【正文】 、消泡劑、化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 12 頁(yè) 共 45 頁(yè) 合成甘油、有機(jī)酸等，可作為合成樹脂、泡沫塑料、增塑劑及表面活性劑等化工原料；亦可作硝酸纖維素、氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯等樹脂和有機(jī)物質(zhì)的低沸點(diǎn)溶劑等。 環(huán)氧丙烷的應(yīng)用 環(huán)氧丙烷（ PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有機(jī)化工合成原料，主要用于生產(chǎn)聚醚、丙二醇等。 我國(guó)環(huán)氧丙烷主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇（ PPG）。 全球環(huán)氧丙烷需求增長(zhǎng)持續(xù)堅(jiān)挺，近幾年供需持續(xù)緊張。 其他 6 050 kt，占 9. 2%。而剩余 部分主要用于生產(chǎn)丙二醇醚、二丙二醇、阻燃劑、合成潤(rùn)滑劑、油田鉆井化學(xué)品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、異丙醇胺、改性淀粉和紡織品表面活性劑等。根據(jù)協(xié)議，煙臺(tái)萬華公司利用該技術(shù)在山東煙臺(tái)生產(chǎn)基地新建一座世界規(guī)模的 PO/MTBE 工廠，新廠 2020 年底動(dòng)工建設(shè)， 預(yù)定 2020年底投產(chǎn)。 a － 1 ) 476 490 520 555 700 945 1060 1260 1585 1605 產(chǎn)量 /kt 330 320 414 430 513 680 895 900 1046 1290 進(jìn)口量 /kt 36 53 116 191 151 120 147 153 254 360 出口量 /kt 1 1 10 15 4 表觀消費(fèi)量/kt 366 373 529 620 654 785 1038 1053 1300 1650 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 20 頁(yè) 共 45 頁(yè) 聚醚多元醇 我國(guó)環(huán)氧丙烷 80%以上用于生產(chǎn)聚醚多元醇，每生產(chǎn) 1噸聚醚多元醇需消耗。主要生產(chǎn)廠家有上海高橋石油化工公司聚氨酯事業(yè)部、中海殼牌、江蘇鐘山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、錦化化工集團(tuán)公司、山東東大化學(xué)工業(yè)集團(tuán)公司、福建湄州灣氯堿 工業(yè)有限公司、天津大沽化工廠等。丙二醇的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，我國(guó)從丙二醇進(jìn)口大國(guó)逐漸成為出口國(guó)。隨著 PPC 合成與應(yīng)用技術(shù)的不斷進(jìn)步、國(guó)家碳排放壓力不斷增大以及國(guó)家政策的扶持， PPC 距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。 （ 4）主要替代市場(chǎng)分析 根據(jù)《對(duì)關(guān)于消耗 臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》的規(guī)定，到 2020 年在世界范圍內(nèi)全面禁用氟氯烴。上海高橋石化的 GLR2020 等慢回彈聚醚都已基本達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的性能指標(biāo)。 CASE 是行業(yè)內(nèi)對(duì)于涂料、膠粘劑、彈性體、密封膠的一個(gè)總稱，多采用官能度 2～ 3 的多元醇以及多異氰酸酯、交聯(lián)劑、其他助劑混合成型。由于環(huán)氧乙烷產(chǎn)品特點(diǎn)及對(duì)儲(chǔ)運(yùn)的限制，產(chǎn)品必須及時(shí)銷售，可調(diào)配的市場(chǎng)存量很小，推動(dòng)著市場(chǎng)價(jià)格不斷創(chuàng)出新高。 2020年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)環(huán)氧乙烷的價(jià)格基本在 10600元 /噸，燕山石化、北京東方、天津石化等均執(zhí)行此價(jià)，貨源有限，供應(yīng)不足。 