一、环氧氯丙烷的工业出产步骤
目前,环氧氯丙烷的工业出产步骤重要有三种:丙烯高温氯化法、醋酸丙烯醋法和甘油法。
1、丙烯高温氯化法
丙烯高温氯化法由Shell公司于1948年初次开发成功并利用于工业出产。其工艺过程重要蕴含丙烯高温氯化造氯丙烯、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三个反映单元。丙烯高温氯化法的特点是出产过程矫捷,工艺成熟,操作不变,除了出产环氧氯丙烷表,还可出产甘油、氯丙烯等沉要的有机合成中央体,副产D,D混剂(1,3-二氯丙烯和1,2-二氯丙烷)也是合成农药的沉要中央体。弊端是对丙烯纯度要求高,能耗大,氯耗量高,副产品多,废水量大和处置比力难题,设备易侵蚀,产品收率低。治理三废的投资大,环氧氯丙烷出产成本较高。
2、醋酸丙烯酯法
前苏联科学院与日本昭和电工公司别脱离发成功醋酸丙烯酯法。该法的重要原料是丙烯、氧气、醋酸、氯气和石灰,重要工艺过程蕴含4步反映:丙烯和乙酸气相催化氧化造醋酸丙烯酷,醋酸丙烯醋水解造烯丙醇,烯丙醇与氯气加成合成二氯丙醇,二氯丙醇皂化天生环氧氯丙烷。该法的特点是:选取乙酰氧化技术,收率高:无氯醇化反映,产品质量高;无高温氯化工艺,反映前提和善,副产品少;氯气和石灰亏损量幼。重要弊端是:工艺流程长,催化剂寿命短,必要耐醋酸侵蚀的不锈钢资料,须预防烯丙醇单元产生混合气爆炸,投资相对较高,废水处置难度较大等。
3、甘油法
环氧氯丙烷原来是出产甘油的原料,然而随着甘油价值变动以及出产环氧树脂对环氧氯丙烷的需要量大幅增长,环氧氯丙烷的价值高于甘油的价值。从经济角度思考,环氧氯丙烷已经不合用于出产甘油。近年来,由于原油价值曾居高不下,因而列国大力发展生物柴油工业,用生物柴油副产的甘油出产环氧氯丙烷的技术沉新受到关注。比利时索尔维(Solvay)公司开发了由甘油出产环氧氯丙烷的Epicero工艺。该工艺借助于专有的催化剂,通过甘油与氯化氢的一步反映造备中央体二氯丙醇,毋庸使用氯气。此表,该工艺产生极少量的氯化副产品,水亏损量及废水量也少。索尔维公司于2007年在法国Tavaux出产基地建成1套选取该工艺的1.0万t/a环氧氯丙烷工业出产装置,这也是该工艺的初次工业利用。江苏工业学院开发的甘油法技术拥有如下利益:不亏损丙烯:安全靠得住,毋庸使用氯气和次氯酸;投资少,仅为丙烯高温氯化法的1/4:成本低,比丙烯高温氯化法低3000元/t;操作前提宽松,传染大大减轻,废水量是丙烯高温氯化法的1/10:不需昂贵的催化剂。陶氏化学公司和我国江苏扬农化工股份有限公司建成炼油法环氧氯丙烷工业出产装置。
甘油法出产环氧氯丙烷的重要原料为工业甘油、质量分数为30%的烧碱和氯化氢气体,重要有两个步骤:甘油与干燥氯化氢在催化剂存鄙人反映天生二氯丙醇,二氯丙醇在碱性溶液中皂化得到环氧氯丙烷。出产工艺又能够分为陆续法和间歇法。陆续法是甘油氯化得到的反映液不经过处置直接进行皂化反映造备环氧氯丙烷;间歇法令是一甘油氯化后向反映液中加碱液中和过量的氯化氢,经过减压蒸馏得到二氯丙醇,而后进行皂化反映。陆续法单一,操作方便,但由于没有对氯化产品进行处置,所以皂化时必要过量的碱液,并且副产品较多,也不能很好地分离,对皂化产品的提纯有肯定的影响,间歇法固然操作比陆续法复杂,但能够充分利用原料,未反映的甘油和一氯代产品能够持续用于出产二氯丙醇。
