盐催化剂可多次循环使用。
2.2 环氧丙烷生产工艺进展
全球范围内生产环氧丙烷的3种方法中,氯醇法和共氧化法仍占主导地位,这2种工艺会在相当长的时期内并存,共氧化法生产工艺在短期内无绝对优势淘汰氯醇法工艺。
我国目前大部分企业采用的是氯醇法,现通过加大技术改造,尤其是利用生化处理技术,较好解决了污水问题,该工艺在我国仍有发展空间。
直接氧化法中的双氧水氧化法生产环氧丙烷工艺正在开始工业化,直接氧化法中的氧气直接氧化法仍处于概念性试验阶段。
氯醇法是合成环氧丙烷的经典工业生产方法,主要包括氯醇化、皂化和精馏三个工序。共氧化法生产环氧丙烷是由乙苯与丙烯进行共氧化反应生成环氧丙烷和苯乙烯。直接氧化法(双氧水法)克服了氯醇法设备腐蚀严重,废液、废渣多的缺点,并且工艺流程短,设备投资较少。
所以目前有前途的应该是直接氧化法的环氧丙烷,能解决氯醇的污染问题,又没有共氧化法苯乙烯联产品的销售问题,丁二烯共氧化法的环氧丙烷应该也有一定的市场空间。
有报道:2007年9月,天津市科技创新专项基金重点扶持项目--1500吨/年丙烯直接环氧化制环氧丙烷项目中试装置建成。该装置采用自主开发的丙烯直接环氧化新型催化工艺,实现了工艺过程的环保和节能减排。在该项目的实施过程中,项目组对催化剂工业化制备工艺不断改进,生产出了形状、粒度、机械强度等都满足丙烯直接环氧化生产环氧丙烷中试装置需要的催化剂,并形成批量生产能力。目前该项目已完成了中试装置建设、催化剂生产装置的自主设计和制造,建成了1500吨/年丙烯直接环氧化制环氧丙烷中试装置,与之配套的10万吨/年双氧水装置也同期建成。经过几个月的工艺设备调整和试运行,目前整个系统运行较为稳定,H2O2转化率、环氧丙烷选择性和产品纯度均达到了项目合同指标。
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2.3 环氧丙烷质量指标
环氧丙烷产品执行标准GB/T14491-2001 (见表2.1):
项目 表2.1 环氧丙烷的质量指标 指标 优级品 色度(铂-钴色号),Hazen ≤ 酸度(以乙酸计),% ≤ 水份,(wt﹪) ≤ 醛含量(以丙醛计),% ≤ 环氧乙烷含量,(wt﹪) ≤ 5 0.003 0.02 0.010 0.01 一级品 10 0.006 0.04 0.030 0.10 合格品 20 0.01 0.10 0.10 0.30
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第三章、环氧丙烷的生产状况与生产企业
3.1 全球环氧丙烷生产状况
环氧丙烷(PO)是丙烯衍生物中仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大品种,是生产聚醚多元醇、丙二醇、异丙醇胺、丙烯醇、聚醚等的重要原料。
环氧丙烷作为重要的基础化工原料正随着聚氨酯(PU)需求增长加快,市场人士预计,2000~2010年欧洲的环氧丙烷需求年增幅将达3%~5%,亚洲增幅将更大,特别是中国需求增长速度惊人,环氧丙烷生产商的新一轮扩产热潮已然掀起。同时,传统的环氧丙烷生产工艺因装置效率低和生产成本高,正面临被淘汰的命运,新工艺开发正如火如荼地展开。
2000年,世界环氧丙烷的生产能力约530万吨/年。美国是当时世界上主要生产国,其生产能力为227万吨/年,占世界总生产能力的42.8%。美国莱昂德尔公司(Lyondell)和陶氏化学(Dow)是世界上主要的生产商,两大公司控制了世界环氧丙烷的大部分市场。
2001年世界环氧丙烷生产能力为574.5万吨/年,产消量达483.5万吨。 2002年世界环氧丙烷的生产能力约579.5万吨/年。在PU工业发展的强势拉动下,2002年世界环氧丙烷需求维持着健康的发展势头,环氧丙烷市场总体平衡。
2003年世界的环氧丙烷生产能力已经达到600万吨/年,其中陶氏化学和Lyondell公司的生产能力占总产能的50%。年初曾因装置故障影响了原料丙烯的供应,导致环氧丙烷市场一度吃紧,在原料供应恢复正常之后,环氧丙烷市场即趋于平稳。
