生产消费情况如表所示
表近年我国环氧氯丙烷供需情况万吨年份生产能力产量进口量出口量表观消费量
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你
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年
多年来我国环氧氯丙烷直产不足需,部分市场份额由进口产品满
足,同时由于近几年国内环氧氯丙烷下游环氧树脂等领域发展迅速,环氧
氯丙烷产品市场价格上涨很快。因此,国内有很多企业宣称有新建环氧氯
丙烷的计划。但由于环氧氯丙烷传统生产需丙烯和氯气两种原料,在我国
丙烯来自炼厂,氯气则主要来自氯碱企业,能同时获得这两种原料的企业
较少。此外,环氧氯丙烷传统生产工艺会产生较大量的废水排放,没有排
放条件的内陆地区很难满足要求。国内环氧氯丙烷生产发展速度较慢,规划拟建项目较多,但实际开工建设的较少。
消费及需求预测
我国环氧氯丙烷主要应用于环氧树脂,约占其总消费量的合成
甘油和氯醇橡胶也消费定量的环氧氯丙烷,环氧氯丙烷的其它消费领域
还有表面活性剂阻燃剂离子交换树脂油田化学品和水处理剂等,消
费比例约为左右。
环氧树脂领域
环氧树脂是热固性树脂的主要品种之。环氧树脂通常是指大分子主
链上含有醚键和仲醇基,同时两端含有环氧基团的类聚合物的总称。环
氧树脂的强度韧性耐化学性耐腐蚀性防水防潮防霉耐热
耐寒性粘接性以及电性能均十分优异。正是由于环氧树脂固化物具有如
此之多的优良性能,因此环氧树脂被广泛地应用于各行各业。特别是防护
涂料,电子电气封装材料,粘接剂,复合材料等领域用途更加广泛。环氧
树脂是目前国内热固树脂中发展最快的产品之。由于其产品性能优异,
特别是在些特殊领域其它材料无法替代,国内环氧树脂需求逐年增长,
近几年环氧树脂进口量年均增长率高达以上。
我国从年开始生产环氧树脂,在世纪年代之前发展速度
不快。自中国石化巴陵公司和无锡树脂厂从日本和德国引进整套环氧树脂
设备和技术以来,使得我国环氧树脂生产规模和产量提高品种增多质
量改善,增强了产品在市场中的竞争力。
自年以来,外资大举进入中国环氧树脂行业,美国陶氏
化学在江苏张家港和镇江各建设了套万吨年环氧树脂装置韩国国都在江苏昆山建设了万吨年装置南阳塑料公司也在昆山建设了万
吨年环氧树脂装置台资宏昌在广州建设了万吨年装置香港建滔在广
州建设了万吨年装置德国壳牌在广州建设了万吨年装置。这些
外资工厂具有相当生产规模,几乎占了目前中国大陆环氧树脂生产能力的
半。同时采用的工艺技术都是国际最先进的,使我国环氧树脂产业不仅
生产能力大幅提升,而且技术装备水平也有了飞跃,特别是从国外到国内
的技术领先刺激,促使国内原有的环氧树脂企业奋发创新,从而实现了良
好的整体带动战略。大连齐化化学公司和江苏三木集团等先后建成较大规
模具有世界先进水平的环氧树脂装置。
到年底,我国环氧树脂的生产能力达到约万吨年,产量约
万吨,消费环氧氯丙烷约万吨,约占环氧氯丙烷总消费量的。
虽然我国近年环氧树脂的生产有了长足的发展,但国内产量仍不能满足快
速增长的市场需求,近年进口量增长迅速,从年的万吨增加到
年的万吨,进口年均增长率高达消费量从年的
万吨增长到年的万吨,年均消费增长率。
今后段时期,我国将重点发展汽车能源交通运输电子建筑
等支柱产业,势必造成对环氧树脂的强劲需求,预计年国内环氧树脂
需求量将达到万吨左右。国内已有多家企业宣称有新建或扩建环氧树脂