4、重要技术指标比力
环氧氯丙烷分歧出产工艺的重要技术指标比力
从上表能够看出,甘油法出产环氧氯丙烷工艺拥有如下利益:(1)工艺流程短,投资少。(2)甘油法无必要昂贵的催化剂,出产成本较低。(3)甘油法副产品少,废料处置成本低,传染大大降低,对环境敦睦。(4)整个出产过程中只亏损气体HCl,不必要直接亏损氯气或次氯酸,无高温高压,操作前提比力和善,安全靠得住。(5)甘油法不亏损丙烯,原料资源丰硕,还能够再生,易形成循环经济,经济效益较为显著。弊端:原料甘油的价值对成本影响很大。生物甘油市场受生物柴油市场的造约,目前全球粮食价值上涨,生物柴油的发展还有待商讨,因而甘油法发展取决于生物柴油的发展情况。
二、世界环氧氯丙烷的供需情况及发展远景
1、出产情况
近年来,环氧树脂需要量的急剧增长推进了环氧氯丙烷的发展。2008年,世界环氧氯丙烷的总出产能力达到约180.8万t/a,其中北美洲为46.0万t/a,约占25.6%;西欧为28.7万t/a,约占15.9%:中东欧为19.6万t/a,约占10.9%:亚洲为85.7万t/a,约占47.6%。目前,世界环氧氯丙烷的出产重要出现3个特点。(1)出产国度和地域少,并且发展不平衡,中国、美国、德国、俄罗斯、日本和中国台湾地域的出产能力计算达到154.4万t/a,约占世界总出产能力的85.8%。出产能力居前5位的出产商是陶氏化学公司、Hexion专用化学品公司、中国山东海力化工有限(博汇)公司、中国台湾台塑公司和索尔维公司。陶氏化学公司的出产能力为48.0万t/a,别离在美国和德国建有出产装置,约占世界总出产能力的26.7%:Hexion专用化学晶公司的出产能力为17.5万t/a,别离在美国和荷兰建有出产装置,约占9.7%:中国山东海力化工有限(博汇)公司的出产能力为16.0万t/a,约占8.9%:中国台湾台塑公司的出产能力为10.0万t/a,约占5.6%:索尔维公司的出产能力为9.2万t/a,约占5.1%。工艺路线比力单一,绝大无数装置选取丙烯高温氯化法。亚洲的出产能力近儿年迅速增长,尤其是中国的出产能力达到53.1万t/a,约占世界总出产能力的29.5%,中国已经超过美国成为世界上最大的环氧氯丙烷出产国。
随着中国新建、扩建的环氧氯丙烷装置以及比利时索尔维公司在泰国马塔堡建的环氧氯丙烷装置的陆续投产,预计到2012年世界环氧氯丙烷的总出产能力将超过230.0万t/a.。
2、消费情况及发展远景
2007年,世界环氧氯丙烷的总消费量约为112.0万t,北美洲、西欧和亚洲是重要消费地域,消费量别离约占世界总消费量的20.8%,22.9%和53.6%;费趼缺橹匾糜诔霾费跏髦秃铣筛视,其中出产环氧树脂的消费量约占总消费量的82.1%,出产甘油约占4.0%,其他方面(蕴含弹性体、聚酰胺一环氧氯丙烷树脂、缩水甘油醚、表表活性剂、阻燃剂和季铵盐等)约占13.9%。预计今后几年,世界环氧氯丙烷的需要量将以年均约6.0%的速度增长,到2012年总需要量将达到约150.0万t。其中美国和西欧需要量的年均增长率为2.0%-2.5%,而亚洲需要量的年均增长率将达到约12.0%。
2007年世界环氧氯丙烷重要消费地域的消费情况
三、我国环氧氯丙烷的供需情况及发展远景
l、出产情况
