环氧氯丙烷的生产及国内外市场分析.docx

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环氧氯丙烷的生产及国内外市场分析

环氧氯丙烷的生产及国内外市场分析

　1　生产工艺

　　1.1　丙烯高温氯化法

　　丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法，世界上90%以上的环氧氯丙烷采用此法进行生产。

其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯，氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇，二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4-5：

1混合进入高温氯化反应器，短时间（约3s）内进行反应，生成氯丙烯和氯化氢气体。

精制后得氯丙烯产品，同时副产D-D混剂（1，2—二氯丙烷和1，3—二氯丙烯），氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸；氯气在水中生成次氯酸（或采用介质叔丁醇和氯气在NaOH溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐，该盐水解生成次氯酸，叔丁醇循环使用），次氯酸与氯丙烯反应生成二氯丙醇（过程中二氯丙醇浓度一般控制在4%左右）；二氯丙醇水溶液与Ca（OH）2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。

　　丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体，副产D-D混剂也是合成农药的重要中间体。

缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重，对丙烯纯度和反应器的材质要求高，能耗大，氯耗量高，副产物多，产品收率低。

生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大，处理费用高，清焦周期短。

　　1.2　醋酸丙烯酯法

　　醋酸丙烯酯法工艺过程主要包括合成醋酸丙烯酯，醋酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成二氯丙醇以及二氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。

在钯和助催化剂作用下，丙烯与氧在温度160-180℃、压力0.5—1.0MPa，醋酸存在下反应生成醋酸丙烯酯；在温度60-80℃、压力0.1-1.0MPa下，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，醋酸丙烯酯经永解反应生成烯丙醇；在温度0—10℃，压力0.1—0.3MPa条件下，烯丙醇与氯通过加成反应生成二氯丙醇；二氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。

　　与传统的丙烯高温氯化法相比较，醋酸丙烯酯法的特点是避免了高温氯化反应，反应条件温和，易于控制，不结焦、操作稳定，丙烯、氢氧化钙和氯气的用量大大减少，反应副产物和含氯化钙废水的排放量也大大减少；开发了丙烯醇的氯化加成反应系统，成功地将氧引入环氧化物中，首次实现了由氧氧化代替氯氧化的技术，减少了醚化副反应，提高了系统的收率；工艺过程无副产盐酸产生；可以较容易获得目前技术还不能得到的高纯度烯丙醇。

不足之处是工艺流程长，催化剂寿命短，投资费用相对较高。

　　1.3　甘油法

　　甘油可以用环氧氯丙烷为原料来生产，然而随着甘油价格的变化以及生产环氧树脂对环氧氯丙烷的需求量的大增，环氧氯丙烷的单价高于甘油。

从经济的角度考虑，环氧氯丙烷已经不适合用来生产甘油。

近年来，由于原油价格居高不下，各个国家大力发展生物柴油工业，用生物柴油副产的甘油生产环氧氯丙烷技术开始重新引起人们的关注。

　　甘油法生产环氧氯丙烷的主要原料为工业甘油、30%的烧碱和气体氯化氢，工艺过程主要分为甘油、催化剂与干燥氯化氢反应生成二氯丙醇；二氯丙醇在碱性溶液中环合皂化得到环氧氯丙烷产品两个步骤。

其中又可以分为连续法和间歇法。

连续法是指甘油氯化后不经过任何处理直接进行环化反应来制备环氧氯丙烷，间歇法则是甘油氯化后用碱液中和过量的氯化氢，再经过减压蒸馏得到二氯丙醇，然后再进行环化反应。

连续法工艺简单，操作方便，由于没有对氯化产物进行任何的处理，所以环化时需要过量的碱液，同时副产物较多，也不能很好地分离，对环化产物的提纯有一定的影响；间歇法则可以弥补连续法的不足，虽然在操作上比连续法复杂，但它可以对原料加以充分利用，未反应的甘油和一氯代产物则可以下次再通氯化氢得到二氯丙醇。

