環氧丙烷業界熱議“雙碳”時代危與機
已有人閱讀此文 - -“雙碳”時代的環氧丙烷產業將進入新一輪洗牌期,產業升級路徑日漸明晰,先進產能與上下游一體化項目有望持續受益。這是從10月29~30日在江蘇泰州舉行的2021(第四屆)中國環氧丙烷產業鏈技術開發與產業發展論壇上傳達出的信息。
本次論壇由《中國化工報》社有限公司和江蘇怡達化學有限公司聯合主辦,常州瑞華化工工程技術股份有限公司協辦,論壇圍繞“科技創新促綠色發展”主題,聚焦環氧丙烷先進生產工藝,探討國內環氧丙烷裝置運行情況、新工藝技術研發及產業化成果、下游領域發展前景等。多位業界專家學者就環氧丙烷產業高質量發展路徑發表了觀點。
《中國化工報》社有限公司副總編輯張勇:加強產學研用合作 推動行業高質量發展
產業鏈供應鏈安全性和競爭力是構建新發展格局的基礎,也是統籌發展和安全的客觀要求。環氧丙烷產業是一個上下游合作多、市場潛力大、應用前景好的領域,上下游產品盈利豐厚,行業的高景氣又引來資本投資熱潮。
從地域上來看,中國作為亞洲地區最大產銷地,迎來產能擴張的爆發新周期。2021年新增環氧丙烷年產能將不低于百萬噸,中國市場成為全球環氧丙烷新增產能的主戰場。與此同時,伴隨國內新工藝技術的逐步成熟并推向產業化,環氧丙烷行業新舊產能更替加快,PO/SM、PO/TBA、HPPO、CHP工藝裝置有望進一步替代傳統的氯醇法裝置。
江蘇怡達化學股份有限公司董事長劉準:加快推進HPPO技術自主研發與產業化
為加快推進HPPO技術自主研發與產業化,江蘇怡達化學股份有限公司與大連理工大學等科研院所為HPPO技術開發和產業化經歷了十六個春秋的研發,分別進行了小試、百噸級中試、千噸級中試,對催化劑、反應技術、分離技術、污水處理技術進行了全過程研究,研發經費超過1.5億元。泰興怡達化學有限公司年產15萬噸環氧丙烷項目現已做好試生產的準備,裝置水聯動也通過了科技部“十三五”重點研發計劃的驗收。這次中國化工報為行業搭建了良好的交流平臺,共謀環氧丙烷產業鏈發展大計,實屬難得,歡迎同仁多多交流指導。
中石化經濟技術研究院專家呂曉東:“十四五”石化行業面臨新的問題與機遇
我國是世界最大的石化產品生產和消費國家,但是目前行業依然面臨一些問題。一是“低端過剩,高端短缺”的結構性矛盾依舊是石油和化學工業的主要矛盾;二是科研投入不足,自主創新能力薄弱;三是企業多而散,盈利能力偏弱,國際化經營水平低,市場配置資源效率不高;四是企業布局不盡合理,化工園區發展水平參差不齊;五是行業安全環保事故時有發生。
進入“雙碳”時代,電子信息、新能源(電動汽車)、高端裝備(航空、航天)、節能環保(水處理)和醫療健康(醫療)等行業都是受關注的領域,塑料回收和可降解塑料產業也將迎來發展機遇期。
中化國際化工原料事業部戰略發展部總經理趙軍:中國環氧丙烷產業發展勢頭強勁
氯醇法工藝流程簡單,投資小,但是生產過程中產生大量皂化廢液和廢渣,污染大,將逐漸退出市場。共氧化法(PO/SM和PO/TBA)工藝流程長,對丙烯純度要求較高,設備造價高。HPPO法克服了氯醇法的弱點,工藝流程短,設備投資較少,但是沒有丙烯配套的裝置成本較高。全球PO產能中,氯醇法和苯乙烯法是主要的工藝,HPPO增長勢頭強勁。從地區來看,美國、西歐和中國是全球主要的供給地區,中國無論從供給和需求都是全球最大,這與其原料優勢和強大的需求市場密切相關。
