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环氧丙烷生产技术陷入困局

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-13  浏览次数:18
核心提示:环氧丙烷(PO)市场目前势头强劲,聚氨酯领域对PO的需求量居高不下,但技术上的严格把控一直遏制着新工厂的建立。不过鉴于中国最
 环氧丙烷(PO)市场目前势头强劲,聚氨酯领域对PO的需求量居高不下,但技术上的严格把控一直遏制着新工厂的建立。

不过鉴于中国最近新增的生产线,这一局面不会持续很久。在丙烯的各种衍生品中,PO的增产速度屈指可数,年产量在2010年至2016年件增长了3.5%。根据多元醇产品的需求量预计会在未来10年增长近4%,PO目前的增长水平将持续不变。

多元酯和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)结合会形成聚氨酯泡沫,制成软泡时用作家具、床垫汽车座椅,制成硬泡时则主要用于生产保温材料。非泡沫聚氨酯重要性也与日增,尤其是在浆料方面,在汽车保险杠和电子产品应用中也逐渐替代热塑性塑料。

聚氨酯是典型的多功能产品,可用于多个领域。该产品可随时变形成各种所需产品,不需要很多工具,人力耗费也不多。

下游PO需求量的高涨

软泡在床垫中的使用推动着新兴市场的发展,现代家居的生产制造也从原先的使用传统材料逐渐转向软泡。据悉,2010年2016年,多元醇在非洲、南亚地区的年使用量增长了8%。

发达国家的多元醇市场也发展迅速,但其更多使用于改善建筑和白电的保温性,当然在开拓新用途上亦有进展。

聚氨酯保温材料凭其厚度拥有目前最高的保温性能,防导热效果最好。多元醇生产较为容易,通常是在当地分散生产的。聚醚多元醇设备的安装相对简单,成本也较低。但PO原料的货源短缺问题比较严重。

预计,2017年全球PO开工率将在87%,其中只有70%用于聚醚多元醇。鉴于这个速度,若要满足需求量,得要安装更多PO设备。

以下为三代PO工厂技术:

第一代:氯丙醇法。将丙烯转化为氯丙醇在进行脱氯。这种方法有2个问题,一是废弃氯化钙的高污染,二是需要大量的氯。

第二代:用有机过氧化物氧化丙烯。常用的有叔丁基过氧化氢和乙苯氢过氧化物。副产物有用来制作甲基叔丁基醚(MTBE)的叔丁醇(TBA)和生产苯乙烯用的乙苯。这种方法增加了投资决策的复杂度。

第三代:这种方法是由Degussa-Uhde(就是现在的赢创)和巴斯夫/陶氏化学同时研发出来的。

2006年,Sumitomo开发了氧化枯烯氢过氧化物的方法。副产物枯草醇可以循环回枯烯。 2008年,Degussa-Uhde(现Evinik)和BASF / Dow Chemical同时发现可通过用过氧化氢(HPPO)氧化丙烯,由此一来,副产物就只有水。

克服生产问题

第一代的氯丙醇技术的环境污染问题和成本问题不是很严重。采用这一技术的工厂多见于20世纪60年代、70年代,1990年后新建的工厂都在中国。近年来,建造速度已有所减缓。自2010年,中国地区至少175,000吨/年产能的工厂已遭关闭。

那么第二代副产苯乙烯或MTBE的工厂呢?现环氧丙烷/苯乙烯单体(POSM)技术在日本、西班牙、俄罗斯和中国使用很频繁。这一技术是原先利安德(ARCO)和Shell开发技术的改良版。目前全球有14个POSM工厂。 POSM工厂的问题在于,苯乙烯需求增长没PO那么快:2010-2016年,苯乙烯消费量上涨了1.7%,而PO需求增速为3.7%/年。

在印度或中国这样的地区,苯乙烯需求依然在增长,产品处短缺状态,新建POSM设备在情理之中。而在美国,长期就苯乙烯市场来看,不见任何新建POSM设备的必要。今年1月,壳牌公司从沙特合资公司SADAF撤了出来。这一举措可能会削减中东地区新设POSM生产设备的可能性,至少在短期内是这样的。

那采用PO / TBA技术工厂怎么样呢?之前利安得巴塞尔购买了技术持有者ARCO化学和亨斯迈。因此该技术现仅仅揣在利安得巴塞尔手中。目前全球只有五个PO/TBA工厂:两个在美国,两个在欧洲,一个在中国。第六个即将在中国南京建立,这家产能为240,000吨/年的工厂由亨斯迈和中国石化共同拥有。利安得巴塞尔称其正考虑在美国在建一家此类工厂。这些工厂的实际TBA产量是PO的两倍,MTBE市场比其PO市场应更值得我们担忧。

某种程度上,Sumitomo的技术尚未达到公司预期。其全球只有两家工厂,原来的一家在日本,另一家在沙特阿拉伯,均由沙特阿美石油/Sumitomo合资的公司PetroRabigh于2009年建立。另外两家有Sumitomo许可的工厂计划在亚洲开设。一个将于2018年在韩国正式成立,由S-Oil运营;第二个是在泰国,2019年由PTT全球化学公司经营。

现代的高成本效益选择

业内有消息称,PO / TBA生产工艺,相对于最近高效的HPPO技术,还是过于复杂,成本花费也高。HPPO生产过程相对简单,几乎没有副产物。因此,它被视为最现代、最具成本效益的生产技术。Degussa-Uhde公司称,第一家采用该工艺的工厂是由SK 化学于2008年在韩国建成的。随后不久,就在同年,巴斯夫/陶氏也建了一家HPPO工厂,是在安特卫普。

后来,巴斯夫/陶氏又新建两家工厂,一家于2011年设在了泰国,另外一家陶氏合资企业Sadara 化学于2017年在沙特阿拉伯投入运行。

Degussa-Uhde(目前由赢创公司所有)将该技术授权许可出售给中国吉林的吉森化学公司(从2014年起生效)。不过,有几位中国业者正在研发自己的HPPO技术开展,这可能改变目前的PO市场格局。现中国正在推广HPPO式PO生产线。

如果中国业者取得成功,将会有新一批PO厂涌现,供应情况得到缓解。此外,TBA工厂和POSM工厂数量也有所增加,特别是中国和印度,这些地区需要的更多是MTBE和苯乙烯。
 
 
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