　　1.4　主要技术指标比较

　　环氧氯丙烷不同生产工艺的主要技术指标比较见表1。

　　从表1可以看出，甘油法生产环氧氯丙烷工艺具有如下优点：

（1）工艺流程短，投资少；

（2）甘油法无需要昂贵的催化剂，生产成本较低；（3）甘油法副产物少，废物处理成本低，污染大大降低，对环境友好；（4）整个生产过程中只消耗气体HCl，不需要直接消耗氯气或次氯酸，无高温高压，操作条件比较温和，安全可靠；（5）甘油法不消耗丙烯，原料资源丰富，还可以再生，易形成循环经济，经济效益较为明显。

2世界环氧氯丙烷的供需现状及发展前景

2.1生产能力

　　2007年，全世界环氧氯丙烷的总生产能力达到约174.0万t／a，其中北美地区的生产能力为46.0万t／a，约占世界总生产能力的26.4%；西欧地区的生产能力为28.7万t／a，约占总生产能力的16.5%；中东欧地区的生产能力为19.6万t／a，约占总生产能力的11.3%；亚洲地区的生产能力为79.7万t／a，约占总生产能力的45.8%。

　　世界环氧氯丙烷的生产主要呈现以下几个特点。

一是区域发展不平衡，主要生产能力集中在美国、我国大陆、德国和俄罗斯，合计生产能力约占世界总生产能力的71.3%。

二是生产能力更趋集中在少数跨国公司。

全球生产能力主要为陶氏化学公司、Hexion专用化学品公司和索维尔公司三大生产厂商所控制。

其中，陶氏化学公司的生产能力为48.0万t／a，约占世界总生产能力的27.6%，分别在美国和德国建有生产装置；Hexion专用化学品公司的生产能力为17.5万t／a，约占总生产能力的10.1%，分别在美国和荷兰建有生产装置；索维尔公司的生产能力为9.2万t／a，约占总生产能力的5.3%。

三是工艺路线比较单一，主要采用丙烯高温氯化法进行生产。

四是我国的产能近几年发展迅速，已经超过美国成为世界上最大的环氧氯丙烷生产国家，生产能力达到47.1万t／a，约占世界总生产能力的27.1%。

预计到2012年全世界环氧氯丙烷的总生产能力将超过约230.0万t／a。

2007年世界（不含我国大陆）主要的环氧氯丙烷生产厂家情况见表2。

　　2.2　消费现状及发展前景

　　2007年，世界环氧氯丙烷的总消费量约为112.0万t，其中北美地区的消费量为23.3万t，约占总消费量的20.8%；西欧地区的消费量为25.7万t，约占总消费量的22.9%；中东欧地区的消费量为3.0万t，约占总消费量的2.7%；亚洲地区的消费量为60.0万t，约占总消费量的53.6%。

产品主，要用于生产环氧树脂和合成甘油，其中生产环氧树脂消费环氧氯丙烷约占世界总消费量的82.1%，合成甘油的消费量约占4.0%，其他方面（包括弹性体、聚酰胺—环氧氯丙烷树脂、缩水甘油醚、表面活性剂、阻燃剂和季铵盐等）的消费量约占13.8%。

预计今后几年，世界环氧氯丙烷的需求量将以年均约6.0%的速度增长，2012年总需求量将达到约150.0万t。

其中美国和西欧地区需求量的年均增长率约为2.0%-2.5%，而亚洲地区需求量的年均增长率将达到约12.0%。

2007年世界主要地区环氧氯丙烷的消费情况见表3。

　　2.2.1　美国

　　2007年，美国环氧氯丙烷的总消费量约为23.3万t，约占世界总消费量的20.8%，其中，生产环氧树脂消费环氧氯丙烷16.8万t，约占国内总消费量的72.1%；生产聚酰胺—环氧氯丙烷（PAE）树脂消费量为4.2万t，约占总消费量18.0%；生产环氧氯丙烷弹性体的消费量约占总消费量的1.7%，其他方面（包括缩水甘油醚、表面活性剂、阻燃剂和季铵盐等）的消费量为0.4万t／a，约占总消费量的8.2%。

