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75-56-9 / 環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝

環(huán)氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物,也是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,下游主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇等,終端下游是聚氨酯軟泡及硬泡,廣泛應(yīng)用于汽車、建筑節(jié)能、冰箱冷柜、食品煙草、醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域。

環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)工藝

政策法規(guī)方面,根據(jù)國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》,氯醇法工藝屬于限制類,共氧化法和直接氧化法屬于鼓勵(lì)類。

(1)氯醇法

氯醇法工藝成熟,且具有能耗低、投資成本較低等優(yōu)勢(shì),但大量廢水、廢氣、廢渣的產(chǎn)生在環(huán)保監(jiān)察力度不斷加大的情況下也成為該工藝裝置被禁止新建的主要原因。

2017年山東某廠家8萬(wàn)噸/年裝置因污水處理未達(dá)到環(huán)保要求被關(guān)停,2019年12月末,南京某PO廠家也因廢氣污染、污水處理等問(wèn)題,園區(qū)所在區(qū)政府通告,其10萬(wàn)噸/年環(huán)氧丙烷裝置要求于2020年年底之前進(jìn)行搬遷,原則上搬遷之前禁止生產(chǎn)。

2019年8月初,根據(jù)濱州市政府環(huán)保限產(chǎn)政策要求,其PO裝置生產(chǎn)負(fù)荷降至不足5成,低負(fù)荷生產(chǎn)情況延續(xù)至年底。12月中旬,濱化新增污水處理裝置到位,增大其在污水處理方面的投資力度,加大污水處理力度,旨在減少對(duì)周邊環(huán)境的影響,確保正常生產(chǎn)。

(2)共氧化法

共氧化法克服了氯醇法的腐蝕大、污水多等缺點(diǎn),具有產(chǎn)品成本低(聯(lián)產(chǎn)品分?jǐn)偝杀荆┖铜h(huán)境污染較小等優(yōu)點(diǎn)。共氧化法的缺點(diǎn)有工藝流程長(zhǎng),原料品種多等。同時(shí),環(huán)氧丙烷在共氧化法生產(chǎn)中,只是1個(gè)產(chǎn)量較少的聯(lián)產(chǎn)品,每噸環(huán)氧丙烷要聯(lián)產(chǎn)2.2~2.5t苯乙烯或2.3t叔丁醇,原料來(lái)源和產(chǎn)品銷售相互制約因素較大。只有環(huán)氧丙烷和聯(lián)產(chǎn)品市場(chǎng)需求匹配時(shí)才能顯現(xiàn)出該工藝的優(yōu)勢(shì)。此外,共氧化法產(chǎn)生的污水含COD也比較高,處理費(fèi)用約占總投資的10%。

國(guó)內(nèi)采用PO/SM工藝的中海殼,采用PO/MTBE工藝的萬(wàn)華化學(xué)、金陵亨斯邁PO裝置運(yùn)行穩(wěn)定,全年滿負(fù)荷運(yùn)行。此外,2019年紅寶麗新投產(chǎn)的PO裝置是國(guó)內(nèi)首套采用CHP工藝的裝置,自第二季度開(kāi)始生產(chǎn)以后,生產(chǎn)負(fù)荷多維持在4-5成。2020年第一季度,生產(chǎn)負(fù)荷提高至8成左右,運(yùn)行穩(wěn)定。此外,中石化天津分公司目前正在建設(shè)CHP中試裝置,進(jìn)行CHP技術(shù)的研發(fā)。

(3)直接氧化法

直接氧化法最為環(huán)保,目前國(guó)際上直接氧化法實(shí)施最好的工廠就是SKC位于韓國(guó)的裝置。相較而言,中國(guó)的HPPO工藝的生產(chǎn)目前仍較不穩(wěn)定。

2019年,采用HPPO工藝的10萬(wàn)噸/年中石化長(zhǎng)嶺裝置年內(nèi)開(kāi)工負(fù)荷多在5成,8月底因蒸汽鍋爐設(shè)備更換,全線停車3月有余,后于12月初復(fù)工開(kāi)車,相較之前,生產(chǎn)負(fù)荷有所提升,穩(wěn)定運(yùn)行在8成左右。近期因市場(chǎng)原因維持5成負(fù)荷運(yùn)行。這也在一定程度上說(shuō)明自主研發(fā)的HPPO工藝有望穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)eShuttle PO技術(shù)

2019年12月,Chemetry和TechnipFMC簽署獨(dú)家合作協(xié)議,用于許可公司的eShuttle技術(shù)用于生產(chǎn)環(huán)氧丙烷。該技術(shù)僅以丙烯和氧氣為原料,使用獨(dú)特的金屬鹵化物離子工藝來(lái)生產(chǎn)高純度PO,且不會(huì)產(chǎn)生有害的氯氣或大量廢水。與氯醇法工藝相比,eShuttle工藝節(jié)省電能約60%,預(yù)期投資成本比同類世界級(jí)工廠成本低約25%。此外,還可以對(duì)現(xiàn)有PO工廠進(jìn)行改造。TechnipFMC將負(fù)責(zé)提供完整的工程套件,放大工藝。目前雖未有相關(guān)項(xiàng)目立項(xiàng),可期待該環(huán)保工藝步入商業(yè)化階段。

以上情況說(shuō)明,政府對(duì)于環(huán)保監(jiān)察的力度不斷加大,氯醇法廠家的正常生產(chǎn)受到一定程度的影響。另一方面,氯醇法工藝產(chǎn)能所占比例仍大,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)自供PO量仍低于市場(chǎng)需求,出于對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的要求、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,加之各氯醇法廠家在不斷加大在廢氣、廢水處理方面的投資,氯醇法工藝逐漸被取代雖已成為必然趨勢(shì),但其淘汰的進(jìn)度或?qū)⒈阮A(yù)期要慢。新建產(chǎn)能所采用PO/SM、PO/TBA、HPPO等綠色環(huán)保工藝,隨著新項(xiàng)目的逐步推進(jìn)和投產(chǎn),采用共氧化法、直接氧化法等工藝的產(chǎn)能占比將逐步提高。