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环氧丙烷产需同步发展 下游应用有潜力

[ 2006-12-25 ] 来源于: 中国化工信息

  环氧丙烷(PO)作为丙烯的第三大衍生物,最大工业用途是制备聚醚多元醇(PPG),其次是生产丙二醇,PO也是非离子表面活性剂及丙二醇醚的原料,在化工、建筑、汽车、油田、纺织、医药、食品及化妆品等行业得到广泛应用。
产能、产量快速增长
    “十五”期间,2000年以来,我国PO行业进入快速发展阶段,产能从2000年的35.4万t/a增至2005年 56.5万t/a,产量从25.2 万t增至51.3万t,2005年我国PO主要企业产能统计见表1。2006年3月,中海壳牌25万t/a乙苯共氧化法PO装置投产后,结束了我国PO生产全部采用氯醇法的历史。中海壳牌25万t/a、山东石大胜华4万t/a、天津大沽6万t/a扩建装置已于2006年投产;山东东大3万t/a扩建装置计划2006年底投产;南京金浦锦湖石化合资新建10万t/a、镇海炼化28万t/a装置现已开工,并将分别于2007年、2009年底投产。随着这些项目的实施,预计2006~2010年我国PO新增产能为76万t/a,总产能将达到131.5万t/a,其中乙苯共氧化法53万t/a,占40.3%;氯醇法78.5万t/a,占59.7%。
聚氨酯走红  带动PO需求
  近年来,聚氨酯已成为我国化工产业发展最快的行业之一,2000~2005年我国聚氨酯产量、消费量年均增长率分别为 19.1%、18.8%,产量从100万t增至240万t,表观消费量从106.7万t增至252.4万t。原料PPG生产随之快速发展,进而极大地促进了PO产业的蓬勃发展。2000~2005年我国PO表观消费量由28.05万t增至65.35万t,年均增长率达到18.4%。
建筑节能  新的消费亮点
    PO下游消费PPG占绝对优势,2005年PPG占PO总消费量的83%、丙二醇占6%、非离子表面活性剂及丙二醇醚等其他用途占11%。
    1. PPG
    目前我国PPG以软泡和硬泡市场为主。软泡PPG主要用于生产软质聚氨酯泡沫,其主要市场是汽车、家具和床垫行业,用于生产汽车座垫和内外部件、装饰家具的垫子、靠背、扶手和床垫等,2005年我国软泡PPG消费量为44.5万t,占PPG消费总量的53%。2005年我国小型车产量突破550万辆,汽车行业的聚氨酯消费量6万t,占总消费量的1.5%。随着小型车的不断普及,以及高档软泡材料在汽车材料中应用范围的不断拓展,软泡PPG在该领域的消费增长速度会加快。加上家具需求增长,预计2006~2010年我国软泡PPG消费年均增长率为4.3%,2010年软泡PPG需求量将达55万t。
    硬泡PPG主要生产硬质聚氨酯泡沫,其主要市场是建筑和制冷行业,用于生产建筑用保温材料以及冰箱、冷库的隔热保温材料等。2005年硬泡PPG消费量为23.6万t,占PPG消费总量的28%。目前我国用于冰箱、冷库的PPG市场已基本饱和,但硬质聚氨酯泡沫在建筑节能方面需求潜力巨大。2006年7月,国家在北京、天津、大连、青岛、上海、深圳6城市率先强制推行建筑节能65%标准,《节能中长期专项规划》规定,到2010年我国城镇建筑节能将达50%,2020年达65%。“十一五”期间,国内新建建筑面积16亿m2要严格执行节能标准,现有建筑5.6亿m2逐步实行节能改造。硬泡PPG生产的硬质聚氨酯泡沫具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、易与其他基材粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能,是建筑物的屋顶、天花板、墙板、地板等部位保温隔热节能的理想材料,建设部已将聚氨酯材料作为传统建筑保温材料的替代品进行推广。
    据英国IAL咨询公司分析,目前全球消费于建材领域中的聚氨酯占聚氨酯总消费量的17%,预计全球聚氨酯建筑材料的份额仍将提升,2010年将达24%,而我国这一比例尚不足5%,随着国家建筑节能政策的推动,硬泡PPG将迎来高速成长的机会,这也是PPG今后主要的增长点。加上制冷行业需求增长,预计2006~2010年我国硬泡PPG消费年均增长率为16.2%,2010年硬泡PPG需求量可达50万t。
    2005年我国PPG生产企业有30多家,产能100万t/a,产量70万t。由于制备硬泡PPG工艺控制要求较高,因此每年都需大量进口。2005年净进口量13.8万t,表观消费量约83.8万t,随着聚氨酯在建筑、汽车工业消费量的不断增长, 将进一步带动PPG需求的急剧增长。目前有许多企业准备新建或扩建PPG装置,中海壳牌13.5万t/a装置、天津大沽3万t/a、上海高桥8万t/a(已于2006年投产)、山东东大计划扩建4万t/a、韩国三星物产与美国绿软公司合资新建5万t/a、南京金浦锦湖石化合资新建5万t/a装置现已开工。预计2006~2010年我国PPG消费年均增长率为8.3%,2010年国内需求量将达到125万t(含弹性体聚醚多元醇、聚合物多元醇等需求量为20万t),届时对PO需求量可达100万t。