的计划,主要包括无锡树脂厂新建万吨年张家港陶氏二期万吨年
保力新树脂昆山有限公司万吨年天津化工厂万吨年等。预计
年国内环氧树脂产量将达到万吨以上,对环氧氯丙烷的需求量将
达到万吨以上。合成甘油
甘油是重要的轻化工原料,在医药涂料纺织印染食品造纸
化妆品制革照相印刷金属加工电工材料和橡胶等工业中具有广
泛的应用。其生产方法主要有天然植物提取法发酵法以及化学合成法三
种。
我国曾陆续引进了数套化学合成甘油的技术和装置。由于合成甘油的
中间原料环氧氯丙烷国内市场十分紧俏,而且价格还高于甘油,因此合成
甘油生产装置开工率直较低。不过由于合成甘油质量较好,因此在市场
上较受欢迎,主要生产企业仍维持定量的生产。
目前我国主要有齐鲁石化公司氯碱厂江苏泰兴沃特尔化工有限公司
以及广西柳州市日用化工厂等采用化学合成法生产合成甘油,总生产能力
约为万吨年,年消耗环氧氯丙烷约吨。目前国内甘油来源主
要为脂肪酸副产,由于国内脂肪酸开工率低不足,导致国内市场
上甘油的缺口较大,每年均有大量进口,因此从长远看合成甘油仍有定
的市场容量单,环境友好,
且在无溶剂的反应条件下环氧氯丙烷产率为,选择性达。另外催化
剂可循环使用,反应过程中污染大大减少。
丙烯醛工艺
公司开发的丙烯醛法包括丙烯氧化合成丙烯醛丙烯醛氯化合成
,氯丙醛二氯丙醛氢化合成二氯丙醇二氯丙醇皂化制等工序。
由于丙烯醛法中丙烯氧化制丙烯醛工序消耗了很高的能量,所以此项技术
的能耗和成本很高。
丙酮法工艺
以旭化成公司和三菱公司为代表开发的丙酮法工艺过程包括丙酮氯化
取代制,二氯丙酮氢化为,二氯丙醇皂化制等工序。旭化
成利用丙酮和在氯化碘氯化锂作用下,在非水相中反应生成,
二氯丙酮,再采用异丙醇作为氢化反应的载体,使,二氯氯丙酮发生
转移氢化反应,生成,二氯丙醇,异丙醇被还原成丙酮,返回氯化反应
器循环利用。三菱公司是使二氯丙酮在种络合化合物的作用下,在甲苯溶剂中直接氢化反应制取二氯丙醇。
工艺技术比较
工艺路线分析
丙烯高温氯化法
丙烯高温氯化法工艺的优势如下
工艺成熟,操作稳定。丙烯高温氯化法工艺生产开发历史长,是环氧
氯丙烷生产的主要工艺,国内已多次进行有关技术改造,经验多
引进费用低,装置投资费用与醋酸丙烯酯法相比较低
,中间产品氯丙烯可用于生产农药树脂粘合剂涂料等的生产,
可直接作为产品销售,在实际生产操作过程中可根据市场情况与环氧氯丙
烷进行调节,平衡生产。
丙烯高温氯化法工艺的劣势为
反应副产品较多,原材料转化率低,消耗定额较高
设备腐蚀严重,能耗较高,污水排放量较大。
醋酸丙烯酯法
工业化生产时间较短,仅有近年历史,其工艺优势如下
产品质量较高
采用乙酰氧化技术,收率高,原料消耗指标低
避免了高温氯化反应,条件缓和,不结焦,生产故障少
副产品少,污水排放量少。
醋酸丙烯酯法与丙烯高温氯化法相比,主要原料氯气和石灰用量减少
半采用了乙酸氯化技术,收率较高取消了高温氯化工艺,反应条件缓和,生产故障少且避免了副产物氧化烃类的生成无氯醇化工艺,产品质
量提高。该工艺是目前生产环氧氯丙烷较好的工艺。
醋酸丙烯酯法也存在着明显的劣势,主要包括
工艺反应步骤多
为防止醋酸腐蚀需用不锈钢设备材料,装置投资相对较高。
甘油氯化法
甘油氯化法是国际上最新开发的新工艺,利用生物柴油副产甘油,原
料成本低,工艺先进,因此在成本方面和环保方面具有较大优势。
主要经济指标分析
表环氧氯丙烷的主要技术指标比较
