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            行業聚焦

            環氧丙烷(PO)生產技術陷入困局

            來源: 聯創集團

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            環氧丙烷(PO)市場目前勢頭強勁,聚氨酯領域對PO的需求量居高不下,但技術上的嚴格把控一直遏制著新工廠的建立。

            不過鑒于中國最近新增的生產線,這一局面不會持續很久。在丙烯的各種衍生品中,PO的增產速度屈指可數,年產量在2010年至2016年件增長了3.5%。根據多元醇產品的需求量預計會在未來10年增長近4%,PO目前的增長水平將持續不變。

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            多元醇和二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)結合會形成聚氨酯泡沫,制成軟泡時用作家具、床墊汽車座椅,制成硬泡時則主要用于生產保溫材料。非泡沫聚氨酯重要性也與日增,尤其是在漿料方面,在汽車保險杠和電子產品應用中也逐漸替代熱塑性塑料。

            聚氨酯是典型的多功能產品,可用于多個領域。該產品可隨時變形成各種所需產品,不需要很多工具,人力耗費也不多。

             

             

             
            下游PO需求量的高漲

             

             

            軟泡在床墊中的使用推動著新興市場的發展,現代家居的生產制造也從原先的使用傳統材料逐漸轉向軟泡。據悉,2010年2016年,多元醇在非洲、南亞地區的年使用量增長了8%。

            發達國家的多元醇市場也發展迅速,但其更多使用于改善建筑和白電的保溫性,當然在開拓新用途上亦有進展。

            聚氨酯保溫材料憑其厚度擁有目前最高的保溫性能,防導熱效果最好。多元醇生產較為容易,通常是在當地分散生產的。聚醚多元醇設備的安裝相對簡單,成本也較低。但PO原料的貨源短缺問題比較嚴重。

            預計,2017年全球PO開工率將在87%,其中只有70%用于聚醚多元醇。鑒于這個速度,若要滿足需求量,得要安裝更多PO設備。

            以下為三代PO工廠技術:

             

             

             

            第一代:氯丙醇法。將丙烯轉化為氯丙醇在進行脫氯。這種方法有2個問題,一是廢棄氯化鈣的高污染,二是需要大量的氯。

             

            第二代:用有機過氧化物氧化丙烯。常用的有叔丁基過氧化氫和乙苯氫過氧化物。副產物有用來制作甲基叔丁基醚(MTBE)的叔丁醇(TBA)和生產苯乙烯用的乙苯。這種方法增加了投資決策的復雜度。

             

            第三代:這種方法是由Degussa-Uhde(就是現在的贏創)和巴斯夫/陶氏化學同時研發出來的。

             

             

            2006年,Sumitomo開發了氧化枯烯氫過氧化物的方法。副產物枯草醇可以循環回枯烯。 2008年,Degussa-Uhde(現Evonik)和BASF / Dow Chemical同時發現可通過用過氧化氫(HPPO)氧化丙烯,由此一來,副產物就只有水。

             

             

             
            克服生產問題

             

             

            第一代的氯丙醇技術的環境污染問題和成本問題不是很嚴重。采用這一技術的工廠多見于20世紀60年代、70年代,1990年后新建的工廠都在中國。近年來,建造速度已有所減緩。自2010年,中國地區至少175,000噸/年產能的工廠已遭關閉。

            那么第二代副產苯乙烯或MTBE的工廠呢?現環氧丙烷/苯乙烯單體(POSM)技術在日本、西班牙、俄羅斯和中國使用很頻繁。這一技術是原先利安德(ARCO)和Shell開發技術的改良版。目前全球有14個POSM工廠。 POSM工廠的問題在于,苯乙烯需求增長沒PO那么快:2010-2016年,苯乙烯消費量上漲了1.7%,而PO需求增速為3.7%/年。

            在印度或中國這樣的地區,苯乙烯需求依然在增長,產品處短缺狀態,新建POSM設備在情理之中。而在美國,長期就苯乙烯市場來看,不見任何新建POSM設備的必要。今年1月,殼牌公司從沙特合資公司SADAF撤了出來。這一舉措可能會削減中東地區新設POSM生產設備的可能性,至少在短期內是這樣的。

            那采用PO/TBA技術工廠怎么樣呢?之前利安得巴塞爾購買了技術持有者ARCO化學和亨斯邁。因此該技術現僅僅揣在利安得巴塞爾手中。目前全球只有五個PO/TBA工廠:兩個在美國,兩個在歐洲,一個在中國。第六個即將在中國南京建立,這家產能為240,000噸/年的工廠由亨斯邁和中國石化共同擁有。利安得巴塞爾稱其正考慮在美國在建一家此類工廠。這些工廠的實際TBA產量是PO的兩倍,MTBE市場比其PO市場應更值得我們擔憂。

            某種程度上,Sumitomo的技術尚未達到公司預期。其全球只有兩家工廠,原來的一家在日本,另一家在沙特阿拉伯,均由沙特阿美石油/Sumitomo合資的公司PetroRabigh于2009年建立。另外兩家有Sumitomo許可的工廠計劃在亞洲開設。一個將于2018年在韓國正式成立,由S-Oil運營;第二個是在泰國,2019年由PTT全球化學公司經營。

             

             

             
            現代的高成本效益選擇

             

             

            業內有消息稱,PO/TBA生產工藝,相對于最近高效的HPPO技術,還是過于復雜,成本花費也高。HPPO生產過程相對簡單,幾乎沒有副產物。因此,它被視為最現代、最具成本效益的生產技術。Degussa-Uhde公司稱,第一家采用該工藝的工廠是由SK化學于2008年在韓國建成的。隨后不久,就在同年,巴斯夫/陶氏也建了一家HPPO工廠,是在安特衛普。

            后來,巴斯夫/陶氏又新建兩家工廠,一家于2011年設在了泰國,另外一家陶氏合資企業Sadara 化學于2017年在沙特阿拉伯投入運行。

            Degussa-Uhde(目前由贏創公司所有)將該技術授權許可出售給中國吉林的吉森化學公司(從2014年起生效)。不過,有幾位中國業者正在研發自己的HPPO技術開展,這可能改變目前的PO市場格局?,F中國正在推廣HPPO式PO生產線。

            如果中國業者取得成功,將會有新一批PO廠涌現,供應情況得到緩解。此外,TBA工廠和POSM工廠數量也有所增加,特別是中國和印度,這些地區需要的更多是MTBE和苯乙烯。

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