我国环氧氯丙烷的出产始于20世纪60年代。近两年,由于环氧树脂等的需要量不休增长,国内环氧氯丙烷发展远景看好,因而很多企业新建或扩建环氧氯丙烷出产装置。截至2009年5月,我国出产能力已经达到61.1万t/a。
随着出产能力的不休增大,我国环氧氯丙烷的产量也不休增长,2002年只有6.0万t,2006年增长到12.0万t,2007年进一步增长到约27.9万t,同比增长约136.4%,2002-2007年的年均增长率约为36.0%。
2、拟建新建情况
由于前期下游市场需要强劲,加上国内供给严重,产品利润较大,因而目前国内仍有多家企业还在建设或规划建设环氧氯丙烷装置。
据预测,到2012年我国环氧氯丙烷的总出产能力将超过120.0万t/a,到时出产能力将严沉过剩。
2009年我国环氧氯丙烷重要出产企业的情况
3、进出口情况
近年来,由于环氧树脂、合成甘油等对环氧氯丙烷的强劲需要,我国环氧氯丙烷的需要量急剧增长,但目前的产量不能满足国内需要,每年都要进口。2000年进口量为2.54万t,2005年达到11.09万t,2000-2005年的年均增长率约为34.28%,2006年增长到14.54万t,创汗青最高纪录,2007年国内产量迅速增长,进口量削减到8.02万t,同比削减约44.84%:2008年进口量为6.45万t,同比削减19.60%。进口产品重要来自美国、俄罗斯和我国台湾地域,约占总进口量的65.0%。在进口的同时,我国环氧氯丙烷每年也有肯定量的出口,2000年为0.038万t,2006年为0.074万t,2007年增长到0.66万t,2008年为0.69万t,同比增长约4.5%。
4、消费情况及发展远景
近年来,我国环氧氯丙烷的表观消费量不休增长。1995年只有2.59万t,2000年达到6.55万t,1995。2000年的年均增长率为20.4%:2002年达到10.357Jt,2007年增长到约35.26万t,同比增长约34.2%,2002-2007年的年均增长率达到约27.8%。国内产品的自给率也由2002年的57.9了%增长到2007年的约79.13%。近年来我国环氧氯丙烷的供需情况见下表。
近年来我国环氧氯丙烷的供需情况
目前,我国环氧氯丙烷重要用于出产环氧树脂,约占总消费量的90%,其次是出产合成甘油占4%,出产氯醇橡胶占2%,其他领域占4%。由于国内环氧氯丙烷消费领域单一,环氧树脂需要量的增长成为推动环氧氯丙烷发展的重要动力。
目前,国内环氧树脂需要量仍以较快的速度增长,只管近年来出产能力迅猛增长,但仍无法满足需要,每年必要大量进口。2005-2008年,环氧树脂的净进口量别离为18.2万t,18.2万t,17.5万t和13.4万t。2008年是环氧树脂市场低潮年份。2007年产能大幅扩张、产量大幅提高,高速增长超过了现实需要,给2008年环氧树脂市场埋下供过于求隐患,而2009年的市场局势将越发严格;费跏髦星橐宦纷叩,2008岁首市场尚能维持,春节以来固然传统旺季到来,但行情不见起色,交投不温不火,并且.价值逐步有所下行;奥运期间因有关管造,市场渐行渐弱;岁暮随着全球金融;嬲,使环氧树脂市场受到沉挫;赜虻幕费跏髦壑抵毕呦禄,液体树脂从28000元/t降至15000元/t元,固体树脂从23000元/t元降至10000元/t,降落幅度全数超过60%,创出了5年以来最低水平。