预计今后几年，美国环氧氯丙烷的需求量将以年均约2.4%的速度增长，2012年总需求量将达到约26.2万t。

美国环氧氯丙烷的消费构成及预测见表4。

　　2.2.2　西欧

　　2007年，西欧环氧氯丙烷的总消费量约为25.7万t，约占世界总消费量的22.9%，其中，生产环氧树脂消费环氧氯丙烷21.8万t，约占国内总消费量的84.8%；合成甘油消费2.5万t，约占总消费量的9.7%；其他方面（包括缩水甘油醚、聚酰胺—环氧氯丙烷树脂、表面活性剂以及环氧氯丙烷弹性体等）的消费量为1.4万t，约占总消费量的5.5%。

预计今后几年，西欧地区环氧氯丙烷的需求量将以年均约1.8%的速度增长，到2012年总需求量将达到约28.1万t。

西欧地区环氧氯丙烷的消费构成及预测见表5。

　　2.2.3　日本

　　2007年，日本环氧氯丙烷的总消费量约为11.23万t，约占世界总消费量的10.0%，其中，生产环氧树脂消费环氧氯丙烷9.05万t，约占国内总消费量的80.6%；合成甘油消费0.68万t，约占总消费量的6.1%；其他方面（包括缩水甘油醚、离子交换树脂、表面活性剂以及环氧氯丙烷弹性体等）的消费量为1.50万t，约占总消费量的13.3%。

预计今后几年，日本环氧氯丙烷的需求量将以年均约0.5%的速度增长，2012年总需求量将达到约11.5万t。

日本环氧氯丙烷的消费构成及预测见表6。

　　3　我国环氧氯丙烷的供需现状及发展前景

　　3.1　生产现状

　　我国环氧氯丙烷的生产始于20世纪60年代，截止到2007年底，我国环氧氯丙烷的生产厂家已经达到10多家，总生产能力约为47.1万t／a，除江苏扬农化工集团有限公司的6.0万t／a采用甘油法生产工艺外，其余均采用氯丙烯法生产工艺。

其中，山东海力化工有限公司是我国目前最大的环氧氯丙烷生产厂家，生产能力为16.0万t／a，约占国内环氧氯丙烷总生产能力的34.0%。

2007年我国环氧氯丙烷的主要生产厂家情况见表7。

　　随着生产能力的不断增加，我国环氧氯丙烷的产量也不断增加。

2002年产量只有6.0万t，2006年增加到12.0万t，2007年进一步增加到约27.9万t，同比增长约136.4%，2002—2007年产量的年均增长率约为36.0%。

　　3.2　拟建新建情况

　　由于下游市场需求强劲，加上国内供应紧张，产品利润空间较大，目前国内仍有多套环氧氯丙烷装置正在建设或计划建设中。

若国内这些计划建设项目部分顺利建成投产，预计到2012年，我国环氧氯丙烷总生产能力将达到约90万-100万t。

我国拟建新建环氧氯丙烷生产厂家情况见表8。

　　3.3　进出口情况

　　2000年我国环氧氯丙烷的进口量为2.54万t，2005年达到11.09万t，2000—2005年进口量的年均增长率约为34.28%。

2006年进口量进一步增加到14.54万t。

2007年，由于国内产量的迅速增加，进口量减少到8.02万t，同比减少约44.84%。

2008年1—6月份的进口量为3.50万t，同比增长约2.3%；在进口的同时，我国环氧氯丙烷每年也有一定量的出口。

2000年出口量为0.038万t，2006年增加到0.074万t，2007年进一步增加到0.66万t，2008年1—6月份的出口量为0.15万，同比减少约65.1%。

　　3.4　消费现状及发展前景

　　1995年我国环氧氯丙烷的表观消费量只有2.59万t，2000年达到6.55万t，1995—2000年表观消费量的年均增长率为20.4%。

2002年表观消费量达到10.35万t，2007年进一步增加到约35.26万t，同比增长约34.2%，2002—2007年表观消费量的年均增长率达到约27.8%。