项目高温氯化法醋酸丙烯酯法甘油法
单位消耗折
丙烯甘油
氯气
醋酸
收率接近
含量
能耗较高较低低
废水量
三废治理费占总投资
维修费占总投资由表可以看出,甘油法生产环氧氯丙烷新工艺具有如下优点
甘油法的甘油消耗约为,氯化氢的单耗为,无需昂贵的催化剂,
与丙烯高温氯化法的丙烯单耗,氯气单耗相比,生产成本也比
较低。甘油法副产物少,废物处理成本低,废水排放量仅为丙烯法的,
污染大大降低,对环境友好。整个生产过程中不需要消耗氯气和次氯酸,
无高温高压,操作条件比较温和安全可靠。甘油法不消耗丙烯,可摆
脱丙烯紧缺的制约,原料资源丰富价格便宜,还可以再生,易形成循环
经济。
工艺技术方案
通过比较丙烯高温氯化法醋酸丙烯酯法及甘油法三种工艺的基础
上,根据石油价格的不断上涨生物柴油附产甘油过剩的市场行情,结合
晨光工业园区内现有生产装置附产电石渣或和的实
际情况,从环境保护角度出发,综合利用现有装置的附产资源,不致于增
加区域环境负担,建议采用甘油法生产工艺技术,其工艺流程简图如下
技术来源
固废固废废水
产品
反应分离皂化提纯
甘油
催化剂
氢氧化钙
废气本项目工艺技术引进国外先进生产技术,并从环境保护的角度出发,
后序做适当的改造,实现废物的合理利用。
主要原材料及公用工程条件
主要原材料及公用工程条件如表
表主要原材料及公用工程条件
消耗材料
名称
甘油
氢氧化钙或氢氧
化钠
工业
水
循环水
蒸汽
电力
备注
消耗量
装置占地及定员
本项目拟占地面积为,装置定员为人。
环境保护
装置三废排放量
本项目生产采用清洁生产工艺。采用先进的工艺技术生产设备,注
重提高转化率,充分考虑污染物的回收和综合利用。外排污染物与同类产
品相比大为减少。本项目产生的废水废气均得到了有效的治理,做到达
标排放。项目三废主要为废气废水固废,其产生量如表。
表项目三废产生量览表
序号名称项目排放量主要组成物备注
废气
环氧氯丙烷,
其它,
废水ˉ,
固废主要是含二氯丙醇氯丙醇醚类甘油环氧氯丙
烷及其它有机氯化物
装置三废治理措施
废气治理措施
项目产生废气采用焚烧和碱洗处理,经处理后烟气排放气量为
,排放气中环氧氯丙烷其它
。各污染物浓度为环氧氯丙烷
其它。废气通过米高排气筒排放。各污染
物排放浓度均达到排放标准要求。
废水治理措施
含废水经蒸发浓缩,回收外售,经回收后及其它废
水送园区污水处理厂进行处理经处理后排水中,
。
对于环氧氯丙烷提纯系统产生的废水缩合液,其主要成份是甘油缩合
物,拟外售作燃料。
固废治理措施
危险废物送有焚烧装置进行焚烧处理。对部分有回收价值的固废送有关
单位回收综合利用。
投资估算及静态经济效益分析
万吨年环氧氯丙烷项目的建设投资为万元,总投资约为
万元。
静态经济效益指标如表表万吨年环氧氯丙烷项目静态技术经济指标
序号项目名称单位数量备注
总投资万元
建设投资万元
年销售收入万元产品价格按万元吨计
年总成本万元
年利税额万元
年利润额万元
投资利税率
投资利润率
投资回收期税后年包括建设期年
结论与建议
结论
根据市场分析,我国环氧氯丙烷市场前景看好,发展潜力较大。本项
目产品供应园区十二五规划中环氧树脂项目用,不外销。当环氧氯丙
烷有剩余时,才考虑外销。
本项目推荐建设万吨年环氧氯丙烷装置,结合晨光工业园区产业链
发展需要,工艺上
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