第２８卷２０１２年第３期 ６月 石油化工技术与经济 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ 环氧丙烷的生产现状及市场分析 李 涛 （中国石化扬子石油化工有限公司，南京２１００４８） 摘要：环氧丙烷（ｖｏ）是一种重要的化工原料，不仅用于合成聚醚多元醇，进而生产聚氨酯，还广泛应用 于非离子型表面活性剂、乳化剂等产品的生产。文章分析了国内外ＰＯ的供需现状及发展趋势，对国内ＰＯ 生产企业的发展和项目建设提出了具体的建议。 关键词：环氧丙烷生产市场分析 中图分类号：０６２４．３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—１０９９（２０１２）０３—００２１—０５ 环氧丙烷（ＰＯ）是一种重要的基本有机化工 费地区。国外ＰＯ产业集中度很高，美国陶氏 （Ｄｏｗ）化学公司和荷兰利安德巴塞尔 原料，是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯 腈的第三大有机化工产品。它主要用于生产聚醚 多元醇、丙二醇和聚氨酯等，也是第４代洗涤剂用 非离子表面活性剂、油田破乳剂及农药乳化剂的 主要原料，发展前景广阔。 １ ＰＯ的生产现状 １．１世界 （ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌ１）公司是世界最大的２个生产商， 控制了世界ＰＯ的大部分市场。Ｄｏｗ化学分别在 美国、德国和巴西等地建有生产装置，均采用氯醇 法技术。ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ公司分别在美国、法国和 荷兰等地建有生产装置，采用共氧化法技术。 ２００８年，韩国ＳＫＣ公司在蔚山建成的世界第 １套采用德国赢创一伍德（Ｅｖｏｎｉｋ—Ｕｈｄｅ）ＨＰＰＯ工 艺的１００ ｋｔ／ａ ＰＯ装置投产。目前ＳＫＣ公司计划 扩大其在蔚山的ＰＯ装置的产能，预计至２０１６年将 使总产能（包括其他工艺）达到６００ ｋｔ／ａ。扩产计 划将分步实施：（１）２０１２年上半年将蔚山的 １００ ｋｔ／ａ ＰＯ装置产能提高至１３０ ｋｔ／＇ａ，同时通过装 目前，ＰＯ的工业生产方法主要以氯醇法和 共氧化法（又称联产法或哈康法）为主，这两种 方法约占世界总产能的９０％以上ｌ１１，其中采用 氯醇法生产的ＰＯ占世界总产量的４０％～４５％， 采用共氧化法生产的ＰＯ占世界总产量的５５％ ～６０％。共氧化法根据原料和联产品的不同， 置部分改进，使产能至２０１２年底再提高７０ ｋｔ／ａ，合 计达到２００ ｋｔ／ａ；（２）计划至２０１６年在蔚山建成第 ２套２００ ｋｔ／ａ ＨＰＰＯ工艺的ＰＯ装置；（３）采用ＳＫＣ 自有ＰＯ／ＳＭ工艺技术建成１套２００ ｋｔ／ａ ＰＯ装置， 同时生产ＳＭ。ＳＫＣ还计划大幅度提高ＰＯ衍生物 分为异丁烷共氧化工艺（又称ＰＯ／叔丁醇 （ＴＢＡ）工艺）和乙苯共氧化工艺（又称ＰＯ／苯乙 烯（ＳＭ）工艺）。近两年，过氧化氢直接氧化丙 烯法（ＨＰＰＯ）异军突起，并逐步进入工业领域。 根据ＳＲＩ咨询公司报道，２００５年世界ＰＯ的产 的产能，至２０１６年末，使多元醇产能由１３５ ｋｔ／ａ提 高至４００ ｋｔ／ａ，使丙二醇产能提高至２００ ｋｔ／ａ。 ＳＫＣ公司的ＨＰＰＯ生产所需的过氧化氢来源于赢 能为６ ９９５ ｋｔ／ａ，产量为６ ２２３ ｋｔ，而到２０１０年产能 达到８ ６５８ ｋｔ／ａ，产量达到６ ５６４ ｋｔ，产能和产量的 年均增长率分别为４．４％和１．１％。预计至２０１５ 年产能将达到１０ Ｍｔ／ａ，年均增长率约为２．９％，至 ２０２０年产能将达到１０．６ Ｍｔ／ａ，年均增长率约为 １．２％。世界ＰＯ的产量、产能及预测见表１。 西欧、北美和亚洲是世界ＰＯ主要生产和消 收稿日期：２０１２—０２—２９。 作者简介：李涛，男，１９７０年出生，１９９３年毕业于天津大学化 学工程系有机化工专业，教授级高级工程师，长期从事石油 ４Ｌ．ｒ－技术研究开发工作，已发表论文５Ｏ多篇。 石油化工技术与经济 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ 第２８卷２０１２年第３期 ６月 创一德固赛（Ｅｖｏｎｉｋ—Ｄｅｇｕｓｓａ）公司在韩国蔚山的 过氧化氢装置，丙烯来自公司在蔚山的烯烃装置和 流化床催化裂解装置 ，２０１０年ＳＫＣ已取得该公 司的４５％股份。 