隨著“雙碳”政策推行,預計中國PO整體的開工率呈下滑趨勢,氯醇法影響最大;從原料端看,丙烯是成本最主要的影響因素。中國PO供給保持10%的增速,HPPO和PO/SM是主要供應來源。
江蘇怡達化學股份有限公司副總經理孫潔:“雙控”政策下HPPO技術大有可為
“雙控”政策下HPPO技術大有可為, HPPO屬國家產業政策鼓勵類、環保產業,投資較少、能耗低、原料消耗低,享有出口退稅政策。而且當PO競爭激烈時,可以銷售雙氧水提高效益。HPPO技術中,配套雙氧水技術很關鍵,怡達采用硫化床雙氧水技術,體系不含堿,安全穩定。目前怡達/JCEC形成了一套完整的HPPO技術,包含流化床技術的雙氧水配套,催化劑、反應器等關鍵設備、工藝、除醛、廢水處理、副產回收的完整技術,并形成一支經驗豐富的HPPO裝置開車團隊,可以為客戶提供項目建設和開車培訓服務。目前15萬噸/年環氧丙烷工業裝置已在泰興怡達化學有限公司建設落成,現已完成項目安評、環評、職衛評價、安設、消防等驗收工作。
常州瑞華化工工程技術股份有限責任公司總經理和成剛:環氧丙烷/苯乙烯聯產技術國產化穩步推進
瑞華PO/SM項目自2010年立項以來,2015年完成中試,到2020年完成核心設備、大規模反應器的生成工藝研究,并開始制造。瑞華PO/SM技術具有利潤率高、投資回報率高等優勢。應用瑞華PO/SM技術,山東菏澤中信國安化工有限公司建設年產8萬噸環氧丙烷、20萬噸苯乙烯,框架已完成,設備全部就位,即將開車。應用瑞華PO/SM技術的浙石化舟山年產27萬噸環氧丙烷、60萬噸苯乙烯項目,目前基礎設計已經完成,設備訂貨已完成,樁基礎基本完成,預計開車時間2021年底或2022年初。
宜昌興發集團有限責任公司總工程師傅騏:以先進工藝降低蒽醌法雙氧水雜質
雙氧水生產以蒽醌法為主,在生產過程中產生的雜質及雜質可能帶來對PO的影響。雙氧水產品中帶有的雜質主要有總碳、金屬離子(設備及原料中帶入)、不揮發物(無機鹽類,主要磷酸鹽)、游離酸。
興發集團旗下宜昌蘇鵬科技有限公司專業從事雙氧水成套技術許可及配套原料的生產,針對雜質問題,公司對于用于HPPO生產的雙氧水工藝,做了如下改進:一是用無磷酸性助劑替代H?PO?,使H?O?對PO催化劑形成的磷酸鹽覆蓋現象大大減少。二是改進了催化劑,氧化反應采用單塔逆流氧化工藝,使反應時間大大縮短,氧化條件也更加溫和,減少了氧化副反應。三是完全采用了甲基環乙基醋酸酯溶劑。四是由于不使用磷酸,金屬離子自然也減少了,游離酸也會減少。此外,針對現在國家對能耗指標的嚴格控制,蘇鵬二代技術中使用單塔逆流氧化和單塔精餾濃縮也降低了產品生產能耗。
寧波鎮海煉化利安德化學有限公司技術經理鄭志云:加強過程安全管理 提升PO/SM裝置安全水平
