国内环氧丙烷市场供需情况与生产技术(2),工业经济论文.docx
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1、国内环氧丙烷市场供需情况与生产技术(2),工业经济论文2.2.2 可降解二氧化碳基聚合物以二氧化碳、环氧丙烷为原料合成的聚合物,具有良好的生物降解性能,在强迫性堆肥条件下,560 天内可完全分解,能够替代传统塑料材料,不仅能够将二氧化碳变废为宝,还可减少资源浪费和环境污染。中国科学院长春应用化学研究所4利用稀土配合物、烷基金属化合物、多元醇和环状碳酸酯组成的复合催化剂合成的可降解二氧化碳共聚物塑料、医用敷料、塑料薄膜居于国际领先水平,均已实现千吨级、万吨级工业化应用。中国科学院广州化学研究所5利用纳米级担载羧酸锌类催化剂制备的二氧化碳树脂、中山大学6利用高效催化剂研发的全降解塑料,也有多条万吨
2、级生产线投产。天津大学7也开展了此类工作。2021 年 1 月 1日,我们国家首个省级 禁塑令 在吉林施行,规定 在全省范围内,禁止生产、销售不可降解塑料购物袋、塑料餐具 .利好政策将使可降解塑料消费量迅猛提高,会大大加快产业 进程。 2.2.3 碳酸二甲酯-聚碳酸酯碳酸二甲酯DMC分子构造中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团,具有多种反响性能,在 1992年就被欧洲列为无毒产品,2018 年 EPA 将DMC列入非挥发性有机物。 DMC 可代替光气合成聚碳酸酯工程塑料8.国内聚碳酸酯需求量持续增长,产能严重缺乏,自给率缺乏 25%,主要依靠进口。截止 2020 年底我们国家PC 产能为 54.8
3、 万吨,估计到 2021 年,PC 产能可达 142.5 万吨/年,其需求量为 240 万吨,自给率到达 50%60%.最近几年聚碳酸酯供需情况见表 7. 涂料相关政策法规明确规定 禁止纯苯溶剂的使用,降低有毒有害芳烃溶剂的使用,限制乙二醇醚、乙二醇醚酯类系列助溶剂、成膜助剂的使用 .自 2021 年 2 月 1 日起,我们国家对施工状态下 VOC 含量高于 420g/L 的涂料征收 4%的消费税,与此同时,酝酿已久的向涂料下游如汽车、船舶、卷材、家具、钢构等行业征收 VOC 排污费的政策也有可能在今年下半年出台。因而,DMC 作为环保型涂料的溶剂,市场容量会越来越大;DMC 还可作甲基化剂合
4、成药物;DMC 分子中氧含量高达 53%、R+M/2=105,可替代 MTBE 作为汽油添加剂,潜在市场宏大。同等氧含量,DMC 用量是 MTBE 的 1/3,同时还克制了常用汽油添加剂污染地下水源的缺点9. 当前世界上 DMC 的商品量主要来源于中国。 2020 年全国 DMC 实际产能 49.2 万吨,2020 年 75.2万吨,估计 2021 年,全国 DMC 总产能 159.2 万吨。 这与(2020 年中国精细化工科技发展长远规划提到的 要利用酯交换法争取在 2020 年构成 400 万吨/年的 DMC 生产能力 目的存在较大差距。因而,估计 DMC 还会有很大发展,对促进 PO 消
5、费会有更大奉献。 3 PO 生产技术 3.1 生产技术现在状况 3.1.1 氯醇法当前国外已工业化的 PO 生产方式方法有:氯醇法、共氧化法和过氧化氢直接氧化法。氯醇法以丙烯和氯气为原料,经氯醇化-皂化-精制经过后,得到 PO产品。我们国家早期引进的装置均采用氯醇法。该法存在生产规模较小,资源消耗量大,废水、废渣污染大,能耗高和技术落后,经济效益低等问题。每生产 1t PO 需耗用 Cl2和 CaO 分别为 1.5t 和 1.14t,同时产生约 40t 含氯废水和 2t 废渣,该废水具有温度高、pH 值高、氯根含量高、COD 含量高和悬浮物含量高的 五高 特点,难以处理;另外,生产经过中产生的
6、次氯酸严重腐蚀设备,导致生产效率低,维护修理成本高。为此,2000 年,美国淘汰了氯醇法工艺。 3.1.2 共氧化法共氧化法根据原料不同分为乙苯共氧化法PO/SM和异丁烷共氧化法PO/TBA。除 PO 外,联产苯乙烯和叔丁醇,每吨 PO 联产 2.22.5t 苯乙烯或 2.3t 叔丁醇。该法克制了氯醇法三废污染严重,腐蚀性强和需要氯资源的缺点,不利之处在于工艺流程长,防爆要求严,操作条件苛刻,对原料规格要求高,副产品产量远大于主产品 PO 产量,并且投资额较大,只要 PO 和联产品市场需求匹配时才能显示其优越性,需要上下游完好产业链配置,比拟合适大型炼化一体化企业。 PO/SM 技术专利商有
7、Lyondell 和 Shell 公司,Lyondell 和 Shell 的区别主要在环氧化反响催化剂上,Lyondell 用钼的配合物溶液为催化剂,反响后需要处理回收利用;Shell 用 TiO2/SiO2为催化剂,避免了催化剂进入反响生成物的缺点,简化了分离1构复杂,投资量大。且选择性 Shell 法 98.18%,Lyondell 法 87.14%,国内外均优先选择 Shell 技术。 PO/TBA 技术专利商有 Lyondell 和 Huntsman 公司,其区别主要在催化剂的使用、产品的分离和 PO 提纯单元。 共氧化法 PO 产能增长较快。2006 年,中海油和 Shell 在广东
8、联合投资建设的 25 万吨/年 PO/SM装置顺利投产,打破了我们国家 PO 生产单纯依靠氯醇法的格局10.2018年,中国石化镇海炼化与Lyondell合资建设的 28.5 万吨/年 PO/SM 项目试车成功,这是当前世界上最大的联产苯乙烯的 PO 装置。2018年,Huntsman 公司先后与万化化学、中石化金陵分公司合资,分别建设 24 万吨/年的 PO/TBA 装置,估计 2021 年投产。 3.1.3 直接氧化法由于传统的 PO 生产道路存在很多弊端,科研人员一直致力于安全环保、清洁高效、副产物少的PO 生产新工艺的研究。华而不实,丙烯直接氧化法成为研究的重点,尤其是过氧化氢直接氧化
9、HPPO法11-12成为热门,并日趋成熟,已展示出良好的工业化前景。HPPO 法是在相比照较温和的条件下,丙烯和 H2O2在甲醇溶剂中,使用特殊的钛硅催化剂TS-1,直接发生氧化反响制备 PO. 1Degussa-Uhde 和 Dow-BASF 的 HPPO技术 国外 HPPO 工艺分别由赢创工业集团Degussa与伍德Uhde公司、陶氏化学Dow和巴斯夫公司BASF联合开发和工业化推广13-14.2008 年 7 月,韩国 SKC 公司一套 10 万吨/年 HPPO装置建成投产,其技术来源于 Degussa-Uhde,在全球初次将 HPPO 工艺运用于商业生产。2018 年,神华集团引进 D
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