而装置的出产能力利用率,也被压缩到均匀50%水平以下,出格是10月创下液体树脂30%、固体树脂20%汗青新低。进入2008年,供过于求的阴影起头笼罩市场,新建扩建装置无数低负荷运行,或者推迟正式运行功夫。全球金融;┓⒑,液体树脂不少停车减产;固体树脂间歇矫捷出产,整体开工仍在四五成。出口订单削减,国内需要萎缩。由于金融;,欧美经济衰退、消费能力降落,环氧树脂出口遭逢寒流、订单大幅削减。据海关资料统计,2008年9月份起我国环氧树脂出口,全面处于极低水平,其中,9月-11月出口量与前8个月高位相比,别离削减了25.5%、43.4%、64.7%。然而在表患舒展之际内忧又生,国内下游涂料、电子电气、汽车及构筑等领域,需要均出现大幅锐减,以至出产厂家库存数量猛增。2009年环氧树脂市场依然将一连2008年的局势,甚至可能还将越发严格,而环氧氯丙烷的产能还在持续增长,必然造成供过于求的局面,使出产厂家开工率降落,价值也将持续下滑。
5、价值走势
2006-2009年,国内环氧氯丙烷市场价值实现了从创出汗青新高到成本线左近颠簸的转换。2006年,在国度经济高速发展的大环境下,环氧树脂的需要进入了又一轮高速增持久。在国内环氧氯丙烷供给占需要不及40%的情况下,国内某厂装置的意表停车导致·供需平衡被突破,在第2季度初,最高市场价值上冲到26500元/t的汗青高位。自环氧氯丙烷反推销立案以来,国内环氧氯丙烷市场价值陆续上涨。2006年6月28日,环氧氯丙烷反推销终裁出台,国内企业获得了反推销的胜诉。然而,物极必反,陆续几年的价值上涨,高额的利润刺激着国内新增装置的投产和原有企业的扩建。在2006年第4季度,随着多套扩能装置和新建装置的投产,市场价值从10月初的25000元/t到12月底迅速回落到19000元八,并且尔后再未超过此点。2006年第4季度的市场行情是对环氧氯丙烷行业的1个预警:2007年,国内环氧氯丙烷供给量稳步增长,产量占需要量的74%,整年的市场走势趋于理性。然而,受国度节能减排、环保政策等的影响,行业的;惨丫殖龆四。2008年,随着化工行业景气顶峰年的实现,美国金融;贾碌娜澜缤ɑ跖蛘,全球经济增速放缓,中国经济也面对能源和资源的价值上涨、通货膨胀、节能减排、绿色奥运等的影响;费趼缺樾幸狄餐娑岳Ь常荷嫌卧霞壑瞪险,行业出产能力过剩,下游需要增长放缓等。2008年上半年,环氧氯丙烷的市场价值一向在成本线左近颠簸,下半年随着美国金融;牡嚼,环氧的价值大幅降落,最低跌至6200元/t,全行业吃亏,随着中国推出拉动内需政策和部门厂家减产和停车检建,价值逐步上升,到今年四月份,价值涨至12000元/t,随着开工率的上升和进口量的增长,今年六月份价值跌至9200元/t。预计下半,环氧的需要量不会有大的变动,环氧产能过剩,国际油价持续攀升,环氧价值持续在低位盘整,部吩祗业将面对吃亏。
四、存在的问题及发展建议
近两年,我国环氧氯丙烷的出产固然得到了很大的发展,甘油法新技术也研发成功并利用于工业出产,但绝大无数的出产装置仍选取以丙烯为原料的丙烯高温氯化法或醋酸丙烯醋法,因原料成本的上升和产品价值下滑,造成装置开工率不高。工艺水平与国表先进水平相比还比力落后,存在皂化反映废水传染治理,丙烯高温氯化法的总收率比国表的低,丙烯亏损普遍较高的问题。国内涵环氧氯丙烷的中央产品氯丙烯和烯丙醇的开发利用以及下游产品的利用开发等方面还存在差距,在肯定水平上造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建成投产,出产能力将严沉过剩,市场竞争将极度强烈。为此,针对我国环氧氯丙烷行业今后的发展提出如下建议。