表１ ２００５—２０２０年世界ＰＯ产能、产量及预测 ０ ８ ７ ５ ４ ２ ２ ∞ 舳 ２Ｏ０９年３月，德国巴斯夫（ＢＡＳＦ）与陶氏化学公 陶氏公司技术，同时国内自行开发的ＰＯ生产工 艺技术水平也有较大幅度的提高。１９８８—１９９５ 司投资的位于比利时安特卫普的３００ ｋｔ／ａ ＨＰＰＯ装置 建成投产。据称，ＢＡＳＦ／Ｄｏｗ化学公司和德国赢创集 团计划进一步在亚洲和美国建设ＨＰＰＯ装置 。 由于除日本以外的亚洲地区ＰＯ下游产品年 消费增长率一直保持近两位数增长，许多企业计划 在亚洲新建或扩建ＰＯ生产装置，大部分新增产能 将集中在这一地区，预计除日本以外的亚洲其他地 区新增产能将占世界新增总产能的６ｏ％左右 Ｊ。 ２０１ １年世界ＰＯ主要生产企业情况见表２。 表２ ２０１１年世界ＰＯ主要生产企业及产能 生产企业 美国Ｄｏｗ化学公司 年，国内引进氯醇法技术建成万吨级以上规模的 ＰＯ生产装置６套，中国石油化工股份有限公司上 海高桥分公司采用引进技术建成投产１套２０ ｋｔ／ａ ＰＯ生产装置，这７套万吨级以上ＰＯ生产装置的 建成投产，奠定了我国ＰＯ生产的基础。 ２００６年中国海洋石油总公司与壳牌公司采 用壳牌公司的技术在广东惠州兴建了２５０ ｋｔ／ａ的 ＰＯ生产装置，打破了我国ＰＯ生产单纯依赖氯醇 法的格局。 产能／（ｋｔ・ａ ） ２０１０年中国石油化工股份有限公司镇海炼 化分公司（以下简称镇海炼化）和ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ ’ 荷兰ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ公司 共同投资建成２８５ ｋｔ／ａ ＰＯ项目，这也是目前世界 上最大的ＰＯ／ＳＭ生产装置。 ２００５年国内ＰＯ产能为７００ ｋｔ／ａ，产量５１３ ｋｔ。 壳牌（Ｓｈｅｌ１）公司 德国巴斯夫（ＢＡＳＦ）公司 日本住友化学工业株式会社 韩国ＳＫ集团 美国亨斯迈（Ｈｕｎｔｓｍａｎ）公司 经过多年发展，至２０１０年产能达到１ ６０５ ｋｔ／ａ，产 量１ ２１０ ｋｔ。截至２０１１年末，我国ＰＯ产能已增长 至１ ８７５ ｋｔ／ａ（其中有３套装置已停产，实际产能为 西班牙雷普索尔（Ｒｅｐｓｏｌ ＹＰＦ）公司 英国英力士（Ｉｎｅｏｓ）公司 中国石油化工股份有限公司 １ ７５５ ｋｔ／ａ），除中海壳牌石油化工公司和镇海炼化 的ＰＯ装置采用联产ＳＭ的共氧化法外，其他ＰＯ装 置均采用氯醇法。 中国山东滨化（Ｂｅｆａｒ Ｇｒｏｕｐ）集团股份有限公司 德国拜尔（Ｂａｙｅｒ）公司 ２０１１年国内ＰＯ生产厂家及生产能力见表３。 中国天津大沽化工厂 中国锦西化工集团 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 日本旭硝子玻璃（Ａｓａｈｉ Ｇｌａｓｓ）公司 扩大，规模效应明显，竞争力增强，对原有小型氯 １．２国内 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。 ２０世纪８０年代，我国先后引进了１３本旭硝 子玻璃公司、三井东压公司、昭和电工公司和美国 第３期（２０１２） 李涛．环氧丙烷的生产现状及市场分析 ｋｔ／ａ 表３ ２０１１年中国主要ＰＯ生产企业概况生产企业 产能 技术来源 据报道，Ｈｕｎｔｓｍａｎ公司在２０１ １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／ａ左右，“十二五”末期我国ＰＯ的产能将 达到２ ７００ ｋｔ／ａ。 ２ ＰＯ的市场分析 ２．１世界 ２０１０年世界ＰＯ消费情况为：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 １８．２％；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％； 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。 ２００５—２０２０年世界主要地区ＰＯ的消费及预 测见表４。 表４ ２００５—２０２０年世界ＰＯ消费及预测 ｋｔ ｝二丙二醚和三丙二醚。 ２．２ 国内 我国的Ｐ０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５。 石油化工技术与经济 ．第２８卷第３期 ２４．