2004年世界环氧丙烷生产能力达到665万吨/年,产消量约为612万吨。 2005年世界环氧丙烷产能为 680万吨/年,产消量约为620万吨/年。 全球环氧丙烷需求增长持续坚挺,近几年供需持续紧张。为满足聚醚对环氧丙烷的需求,许多企业对其环氧丙烷装置进行扩产。
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2006年有许多环氧丙烷装置扩产和投产,而且主要集中在中国。 2007年国外没有环氧丙烷新产能投用,世界市场趋于供需平衡。
2008年巴斯夫/陶氏化学公司位于比利时安特卫普的使用过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷(HPPO)的装置将投产,韩国SKC也将使用过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷(HPPO)的装置投产。
截止到目前(2008年7月),世界环氧丙烷生产能力超过735万吨/年。 近几年世界环氧丙烷的产能增长情况见下表。
表3.1 2000--2008年世界环氧丙烷产能产量情况表
年度 产能 产量 开工率 2000 530 2001 574.5 483.5 84.2% 2002 579.5 2003 600 2004 665 612 92.0% 2005 680 620 91.2% 2006 700 615 87.9% 单位:万吨/年 2007 2008 710 735 Copyright@6chem Inc www.6chem.com
图3.1 2000--2008年世界环氧丙烷产能增长图
8007006005004003002001000产能(万吨/年)200020012002200320042005200620072008 Copyright@6chem Inc www.6chem.com
世界环氧丙烷主要生产企业及生产能力情况见下表。
表3.2 世界环氧丙烷主要生产企业及生产能力统计表
序号 公司 地址 单位:万吨/年 产能 14
美国德州Freeport 美国德州Bayport 美国德州Channelview 美国路易斯安纳州Plaquemine 美国德州Port Neches 德国Stade 德国Cologne 德国路德维希港 荷兰Maasvlakte 荷兰Moerdijk 荷兰Botlek 荷兰Moerdijk 巴西Aratu 法国Fos 西班牙Tarragona 西班牙Puertollano 新加坡Seraya 新加坡Seraya 韩国蔚山 日本Ichihara 日本Sodegaura 日本鹿岛 日本Tokuyama 总计 72.5 60.0 55.0 33.0 24.0 59.0 21.0 12.5 28.5 25.0 24.5 21.0 25.0 22.0 20.0 7.0 25.0 16.0 17.0 20.0 18.0 11.0 8.0 109.6 734.6 Copyright@6chem Inc www.6chem.com 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 壳牌公司 莱昂德尔 莱昂德尔 陶氏化学 亨兹曼 陶氏化学 英力士烯烃 巴斯夫 莱昂德尔 Ellba 莱昂德尔 壳牌公司 壳牌公司 莱昂德尔 西班牙Repsol YPF 西班牙Repsol YPF Ellba Eastern 新加坡Seraya 化学 SKC化学 住友化学 日本Nihon Oxirane 日本旭硝子 日本德山公司 中国合计
未来几年仍有一些环氧丙烷建设项目,大量新建环氧丙烷装置的出现则可能导致市场无法消化。
有消息说韩国SKC公司将利用特种化学品公司德固赛(DEGUSSA)开发的新工艺在蔚山建造一套10万吨/年的环氧丙烷(PO)装置。这套装置定在2008年投产。
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