2020 年世界 PO生產(chǎn)能力統(tǒng)計(jì) ， 氯醇化法占總生產(chǎn)能力的 %， 共氧化法占 %， HPPO 法占 5%， 其它工藝僅占 %。次氯酸化生成的氯丙醇的鹽酸液與過量的 10% ~ 20%的 Ca ( OH ) 2 溶液經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入皂化反應(yīng)器 , 皂化生成的粗 PO 由塔釜以蒸汽汽提至塔頂蒸出 , 皂化污水由釜底排出后泵送閃蒸罐 ,回收廢熱并在污水沉降池回收過量的 C a( OH) 2, 上部液體送污水處理。 She ll法催化劑為負(fù)載于二氧化硅上的釩、鎢、鉬或鈦的化合物 , 如以氯化三甲基硅烷活化的 T iO2 /S iO2 催化劑 , 在丙烯與乙苯過氧化物的摩爾比為 6: 1, 反應(yīng)溫度為 80~ 90e , 壓力 313MPa和接觸時(shí)間為 30m in 的條件下反應(yīng)時(shí) ,過氧化物轉(zhuǎn)化率為 97%, 環(huán)氧丙烷選擇性為 91% ~ 95%。 原料的性質(zhì)與鑒別 (1) 丙烯 丙 烯屬于單烯烴，化學(xué)式為 C3H6，分子式為 ，在常溫常壓下為無色帶甜味的氣態(tài)。分子量 ，相對(duì)密度 (20/4℃ )，熔點(diǎn) ℃ ，沸點(diǎn) ℃ ，閃點(diǎn) ℃ ，自燃點(diǎn) ℃ ，蒸氣密度 ，蒸氣壓 (100mmHg ℃ )，蒸氣與空氣混合物爆炸極限為 %%(體積 )。C，沸點(diǎn) 176。還有建濤等一些小的甲醇生生產(chǎn)廠家。 所以初步?jīng)Q定建廠規(guī)模設(shè)定在 15 萬噸 /年，后期再根據(jù)市場(chǎng)需要進(jìn)行擴(kuò)大調(diào)整。屆時(shí)園區(qū)將建設(shè)成為一個(gè)布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)江上游一流的綜合性化工基地、國(guó)家新材料基地和國(guó)家級(jí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范 園區(qū)。 水： 瀕臨長(zhǎng)江，水資源十分豐富。 圖 長(zhǎng)壽工業(yè) 園所處的地理位置 選擇原因 能源優(yōu)勢(shì) 天然氣： 重慶探明可開采儲(chǔ)量 3900 億立方米，川東北儲(chǔ)量 ，擁有中國(guó)兩大能源公司（中石油、中石化）向園區(qū)供應(yīng)天然氣，有充足的供氣保障。園區(qū)首期規(guī)劃面積 ，分 為天然氣化工片區(qū)、石油化工片區(qū)、精細(xì)化工片區(qū)及化工材料片區(qū)，是重慶市集天然氣化工、石油化工、生物質(zhì)化工、精細(xì)化工和新材料產(chǎn)業(yè)于一體的綜合性化工園區(qū)，是重慶市資源加工業(yè)的重要平臺(tái)。未來環(huán)氧丙烷消費(fèi)中，聚醚仍然占主導(dǎo)地位，所占的比例有所上升。 原料供應(yīng)路線 本廠所用甲醇可由園區(qū)其他廠家供應(yīng)。純的過氧化氫是一種淡藍(lán)色粘稠狀 液體。 mol1 溫度 /℃ 40 20 0 20 40 60 80 汽化熱 /KJ BASF公司為了解決工程放大中可能出現(xiàn)問題 , 曾于 2020年在路德維希建 100t /a HP PO 工藝中試裝置。因此當(dāng)今聯(lián)產(chǎn)法大都建成 PO /SM生產(chǎn)裝置。一般使丙烯和水過量以降低生成副產(chǎn)物二氯丙烷、丙醛等。環(huán)氧乙烷也是如此。 2020年 12月至 2020年 4月，價(jià)格基本在 9000～ 10000元之間。 產(chǎn)品價(jià)格分析 近年來國(guó)際原油價(jià)格大幅波動(dòng)，對(duì)我國(guó)環(huán)氧乙烷的市場(chǎng)有著重要的影響。這可以大大降低發(fā)泡工藝中胺催化劑的用量，因此降低聚氨酯泡沫塑料中揮發(fā)性有機(jī)化合物的釋放，達(dá)到環(huán)保的要求。 慢回彈聚氨酯泡沫從引入我國(guó)以來就吸引了很多市場(chǎng)的目光，它以其獨(dú)特的延遲回彈效應(yīng)廣泛應(yīng)用于靠枕，枕頭，減震等方面，為軟泡領(lǐng)域又帶來了新的活力。 從 2020年 1～ 3月份加權(quán)均價(jià)來看，進(jìn)口 PO價(jià)格較 2020年有所回落，據(jù)行業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)： 2020年的 PO市場(chǎng)，雖然有諸多不利因素，但從其價(jià)格自身來看，依舊有高位徘徊的可能性。 