安全生產是企業的生命線。PO/SM反應涉及過氧化反應、環氧化反應、脫水反應、加氫反應,加強主要工藝安全風險的識別和管控尤為重要。我們建立了過程安全管理模塊,加強基于風險的過程安全管理(17大要素)。對過程安全的承諾,包括過程安全文化,標準符合性,過程安全能力及培訓,全員參與,與風險承擔者溝通;理解危險和風險,包括過程安全信息,危險識別和風險評價;管理風險,包括操作紀律及程序、安全作業許可、設備完整性、承包商管理、變更管理、開車前安全檢查、應急管理;吸取經驗教訓、持續提升,包括事件調查、衡量指標及績效考核、符合性審核及持續提升。在生產管理過程中,我們注重加強以過程安全管理為中心的風險管理。
黎明化工研究設計院有限責任公司工程師尹金鵬:以高品質過氧化氫技術配套HPPO工藝
黎明院是國內蒽醌法固定床工藝的創始單位,50多年以來,始終致力于過氧化氫技術進步,其工藝技術、工程設計以及配套鈀催化劑產品等曾多次實現行業首創,并多次獲得國家級獎項。目前黎明院是國內唯一兼具技術研發、工程設計,以及催化劑關鍵原料研發與生產的專業公司,可提供配套HPPO工藝的高品質過氧化氫生產技術。
黎明院過氧化氫技術在國內設計建成93套過氧化氫裝置,其中10萬噸以上裝置47套,20萬噸以上裝置19套,30萬噸以上裝置2套,40萬噸以上裝置2套,總產能逾1095萬噸(折27.5%H?O?),曾兩次出口印尼。黎明院配套HPPO工藝過氧化氫技術方案具有過氧化氫裝置規模大,產品品質高(純度、濃度),固定床裝置生產成本更低,投資成本僅為流化床的60%等優勢。并有5大核心技術。
遼寧中舟得水環保科技有限公司總經理王靜:破解HPPO廢水處理技術及應用難題
遼寧中舟得水環保科技有限公司是一家集技術研發、工藝設計、工程項目總承包、環保技術產品開發及銷售為一體的國家級高新技術企業,擁有豐富的廢水處理總包工程設計、管理、施工、調試經驗,為客戶解決廢水處理和資源化利用等問題。
HPPO法制環氧丙烷工藝廢水主要有PO生產廢水、H?O?生產廢水等。特點是有機物種類多,雜環物質比例較大;具有生物毒性物質較多;含氮有機物多,總氮含量高;H?O?生產廢水含油物質較多。
對此,中舟得水公司開發出專有的HPPO廢水處理技術工藝,一是進行全套生物處理法,采用分類收集+pH調節+生物調節池+兩級厭氧生物+好氧生物氧化+二沉池+排水工藝;二是將5股廢水(環氧丙烷3股+雙氧水2股)分2大類收集,含醇廢水進行生化調節+厭氧處理,其他廢水進行Fenton氧化+中和沉淀池,出水和污泥排至廠內綜合污水站再進行處理。
埃地沃茲貿易(上海)有限公司市場主管付鳴濤:真空技術助力環氧丙烷產業鏈
真空應用于化工生產的各個領域,發揮著關鍵的作用。包括節省能耗,如降低蒸汽壓力;幫助分離,如減壓蒸餾;提高產率,如可逆反應中抽取產物;加速干燥過程;保護熱敏性產物;防止氧化;脫氣,協助材料成型等。
在PO產業鏈的不同工藝中,公司的靈活方案可以滿足不同客戶需求。具體而言,如共氧化法中使用蒸噴/液環方案,粗產物分離程度得到改善,最終產物的純度進一步提高;PPG工藝中,干式方案使更多原料得到回收,經濟效益更佳;環保處理領域,真空結合閃蒸或多效蒸發器,將廢水中的熱量回收,并減少廢水排放量,能效及環保效益得到改善;針對易燃易爆產物,在合規可靠的真空下操作壓力可適當降低,保證產物的品質與安全。
蒂森克虜伯伍德氯工程技術(上海)有限公司高級經理張碩:企業C?及下游一體化解決方案
