多种切削和牵伸剂组分及专用溶剂等。我国环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇（PPG）。由于起始剂种类的不同，生产的聚醚可分为软泡聚醚、硬泡聚醚和弹性体聚醚。软泡聚醚，主要用做聚氨酯软泡，用于做床垫、沙发、家具及汽车坐垫等
29、；硬泡聚醚主要用做聚氨酯硬泡，用于保温、冰箱等；弹性体聚醚主要用做聚氨酯弹性体，用于运动跑道、涂料、粘合剂、密封剂等。3.2.2丙二醇 环氧丙烷的第二大用途是用于生产丙二醇、醇醚、碳酸丙烯酯，进而可制造贮槽、浴室设备、船壳等。丙二醇是单丙二醇（MPG）、二丙二醇（DPG）和三丙二醇（TPG）的通称。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；也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体；由于其毒性小，因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂；亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂；在医药工业上，在医药工业中，丙二醇广泛用作液体或油膏形式药品的辅助剂和保湿剂；在食品工业中，丙二醇脂肪
30、酸酯可作食品乳化剂，丙二醇还是调味和色素的优良溶剂；在油漆、颜料、日用化学方面，丙二醇主要用于生产增塑剂、溶剂和增粘剂(如用于牙膏)等。3.2.3 其它行业另外，环氧丙烷还少量用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业。3.3发展现状3.3.1世界环氧丙烷发展现状(1)生产 环氧丙烷（PO）是丙烯衍生物中仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大品种，是生产聚醚多元醇、丙二醇、异丙醇胺、丙烯醇、聚醚等的重要原料。全球环氧丙烷需求增长持续坚挺，近几
31、年供需持续紧张。为满足聚醚对环氧丙烷的需求，许多企业对其环氧丙烷装置进行扩产。近几年世界环氧丙烷的产能增长情况见表3.2。表3.2 2006-2010年世界环氧丙烷产能产量情况表 单位：万吨/年年份20062007200820092010产能19102014211622222450产量17851872190120002108开工率93.5%92.9%89.8%90%86% 目前，国内外PO的主要生产企业十几家，包括美国Dow 化学公司、荷兰LyondellBasell 公司、壳牌( Shell) 公司、德国巴斯夫( BASF) 公司中国石油化工股份有限公司以及日本住友化学工业株式会社等（见表3
32、.3）。 表3.3 2011 年世界PO 主要生产企业情况 序号公司产能/( kta 1 )1美国Dow 化学公司2 0712荷兰LyondellBasell 公司1 8693壳牌( Shell) 公司7804德国巴斯夫( BASF) 公司5255日本住友化学工业株式会社4056韩国SK 集团2807美国亨斯迈( Huntsman) 公司2388西班牙雷普索尔( Repsol YPF) 公司2209英国英力士( Ineos) 公司20010中国石油化工股份有限公司58511中国山东滨化( Befar Group) 集团股份有限公司18012德国拜尔( Bayer) 公司15913中国天津大沽化
33、工厂15014中国锦西化工集团13015日本旭硝子玻璃( Asahi Glass) 110(2) 消费2010 年世界PO 消费情况（见表3.4）为: 乙二醇醚4 190 kt，占世界PO 总消费量的6. 4%; 聚醚43 380 kt，占66. 3%; 丙二醇12 020 kt，占8. 2%; 其他6 050 kt，占9. 2%。据SRI 咨询公司报道，2005 年世界PO 消费量为6 213 kt， 2010 年为6 563 kt，其中北美和欧洲地区的需求量增长不大，需求量增长最快的是亚太及中东地区。预计到2015 年世界PO 需求量将达到8 689 kt 左右，年均增长率约为5. 8%;