与此同时，国内产品的自给率相应由2002年的57.97%增加到2007年的约79.13%。

近年来我国环氧氯丙烷的供需平衡情况见表9。

　　2000年以前，我国环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂和合成甘油，其中生产环氧树脂约占环氧氯丙烷总消费量的34.6%，合成甘油约占59.0%，其它方面约占6.4%。

目前，我国的环氧氯丙烷产品主要用于生产环氧树脂和合成甘油。

2007年，我国环氧氯丙烷的消费结构为：

环氧树脂约占总消费量的85.6%，合成甘油约占4.2%，氯醇橡胶约占3.0%，其它方面（如溶剂、稳定剂、表面活性剂、阻燃剂、油田化学品以及水处理剂等）约占7.2%。

　　环氧树脂主要用于生产涂料、复合材料、电子电器以及胶粘剂等。

目前我国环氧树脂的生产厂家已经超过150多家，2007年生产能力达到约95.0万t／a，产量约为55.0万t，消费环氧氯丙烷约30.0万t。

2005—2007年，环氧树脂的净进口量分别为18.2万t、18.2万t和17.5万t，预计2012年我国环氧氯丙烷的市场需求将达到约70.0万t，而届时的生产能力将达到约90万—100.0万t／a。

　　4　存在的问题及发展建议

　　4.1　存在的问题

　　我国环氧氯丙烷的生产装置仍主要采用丙烯高温氯化法或者是醋酸丙烯酯法，“三废”污染问题比较严重。

工艺水平与国外发达国家相比还比较落后。

国内丙烯高温氯化法比国外丙烯高温氯化法的总收率低，丙烯消耗定额普遍高出30%左右。

国内在环氧氯丙烷的中间产品氯丙烯和烯丙醇的开发利用以及下游产品的应用开发等方面还存在差距，在一定程度上制约了环氧氯丙烷的迅速发展。

今后几年，我国仍将有多套环氧氯丙烷装置将建成投产，届时的生产能力将出现过剩，未来的竞争将十分激烈。

　　4.2　发展建议

（1）提高现有装置生产水平，降低生产成本。

（2）加强对环氧氯丙烷生产副产物的再利用，并对废水进行处理，以减少对环境的污染，降低生产成本。

　　（3）拓展环氧氯丙烷应用范围，缩小消费局限程度。

　　（4）积极开发中间产品氯丙烯和丙烯醇的利用。

　　（5）新建装置应实现上下游一体化发展。

随着环氧氯丙烷产能迅速增加，市场竞争更为激烈，产品利润空间逐渐缩小。

企业在原料自行配套基础上，应加快下游产品环氧树脂的建设，形成上下游一体化生产，提高装置竞争力。

　　（6）积极采用安全环保的甘油法生产技术。

　　（7）努力开拓环氧氯丙烷的国外市场，参与国际竞争。

作者：

北京燕山石化公司研究院崔小明

（信息来源：

中商情报网）

兰亭序

永和九年，岁在癸丑，暮春之初，会于会稽山阴之兰亭，修禊事也。

群贤毕至，少长咸集。

此地有崇山峻岭，茂林修竹；又有清流激湍，映带左右，引以为流觞曲水，列坐其次。

虽无丝竹管弦之盛，一觞一咏，亦足以畅叙幽情。

是日也，天朗气清，惠风和畅，仰观宇宙之大，俯察品类之盛，所以游目骋怀，足以极视听之娱，信可乐也。

    夫人之相与，俯仰一世，或取诸怀抱，晤言一室之内；或因寄所托，放浪形骸之外。

虽取舍万殊，静躁不同，当其欣于所遇，暂得于己，快然自足，不知老之将至。

及其所之既倦，情随事迁，感慨系之矣。

向之所欣，俯仰之间，已为陈迹，犹不能不以之兴怀。

况修短随化，终期于尽。

古人云：

“死生亦大矣。

”岂不痛哉！

    每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。

固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。

后之视今，亦犹今之视昔。

悲夫！

故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。

后之览者，亦将有感于斯文。