隨著我國(guó)承諾的碳排放指標(biāo)的落實(shí)和低碳社會(huì)的到來，二氧化碳綜合利用，尤其是二氧化碳基生物塑料產(chǎn)業(yè)化顯得非常具有現(xiàn)實(shí)意義。 丙二醇的應(yīng)用領(lǐng)域很廣 （消費(fèi)結(jié)構(gòu)見圖 37） ，其中 主要 用于制造不飽和聚酯樹脂 (用于涂料和玻璃纖維增強(qiáng)樹脂 )、 功能流體 (防凍液、化冰劑、傳熱液 )等。 圖 我國(guó) 2020年 PPG消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖 圖 2020～ 2020年我國(guó) PPG產(chǎn)能、產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)圖 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 21 頁(yè) 共 45 頁(yè) 從圖 ， 2020～ 2020年我國(guó) PPG產(chǎn)能、產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，產(chǎn)能年均增長(zhǎng)率達(dá) 15%，產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率達(dá) 17%。其他領(lǐng)域占 11%。目前我國(guó)仍有幾套大型 PO 裝置正在進(jìn)行項(xiàng)目前期工作。 *二丙二醚和三丙二醚 項(xiàng)目 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020年 (預(yù)測(cè) ) 2020年 (預(yù)測(cè) ) 乙二醇醚 338 381 406 378 361 419 570 671 聚醚 4108 4283 4348 4201 3980 4338 5865 6628 丙二醇 1071 1171 1163 1076 1023 1107 1417 1569 二 /三丙二醚 * 92 98 97 88 84 95 110 123 其他 603 635 627 618 526 605 725 779 合計(jì) 6213 6568 6641 6362 6010 6563 8689 9771 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 17 頁(yè) 共 45 頁(yè) 圖 世界 PO 的消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)圖 從圖 ，目前，世界環(huán)氧丙烷的消費(fèi)主要以生產(chǎn)聚醚多元醇為主，約占總消費(fèi)量的 60%以上，其次是丙二醇，約占 20%左右。 聚醚 43 380 kt，占 66. 3%。 其它行業(yè) 另外，環(huán)氧丙烷還少量用于涂料、剎車液、防凍劑、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃油添加劑、地板拋光劑、印刷油墨、電子化學(xué)品、清潔劑、選礦劑、皮革加工、 PS版用感光液、短效增塑劑、染料、非離子型表面活性劑、油田破乳劑、阻燃劑、農(nóng)藥乳化劑及潤(rùn)濕劑等行業(yè)。聚醚多元醇是從環(huán)氧丙烷衍生而來的，是含有兩個(gè)或多個(gè)羥基（ OH）的有機(jī)材料，有些聚醚品種含有微米級(jí)聚合物理粒子懸浮物。也應(yīng)避免酸性鹽（如氯化錫、氯化鋅）、堿類、叔胺等過量地污染環(huán)氧丙烷。 氣味 具有醚類氣味 分子式 C3H6O 沸點(diǎn) (101kPa) ℃ 凝固點(diǎn) ℃ 密度 (20／ 20℃ ): 蒸汽壓 (25℃ ) 折射率 閃點(diǎn) 閃點(diǎn)（開杯） 37℃ 爆炸極限 (在空氣中 ) （ V/V%）： ～ %(VOL) 溶解性 溶于水、丙酮、四氯化碳、乙醚、甲醇、乙醇等多種溶劑互溶 環(huán)氧丙烷化學(xué)性質(zhì)活潑，易開環(huán)聚合，可與水、氨、醇、二氧化碳等反應(yīng)，生成相應(yīng)的化合物或聚合物。促進(jìn)國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)的革新。生產(chǎn)環(huán)氧丙烷企業(yè)的產(chǎn)能最小應(yīng)為 10 萬t/a以上。 ( 2) 原材料簡(jiǎn)單，僅需過氧化氫和丙烯，且無需考慮聯(lián)產(chǎn)品問題 。國(guó)內(nèi)丙二醇主要消費(fèi)領(lǐng)域集中在不飽和樹脂領(lǐng)域 , 在該領(lǐng)域重消費(fèi)比例高達(dá) 70%以上 , 其它領(lǐng)域占 30% 。預(yù)測(cè)到 2020 年我國(guó)聚醚多元醇市場(chǎng)需求量將達(dá)到 萬 t,到 2020 年將達(dá)到 萬 t。 2020 年 ,是中國(guó) PO 發(fā)展史上非常重要的一年。 2020 年國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷用于聚醚多元醇的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的%， 占據(jù)主導(dǎo)地位 ， 丙二醇占 %， 其他包括異丙醇胺等占 %。福建湄洲灣氯堿工業(yè)有限責(zé)任公司 2萬 t/a。山東濱州化工廠 1999 年利用自己的技術(shù)把 2 萬 t/a PO擴(kuò)建到 萬 t/a,在此基礎(chǔ)上自己獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)了 6 萬 t/a PO 裝置 ,目前共有總生產(chǎn)能力為 10萬 t/a。 1993 年 4 月 ,上海高橋石化公司化工三廠 ,采用中國(guó)石化總公司消化吸收引進(jìn)技術(shù) ,結(jié)合國(guó)內(nèi)開發(fā)技術(shù)又建成投產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化 2 萬t/aPO 生產(chǎn)裝置。 1988 年 2月 ,原南京金陵石化公司化工二廠建成投產(chǎn)我國(guó)第 1 套PO 引進(jìn)裝置 ,生產(chǎn)能力為 1 萬 t/a。如果將丙烯環(huán)氧化過程中與現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)雙氧水過程結(jié)合起來 ,即將生產(chǎn)過程中的雙氧水不經(jīng)過提純直接用于環(huán)氧化反應(yīng) ,則可以大大降低成本 ,減少能耗 ,這也是丙烯用雙 氧水環(huán)氧化實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必然趨勢(shì)。 研究的范圍 本研究報(bào)告主要對(duì)以下幾方面作了詳細(xì)而深入的調(diào)查研究： 建設(shè)意義 市場(chǎng)分析 原料路線 建設(shè)規(guī)模以產(chǎn)品方案 廠址選擇 效益分析 研究結(jié)論 本項(xiàng)目采用的生產(chǎn)工藝是以丙烯雙氧水制備環(huán)氧丙烷。 指導(dǎo)思想和原則 項(xiàng)目建設(shè)必須嚴(yán)格遵守國(guó)家和地區(qū)的相關(guān)政策以及法律法規(guī)，符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃； 產(chǎn)品方案要以實(shí)際需求為主，做到資源最大化的利用。該過程具有條件溫和，原料無毒、無腐蝕性，使用相對(duì)廉價(jià)而安全的稀 H202 水溶液作氧化劑，原子利用率高，反應(yīng)速度快，選擇性高，過程環(huán)境友好無污染等優(yōu)點(diǎn)，符合綠色化學(xué)和原子經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念的要求，因此被認(rèn)為是生產(chǎn) PO 的綠色新工藝。 TS 一 l 分子篩經(jīng)典合成法采用不含堿金屬離子的高純 TPAOH 為模板劑 ,成本較高 ,而且合成條件苛刻 ,制備重復(fù)性差 ,工業(yè)應(yīng)用困難較大。1991年 5 月山東張店化工廠建成 1萬 t/a 年引進(jìn)裝置 。目前 ,2 套 1 萬 t/a 生產(chǎn)裝置經(jīng)多次改造 ,擴(kuò)至 2 套 2 萬 t/a、共 4萬 t/a PO 生產(chǎn)裝置 。至此 2020 年 , 我國(guó) PO主要生產(chǎn)廠家有 12家 , PO 總生產(chǎn)能力為 萬 t/a,見表 1。 Lyondell 中石化 (鎮(zhèn)海 )新建 28 萬 t/a。2020 年聚醚多元醇產(chǎn)量 萬 t,進(jìn)口 萬 t,出口 t,表觀消費(fèi) t,產(chǎn)品自給率為 81%。生產(chǎn)商利潤(rùn)明顯