34、至2020 年，世界PO 需求量将达到9 771 kt，年均增长率约为2. 4%。世界PO 需求增长的主要动力将来自于聚氨酯行业对聚醚多元醇的需求增长。世界PO的消费结构变化趋势如图3-2 表 3.4 2005 2020 年世界主要地区PO 的消费及预测。*二丙二醚和三丙二醚 项目2005 年2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年2015年(预测)2020年(预测)乙二醇醚338381406378361419570671聚醚41084283434842013980433858656628丙二醇10711171116310761023110714171569二/三丙二醚*9
35、29897888495110123其他603635627618526605725779合计62136568664163626010656386899771图3.2 世界PO的消费结构变化趋势图 从图3.2可以看出，目前，世界环氧丙烷的消费主要以生产聚醚多元醇为主，约占总消费量的60%以上，其次是丙二醇，约占20%左右。而剩余部分主要用于生产丙二醇醚、二丙二醇、阻燃剂、合成润滑剂、油田钻井化学品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、异丙醇胺、改性淀粉和纺织品表面活性剂等。而剩余部分主要用于生产丙二醇醚、二丙二醇、阻燃剂、合成润滑剂、油田钻井化学品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、异丙醇胺、改性淀粉和纺织
36、品表面活性剂等。3.3.2国内环氧丙烷发展现状 (1)国内生产情况我国石油化工业正处于快速发展时期，20052011年，我国环氧丙烷产能平均增长率达21%，相当于每年新增18万吨左右的产能，但仍不能满足聚醚多元醇及丙二醇工业发展的需要，致使我国大量进口聚醚多元醇、丙二醇及环氧丙烷，环氧丙烷的消费量呈明显的上升趋势。图3- 1 20052011年中国PO产量与消费变化图从图3-3可以看出，从20052011年期间，我国PO产量、需求均呈快速增长状态，产量年均增速达18%，消费需求增速也达18%，但由于产量基数低于消费需求基数，因此，PO始终处于供不应求状态，不足部分通过进口解决。 2011 年国
37、内PO 生产厂家及生产能力见表3.5。近年来国内新建装置单套规模均在40 kt /a以上，大型氯醇法装置规模在100 kt /a 以上，共氧化法装置规模在200 kt /a 以上。随着装置规模的扩大，规模效应明显，竞争力增强，对原有小型氯醇法生产装置将形成较大冲击。目前我国仍有几套大型PO 装置正在进行项目前期工作。 表3.5 2011 年中国主要PO 生产企业概况 kt /a生产企业产能技术来源镇海炼化与Lyondell 合资公司285 利安德共氧化法中海壳牌石油化工公司250壳牌共氧化法山东鑫岳化工有限公司200氯醇法2 套装置，2011年8 月、11 月投产天津大沽化工厂150三井东压氯
38、醇法锦西化工( 集团) 有限公司130日本旭硝子氯醇法山东滨州化工厂170国内氯醇法山东东大化工集团公司120三井东压氯醇法南京金浦锦湖石油化工有限公司80氯醇法山东金岭集团有限公司80国内氯醇法山东东辰控股集团50国内氯醇法淄博永大化工有限公司50氯醇法2011 年11 月投产山东石大胜华股份公司40国内氯醇法中国石油化工股份有限公司金陵分公司40日本昭和电工氯醇法，国内氯醇法福建湄洲湾氯碱工业有限公司40日本旭硝子氯醇法沈阳化工集团金碧兰有限公司40日本旭硝子氯醇法河北汇川轻化工有限公司20氯醇法2011 年6 月投产中国石油化工股份有限公司巴陵分公司10氯醇法中国石油化工股份有限公司上海
39、高桥分公司80国内氯醇法( 2011 年1月停产、关闭)浙江太平洋化学有限公司20美国陶氏氯醇法( 停产)江西九江化工厂20日本旭硝子氯醇法( 停产)合计1875其中有3套一停车娜，实际产能1755据报道，Huntsman 公司在2011 年底与烟台万华聚氨酯有限公司签署了一项PO 和甲基叔丁基醚( MTBE) 生产许可证协议，授权烟台万华公司生产PO 和MTBE，其中MTBE 是PO 的副产品。根据协议，烟台万华公司利用该技术在山东烟台生产基地新建一座世界规模的PO/MTBE 工厂，新厂2011 年底动工建设， 预定2013年底投产。预计到2013 年我国PO 产能将达到1 800 kt /
