近日,万华化学集团(简称万华)官网公示了年产40万吨环氧丙烷(PO)项目环境影响报告书征求意见稿。项目采用万华自主开发的异丙苯过氧化氢法(POCHP)工艺,以异丙苯、丙烯、氢气为原料,在催化剂作用下经一系列的反应、精馏分离生产环氧丙烷产品和回收异丙苯,计划2023年6月建成投产。
伴随万华对聚醚需求量的不断增加,万华现有环氧丙烷生产工艺均存在副产品受市场不确定性制约,而先进的环氧丙烷生产工艺一直以来受国外技术垄断,开发产品集中、投资少、产能易于调控的环氧丙烷生产工艺势在必行。因此,万华从 2014 年开始进行异丙苯过氧化氢法工艺研发工作,开发出具有自主知识产权的POCHP成套技术。于2014年启动POCHP小试工艺技术开发,于2020年5月完成中试,目前已完成工业化试验研究,并通过中中国石化联合会专家成果鉴定,形成了具有自主知识产权的工艺技术,具有工程放大的基础和工业化生产装置建设的能力。
本项目建成后,万华化学集团将同时拥有PO/MTBE(24万吨/年环氧丙烷及78万吨/年甲基叔丁基醚(MTBE)装置于2012年9月开建,2015年8月一次开车成功)、PO/SM(30/65万吨环氧丙烷/苯乙烯装置已于2021年10月23日中交,计划今年年底投产)和 POCHP三种工业化生产技术,打破国外技术封锁,将使万华成为全球第三家掌握该技术的企业。
三大环氧丙烷生产技术
环氧丙烷生产工艺主要有氯醇法、共氧化法、直接氧化法。氯醇法产能国内占比最大,但环保问题突出,很早就被国家限制新建产能。而共氧化法工艺,虽有镇海利安德巴塞尔、金陵亨斯曼和中海壳牌等企业具备产能,但这三家都是外企提供工艺包与国内炼厂合资建设,国内的出资方并没有获得技术,在没有海外合作方同意的情况下,并不具备产能扩张的能力。
为了突破扩产的限制,国内许多企业尝试了HPPO法,但目前在产装置开工率都比较低,而且受制于工艺安全风险较大,前期规划项目也都没有进展。未来即使HPPO法能够实现稳定生产,但成本端相比氯醇法和共氧化法还是要高约2500元/吨。
但随着万华切入环氧丙烷行业,整个行业的格局开始发生根本性变化。万华经过自主研发,成功实现了PO/SM的技术突破,具备了自主扩产的能力,并且即将投产的30万吨新产能使得万华率先在国内实现了共氧化法的技术突破。未来万华凭借成本和与MDI配套生产聚醚的一体化优势,有望不断扩产,成为市场中最重要的玩家。此外来自大炼化或轻烃脱氢/裂解的丙烯向下游产业链延伸所配套的环氧丙烷项目也将更具成本优势。
我国环氧丙烷产能统计
据不完全统计,目前国内环氧丙烷的在建或规划中产能接近330万吨。采用PO/SM路线的产能大概在210万吨,采用HPPO路线的约为100万吨,采用CHP路线仅15万吨产能。
2020年,国内共有环氧丙烷生产企业19家(详见表1),其中13家位于华东地区,产能占全国总产能的69.3%。生产企业数量最多的省份为山东省,环氧丙烷产能占全国产能的47.2%。
目前,国内氯醇法环氧丙烷生产企业主要位于山东省及江苏省。氯醇法环氧丙烷生产成本低,但污染问题限制该技术的进一步发展。2014年以来,山东地区严格限制工业废水COD排放等指标,部分氯醇法企业只能寻求搬迁或者停产。
采用共氧化法技术的4家企业中,镇利化学和中海壳牌采用的是环氧丙烷/SM工艺,技术分别来自利安德和壳牌;烟台万华和金陵亨斯迈采用的是环氧丙烷/MTBE技术,技术来自亨斯曼。采用HP环氧丙烷工艺的企业中,中石化长岭10万吨/年示范装置为中石化自有技术。
表 1 2020年我国环氧丙烷主要生产企业概况 万吨/年
据统计,国内有24个环氧丙烷拟在建项目,总产能约594.5万吨/年,项目主要分布在华东、华南和华北地区。《产业结构调整指导目录》(2019年)中明确提出“淘汰环境污染严重的氯醇法生产环氧丙烷技术”,因此拟在建项目主要采用HP环氧丙烷法和环氧丙烷/SM法工艺。
不考虑现有氯醇法装置的淘汰,预计至2025年,国内环氧丙烷生产能力将达923万吨/年。我国环氧丙烷拟在建项目具体见表2。
表 2 我国部分环氧丙烷拟在建项目 万吨/年
未来几年国内PO产能扩张仍在继续,随着新建拟建项目陆续投产,产量将大幅提升。需求方面,在聚醚多元醇和丙二醇等领域的拉动下,2025年我国环氧丙烷需求量将达405万吨,我国环氧丙烷将可实现自给自足。
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