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ ２０１２年６月 我国ＰＯ的主要消费市场为聚醚多元醇行业， 不断进步、国家碳排放压力不断增大以及国家政 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％。 聚醚多元醇简称聚醚，是聚氨酯工业的主要 原料。目前聚氨酯的应用主要集中在４个领域， 即家具、汽车、建筑和工业绝热材料，约占聚氨酯 全部用量的２／３以上。未来随着国家建筑行业节 能的出台，硬质聚氨酯泡沫材料作为建筑物 屋顶、天花板、墙板、地板等部位的保温隔热节能 的理想材料，具有较广阔的应用前景。 ２０１０年我国初级聚醚净进口量约为３０９．１ ｋｔ， 折合ＰＯ需求约为２５０ ｋｔ。近年来国内聚醚多元醇 装置建设明显加快，２０１１—２０１２年国内将新增聚醚 多元醇新扩建项目总产能为６ＯＯ ｋｔ／ａ，对应新增ＰＯ 需求约４８０ ｋｔ。预计至２０１２年底，国内聚醚多元醇 的总产能将达到２ ６ＯＯ ｋｔ／ａ左右。聚醚多元醇产 能的迅猛增长，将大幅拉动ＰＯ的消费，若开工率 按８０％计，至２０１２年底国内聚醚多元醇的生产需 要ＰＯ约１ ６５０ ｋｔ。然而，国内ＰＯ的产能却没能同 步增长，这势必增加国内ＰＯ的紧缺程度。 丙二醇及表面活性剂主要用作不饱和树脂的 原料及医药、日化用品和食品湿润剂等。近年来 丙二醇扩产加速，而国内丙二醇市场需求不旺，而 且有部分替代品成功替代其在某些领域中的应 用。预计在未来的５年里，国内的丙二醇需求年 均增长率约为５％，ＰＯ在该领域的消费比例将呈 下降趋势。 ＰＯ在其他领域的应用相对比较稳定，其中值 得关注的是具有良好发展前景的二氧化碳基生物 塑料产业。随着我国承诺的碳排放指标的落实和 低碳社会的到来，二氧化碳综合利用，尤其是二氧 化碳基生物塑料产业化显得非常具有现实意义。 二氧化碳和ＰＯ的共聚物ＰＰＣ由于具备良好的生 物降解性能、成本相对较低、大量利用二氧化碳及 聚合物中二氧化碳的质量分数超过４０％等特点 而受到高度重视。随着ＰＰＣ合成与应用技术的 策的扶持，ＰＰＣ距离大规模产业化已经为期不远。 一旦ＰＰＣ技术取得突破，ＰＯ的需求量将会有较 大增加。 ３ ＰＯ生产和技术发展趋势 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）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。ＰＯ／ＳＭ工艺的产物是ＰＯ和ＳＭ，从 生产成本看，该工艺比单独生产ＰＯ或ＳＭ要低 ２５％，故在欧洲ＰＯ生产中占主导地位。近年来 国外新建装置大多采用ＰＯ／ＳＭ法，但该工艺需要 考虑苯乙烯的市场问题。ＰＯ／ＴＢＡ工艺的产物是 ＰＯ和ＴＢＡ，ＴＢＡ可以进一步生产ＭＴＢＥ，但由于 ＭＴＢＥ存在健康和水体污染风险，该工艺的应用 在减少。。 。 除上述工艺技术以外，氧气直接氧化法生产 ＰＯ工艺也具有很强的竞争力和吸引力，但该工艺 实现工业化应用还需较长一段时间。 ４建议 （１）目前国内ＰＯ市场仍供不应求，应加快 ＰＯ产业的发展，并在一定区域内形成ＰＯ、聚醚多 元醇、聚氨酯涂料、合成革、建筑节能材料、水性聚 氨酯材料及聚氨酯弹性体等上下游产业一体化发 展的模式。国内企业新建ＰＯ装置要根据工艺路 线的先进性、原料来源和产品市场需求等来选择 合适的工艺路线。对于氧气直接氧化法，一旦开 第３期（２０１２） 李涛．环氧丙烷的生产现状及市场分析 发成功将是生产ＰＯ最理想的工艺，是国内科研 橡胶和ＡＢＳ和工程塑料等下游产品生产装置的 发展的方向。建议国内科研单位积极与国外相关 需求，否则一旦ＳＭ市场疲软就会影响ＰＯ装置的 公司进行技术交流及合作，争取在国内早日实现 生产。而对于异丁烷共氧化法，要考虑异丁烷的 工业化。 来源以及联产品ＴＢＡ的利用问题。这条工艺路 （２）当前世界聚氨酯行业中心正向中国 线较适合当前国内石化企业的发展现状，可以将 转移，国内对聚氨酯需求的增长大大促进了下游 异丁烷转化为叔丁醇，再进一步生产ＭＴＢＥ。而 聚醚及ＰＯ消费的增长。国内现有采用氯醇法工 ＭＴＢＥ几乎是目前国内大多数炼油厂调节辛烷值 艺生产ＰＯ的装置在相当长一段时间内仍会继续 所必需的单一组分，即使以后国内禁用ＭＴＢＥ，也 存在，但这些企业面临国家环保法的，必须不 可以通过配套建设ＴＢＡ脱水制异丁烯装置转产 断用先进技术来改造，提高装置生产效率，同时积 高纯度异丁烯，相当于通过异丁烷共氧化制ＰＯ／ 极治理和回收利用“三废”，以达到国家规定的环 ＴＢＡ与ＴＢＡ脱水制异丁烯两个工艺的结合，将丙 保排放标准。 