1、慎沉选择出产路线。由于甘油氯代法相对丙烯高温氯化法出产过程中废水量少,加上全球生物柴油的急剧发展副产大量甘油,因而国表重要出产企业将来发展趋向于甘油氯代法。但是生物柴油在我国刚刚起步,副产甘油数量还比力少,甘油的供给量和价值有较大的不成预测性;而丙烯高温氯化法废水量太大,原油持续高价位运行也导致了原料丙烯价值居高不下。值得关注的是,国度提出2008年环氧氯丙烷被列为不容来料加工业务的产品。因而,国内新建装置在路线选择上应持慎沉态度,选择相对有优势的路线进行建设,预防投资风险和资源浪费。
2、2009年,国内环氧氯丙烷出产企业达到11家,产能严沉过剩,企业间应加强沟通合作,加强行业自律、节造开工率,共同守护市场,在行业内部形成共同定价机造,统一参考价值,不变市场产品价值,共同度过目前难题时期,推进行业健全、有序、可持续发展。
3、加强企业间的合作,共同进行科研开发,加强新技术的互换和利用,攻克造约企业发展的难题,致力降低出产成本和对环境的传染,提高表来企业准人的门槛并增长在国际市场的竞争力。
4、加强对出产中副产品的再利用,并对废水进行处置,以减轻对环境的传染,降低出产成本?裳∪》至蟮炔街杌厥粘霾械母辈,如1,2,3一三氯丙烷(用于出产洗濯剂、去漆剂、溶剂、脱脂剂与阻聚剂)和1,3一二氯丙烷(可用作溶剂及有机合成中央体、杀虫剂等)。
5、拓展环氧氯丙烷的利用领域,改善消费局限性。我国环氧氯丙烷重要消费在出产环氧树脂和出产合成甘油,在其他方面如环氧氯丙烷弹性体(即氯醇橡胶)、湿加强剂聚酞胺-环氧氯丙烷树脂、缩水甘油酯、聚酰胺水处置剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、季铵盐类产品、不变剂、离子互换树脂、阻燃剂、水处置剂、溶剂、特种胶黏剂(聚环氧氯丙烷-蓖麻油聚氨酯密封胶)等的用量很少,应加大开发力度,以改善目前的消费局限性,使其趋于合理化,逐步与国际市场需要接轨。另表,可大力开发一些特种环氧树脂,如聚环氧氯丙烷树脂等。
6、积极开发利用中央体产品氯丙烯和烯丙醇。氯丙烯和烯丙醇都是沉要.的有机合成中央体,不只能够用来出产环氧氯丙烷,氯丙烯还可用于出产农药、医药、树脂、合成资料助剂、涂料、粘合剂等,丙烯醇又是造备1,4-丁二醇、缩水甘油、甘油i塑料助剂、香料、医药及农药化学晶的沉要中央体;费趼缺槠笠涤⒗寐缺┖拖┍,以加强招架市场风险的能力。
7、实现高低游一体化发展。随着环氧氯丙烷出产能力的迅速增长,市场竞争将越发强烈,产品利润逐步缩幼。企业在原料自行配套的基础上,应加快下游产品环氧树脂的建设,进行高低游一体化出产,提高装置的竞争力。
8、致力启发环氧氯丙烷的国表市场,充分阐扬协会的作用,参加国际竞争。将来几年我国环氧氯丙烷的产量将过剩,因而,除了积极扩大国内需要表,还应该不休提高产品质量,加大出口力度,致力启发国表市场,以化解国内的过剩;。
起源:中国环氧树脂网