40、a左右，“十二五”末期我国PO 的产能将达到2 700 kt /a。 (2)国内消费及预测 我国的PO 消费量自20 世纪90 年代初期开始持续高速增长，2005 2010 年国内PO 消费量年均增长率为20. 8%。2001 2010 年国内PO 供需统计见表3.6。表3.6 2001 2010 年国内PO 供需状况 项目2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年产能/( kta 1 )4764905205557009451060126015851605产量/kt33032041443051368089590010461290进口量/
41、kt3653116191151120147153254360出口量/kt0.20.411101540.40.10.1表观消费量/kt3663735296206547851038105313001650我国环氧丙烷的消费市场如图3.4，由图可知我国PO 的主要消费市场为聚醚多元醇行业，其消费量约占国内PO 总消费量的78%; 其次为PG丙二醇及其表面活性剂，占11%;其他领域占11%。 图3.4中国PO的消费结构变化趋势图1、聚醚多元醇我国环氧丙烷80%以上用于生产聚醚多元醇，每生产1吨聚醚多元醇需消耗0.8吨左右环氧丙烷。我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域，自2000年以来，随着中国聚氨酯（PU
42、）行业的快速发展，国内聚醚多元醇（PPG）工厂大量新建、扩建。图3.5表示我国2010年PPG消费结构图。聚醚多元醇分为硬泡聚醚和软泡聚醚。硬泡PPG主要生产硬质聚氨酯泡沫, 用于建筑和制冷行业，其中冰箱是硬质聚氨酯泡消费量最大的行业；软泡PPG主要用于生产软质聚氨酯泡沫，用于汽车、家具和床垫等行业。2010年，我国冰箱、冷柜、汽车以及软体家具的产量增速分别为27.2%、35.9%、35.2%和29.9%，有效拉动了聚醚多元醇的需求，从而导致2011年聚醚多元醇产能增长依旧较快。图3.2 我国2010年PPG消费结构图图3.3 20052011年我国PPG产能、产量增长趋势图从图3.6可以看出
43、，20052011年我国PPG产能、产量增长迅速，产能年均增长率达15%，产量年均增长率达17%。目前我国聚醚多元醇生产企业有30多家，2011年生产能力已达256万吨，总产量达190万吨，其中万吨级规模以上的有近20家。主要生产厂家有上海高桥石油化工公司聚氨酯事业部、中海壳牌、江苏钟山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、锦化化工集团公司、山东东大化学工业集团公司、福建湄州湾氯碱工业有限公司、天津大沽化工厂等。2、丙二醇我国环氧丙烷10%左右用于生产丙二醇，每生产1吨丙二醇需消耗0.75吨左右环氧丙烷。2009年我国丙二醇的产能约为31.1万吨，产量19万吨，消费环氧丙烷14.2万吨，占环氧丙
44、烷消费量的10.5。2010年我国丙二醇产能约为32万吨，产量21万吨，消费环氧丙烷约为15.7万吨左右，占环氧丙烷消费量11%左右。2011年丙二醇扩产脚步进一步加速，2011年国内丙二醇行业总产能突破40万吨/年，产量在27万吨左右（消耗环氧丙烷20万吨左右）。但由于市场需求不旺，而且有部分替代品成功替代其在某些领域中的应用，预计未来该领域对环氧丙烷的需求将保持稳定，不会有太大增量。丙二醇的应用领域很广（消费结构见图3-7），其中主要用于制造不饱和聚酯树脂(用于涂料和玻璃纤维增强树脂)、功能流体(防冻液、化冰剂、传热液)等。图3.4 丙二醇消费结构图近几年来，丙二醇的所有的投资项目集中在亚洲，尤其是中国。丙二醇的国际竞争越来越激烈，我国从丙二醇进口大国逐渐成为出口国。3、其它行业环氧丙烷除在上述行业中大量使用外，还广泛用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