蒂森克虜伯公司作為世界知名專利商,500強公司,在化工行業有一系列的解決方案,其中就包括C?及下游一體化解決方案。
PDH工藝方面,公司專有技術能將丙烷或丁烷轉化為相應的烯烴(丙烯或丁烯)。蒂森克虜伯伍德PDH STAR技術主要優勢:操作簡單、可靠;通過增加反應器數量即可進行簡單的工業放大;催化劑壽命長達6年。此外,蒂森克虜伯伍德與贏創強強聯合,為客戶提供雙氧水及環氧丙烷裝置一站式一體化服務。由于高效的原料消耗、高性能催化劑和低資本投資,HPPO工藝的運行具有極高的成本效益。
東方證券化工首席分析師倪吉:碳中和背景下PDH產業鏈受關注
氫氣是石油化工、煤化工等不可或缺的原料,過去主要依賴煤與天然氣制氫,但碳中和目標下,需要無排放的制氫新方式。其中輕烴化工碳排放較小,未來有望成為烯烴增量重要來源,且藍氫成本極低,在碳中和情境下具有巨大價值。輕烴化工副產氫氣屬于藍氫,無碳排放。過去氫氣主要進鍋爐燃燒,財務上按照抵扣的燃料氣價格計算,一般在5000元/噸左右。
碳中和情境下,碳價計入成本,對應氫氣成本大幅上漲,特別是沿海地區風光資源較差,綠電成本更高。如果可以有效利用藍氫,則可以大幅降低生產成本。
未來輕烴化工的盈利重心應當從烯烴側轉移到氫氣側。遠期全面可持續化需要開發新原料和新技術,要大力發展合成生物學、塑料再生技術和回收體系。
上海三韜商務咨詢有限公司市場分析主管童坤:今年國內環氧丙烷供應格局生變
今年環氧丙烷價格大起大落,成本面則相對平穩,全年國內環氧丙烷平均利潤在6500元/噸左右,雖然今年利潤情況表現搶眼,但未來伴隨供需格局的轉變,氯醇法環氧丙烷利潤存在逐步縮窄預期。
2021年,國內環氧丙烷供應格局發生變化,既有天津大沽的氯醇法裝置永久關停,也有殼牌二期、江蘇富強新材料以及中化泉州等新裝置產能投產。聚醚多元醇是環氧丙烷最大的下游消費領域,消費占比約75%;丙二醇及其聯產物碳酸二甲酯為第二大消費領域,占比約9%;其次是丙二醇醚、異丙醇胺和TCPP阻燃劑,占比分別為8%、3.7%和2.9%。
華東理工大學教授方云進:PCC技術開發取得突出進展
聚碳酸亞丙酯(PCC)是唯一具有“碳中和”概念的可降解塑料,生物相容性好、較高的氣體阻隔性能以及耐溶劑性能等,具有較高強度、彈性系數及無毒無害等特點。廣泛應用于食品包裝、醫用材料、膠黏劑以及工程塑料等方面。
國際上公認的PPC催化劑的成本低于300美元(2000元),華東理工大學開發的技術在外購催化劑的情況下,催化劑成本大約1200元/噸PPC(達到國際標準2000元/噸PPC),如果自行生產催化劑原料,催化劑成本大約500元/噸PPC。而且催化劑不含鉻、鈷、鎳等毒性元素。經脫除催化劑以后,采用熱脫揮擠出造粒,產品為無色透明顆粒,經沉淀劑潷析法直接干燥,獲得的產品為白色顆粒狀或粉狀固體。產品性能方面,可以生產超高分子量PPC,生產過程中可以調節催化劑活性,根據需求調節產品指標,重均分子量50萬-120萬,分子量分布2.5-5.5。
在熱點聚焦環節,技術專家、科研院所、相關企業代表就環氧丙烷工藝路線選擇、新上項目運營狀況、技術難點、安全管控措施、下游應用方向和市場格局等議題展開了討論。