    与国际PPG消费PO约60%的比例相比,我国PO下游消费过于集中于PPG。目前我国PPG应用中通用品种多,高端产品少。今后应加快端氨基PPG和硬泡用全水发泡PPG产业化,利用各种接枝聚醚开发各种高承载、高回弹、超软、高阻燃的功能化PPG新品种,提高应用于弹性体、密封剂、发泡产品等的低不饱和度PPG的性能。在保障聚氨酯工业发展的需要外,应加强非聚氨酯工业应用新产品开发和生产,以调整其对聚氨酯工业应用的依赖,通过PPG多元化的发展,达到PO消费多样化。
    2. 丙二醇
    丙二醇主要用于生产不饱和树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和合成增塑剂的重要中间体。由于粘度和吸湿性好,且无毒,被广泛用于食品、医药和化妆品等领域中作为吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂。
  2005年我国丙二醇生产企业共8家,产能为10万t/a,产量为5.8万t,净进口量7.58万t,表观消费量13.38万t。中海壳牌6万t/a装置已于2006年投产,镇海炼化10万t/a、南京化工园区1.5万t/a丙二醇装置也在计划实施中。预计2006~2010年我国丙二醇消费年均增长率为3.6%,2010年我国需求量将达到16万t,届时对PO的需求量将达到 11.2万t。目前,我国丙二醇供大于求,市场竞争尤其激烈,究其原因主要是国外低廉的产品大量向我国倾销所致,其次低价替代品较多,也是造成市场低迷的主要原因。
  在我国PO消费结构中,丙二醇占6%,与国外丙二醇占21%相比差距明显,丙二醇下游产品开发滞后是其主要原因。我国丙二醇主要用于生产不饱和聚酯树脂、环氧树脂用途单一,应用领域较窄。国外已广泛利用丙二醇低毒和优良的溶剂特性,开发其在食品、药物、化妆品、功能性液体、液体洗涤剂、表面涂层、增塑剂、烟草润湿剂等其他方面用途,而我国在这些方面才刚刚起步,发展前景广阔,不失为扩大丙二醇消费的良策。
    3. 非离子表面活性剂
    近年来我国以PO为主要原料的非离子表面活性剂需求增长很快,进口量逐年攀升,2005年PO在此领域的消费量为6万t。陶氏化学计划在江苏张家港市新建12万t/a PO基醇醚生产厂,拟于2008年底投产。预计2006~2010年非离子表面活性剂年均增长率为14.8%,2010年PO在此领域的消费量将达到12万t。
  4.丙二醇醚
    丙二醇醚是一种用途广泛的低毒性有机溶剂,主要用于涂料、油墨、清洗剂和农药等领域。由于丙二醇醚比乙二醇醚的毒性低,在汽车制动液和防冻液领域中,可替代部分乙二醇醚,有一定的潜在市场。  2005年我国丙二醇醚生产企业共10家,产量为1.9万t,净进口量0.6t。2006年1月,德纳(南京)化工有限公司5万t/a丙二醇甲醚投产,该装置除满足国内市场需求外,40%的产品将出口国际市场。预计2006~2010年丙二醇醚年均需求增长率为23.5%,2010年需求量将达到7.2万t,届时对PO的需求将达到4.8万t。
未来多种工艺并存氯醇法生存压力加大
     2006年3月,中海壳牌25万t/a乙苯共氧化法PO装置投产后,结束了我国全部采用氯醇法的历史。氯醇法工艺流程短,生产较安全,但最大缺点是设备腐蚀严重,含氯化钙的废水和废渣污染环境,处理难度大,环保问题已成为发展的瓶颈;新建的大型装置如中海壳牌,拟建的镇海炼化大多采用乙苯共氧化法,此法具有规模大、无污染、可降低成本等优势,但其工艺流程长、设备要求高、投资巨大,因此在一定时期内PO行业将形成氯醇法与乙苯共氧化法共存的格局。
     世界PO生产技术除继续改进原有方法外,还在致力于新工艺的开发。由巴斯夫和陶氏化学开发的过氧化氢(HPPO)工艺路线30万t/a PO将于2008年在比利时安特卫普投产,届时PO行业将面临多种工艺并存的局面。如果HPPO法装置建设成功,其经济性不会对乙苯共氧化法造成太大的影响,但对氯醇法打击极大。与氯醇法生产PO相比,新的HPPO法装置可改善环境,减少70%~80%的废水和35%能耗,国内PO企业可积极关注此项工艺。
表1  2005年我国主要PO生产企业产能统计  万t/a

生产企业

产能

备注

锦化化工集团

12.5

旭硝子氯醇法

山东滨州化工

10.0

国内氯醇法

上海高桥石化公司化工三厂

8.0

国内氯醇法

天津大沽化工

8.0

三井东亚氯醇法

江苏金浦集团钟山化工

4.0

昭和电工氯醇法,国内氯醇法

山东东大化工集团

3.0

三井东亚氯醇法

沈阳金碧兰化工

4.0

旭硝子氯醇法,普利斯氯醇法

福建湄洲湾氯碱工业

2.0

旭硝子氯醇法

江西九江化工厂

2.0

旭硝子氯醇法

浙江太平洋化工

2.0

陶氏氯醇法

合计

55.5

 

 

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