烯和异丁烷转化成了附加值更高的ＰＯ和高纯度 （３）对于国内企业新建的ＰＯ装置，需要根 异丁烯。 据工艺路线的先进性、原料来源和产品市场需 参考文献 求等条件来选择合适的工艺路线。ＰＯ是一种低 ［１］ 谷玉山．环氧丙烷生产技术的进展［Ｊ］．中国氯碱，２００４ 沸点、易燃的危险化工原料，不宜长途运输，适 （４）：５—７． 宜就地加工成下游产品。因此在建设ＰＯ装置 ［２］ 张建丽．环氧丙烷生产技术进展及市场分析［Ｊ］．氯碱工 业，２００８，４４（９），２９—３３． 的同时要进一步考虑下游聚醚多元醇、丙二醇 ［３］蔡杰，吴莉娜．国内外环氧丙烷生产技术及市场分析［Ｊ］． 和异丙醇等产品的生产，形成产业链，从而提高 中国氯碱，２００９（５）：１． 整体效益。 ［４］ 刘曙阳，刘红军，王浩，等．国内ＰＯ的现状及发展［Ｊ］．聚氨 （４）ＨＰＰＯ工艺是当今无污染、无副产品的先 酯工业，２００７，２２（１）：１—５． 进生产工艺，流程不复杂，投资相对少，能耗也较 ［５］Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐ．ｈａｓ ｓｉｇｎｅｄ ａ ｌｉｃｅｎｓｅ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｙａｎｔａｉ Ｗａｎｈｕａ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｙｌ 低，但是需要建双氧水装置。采用该工艺的装置 ｔｅｒｔｉａｒｙ ｂｕｔｙｌ ｅｔｈｅｒＥＪ］．Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２０１１，９０（７）： 适合建在氢气和氧气资源富裕的地区。可考虑利 ３２． 用大型合成氨厂或电解碱厂来生产双氧水，也可 ［６］ 刘敏，曹爱军，左晓光，等．国内外环氧丙烷生产技术现状 依托已有的双氧水生产企业来提供双氧水。 ［Ｊ］．氯碱工业，２００３（７）：３３—３４． ［７］Ｈａｎｓ Ｊｕｒｇｅｎ Ｂｉｔｔｅｒｍａｎｎ．环氧丙烷生产的最佳选择［Ｊ］．流程 （５）采用共氧化法工艺的ＰＯ装置一般建设 工业，２００８（２１）：８６—８７． 规模较大、流程长、投资大，所以要充分考虑到联 ［８］卢冠忠，金国杰．环氧丙烷合成技术的研究进展及展望 产品的市场需求，适合建在大型石化企业内。对 ［Ｊ］．化工进展，２００４，２３（１１）：１１５３． 于乙苯共氧化法，要考虑乙苯的原料来源和作为 ［９］ 何燕．国内外环氧丙烷生产技术进展［Ｊ］．中间体，２００４ 联产品的ＳＭ的下游市场需求，如聚苯乙烯、丁苯 ｆ１１）：３１． Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｒｋｅｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｌｉ Ｔａｏ （ＳＩＮＯＰＥＣ Ｙａｎｇｚｉ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４８） ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ（ＰＯ）ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｏｌ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎｉｏｎｉｃ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ，ｅｍｕｌｓｉｉｆｅｒ，ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｄｅｍａｎｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＯ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓａｌｓ ｗｅｒｅ ｒａｉｓｅｄ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ＰＯ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＯ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｍａｒｋｅｔ ａｎａｌｙｓｉｓ
