创新发展提速,业界聚焦环氧丙烷行业发展新路径

  随着环氧丙烷工艺国产化日渐成熟和大规模应用加速,产能持续扩张,供大于求已成定局,行业格局将重塑。未来,在一体化、智能化、新工艺及环境绩效上有前瞻性布局的企业将获得更多的市场机会。这是9月26~27日召开的2023(第六届)环氧丙烷产业链技术创新与产业发展论坛上传出的消息。

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  本次论坛由《中国化工报》社有限公司主办,论坛围绕“创新赋能 助推绿色转型”主题,聚焦环氧丙烷产业发展新方向,探讨行业转型升级面临的新任务和新要求,交流“双碳”政策背景下环氧丙烷工艺迭代、过氧化氢装置安全性和技术难点,以及下游聚醚、聚氨酯等领域的发展趋势。

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  《中国化工报》社有限公司总经理、总编辑张健秋:当前,石化行业正处于转型升级的关键时期,探讨环氧丙烷产业链发展,更应着眼于国家大力推进高质量发展的战略考量。在“双碳”政策的持续推进下,环氧丙烷绿色生产、工艺转变成趋势。

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  常州瑞华化工工程技术股份有限公司董事长徐志刚:常州瑞华从事环氧丙烷事业10年有余,公司发展至今,离不开行业各界的支持与帮助。本次大会为全行业搭建了一个交流与学习的平台,汇集了来自行业科研单位、高校专家和企业家等代表,共同把脉环氧丙烷产业链发展现状、洞察行业未来发展趋势。

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  道琼斯资讯有限公司执行总裁、亚洲区烯烃业务负责人陈伟明:目前,环氧丙烷正处于产能释放期,丙烯作为生产环氧丙烷的核心原材料,对环氧丙烷的供需、价格等有不可忽视的影响。在中国新建蒸汽裂解装置和丙烷脱氢装置的推动下,全球丙烯市场正处于建设周期,今年仍然是丙烷脱氢投产大年。目前,国内丙烯自给率已超过100%,短期内产能过剩将持续,因此丙烯市场面临较大压力。加之能源和原料价格高、需求增长放缓。建议烯烃生产商可以通过提升单体销售的灵活性、进料灵活性和下游衍生物的多样性来应对弱势市场。综上,从长期看,能源转型会给丙烯原料及丙烯产量带来负面影响。

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  资深石油化工专家杨向宏:2015~2025年,中国环氧丙烷的主要原料丙烯严重过剩已成定局,今后五年全球环氧丙烷市场需求量增速不会超过2%。此外,从下游市场分析,聚醚多元醇市场对环氧丙烷需求最为强烈,约占总需求的80%。目前,聚醚多元醇产能仍在扩张,因此产能过剩现象将进一步加剧。

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  常州瑞华化工工程技术股份有限公司总经理吴非克:间歇氧化法环氧丙烷生产工艺是替代传统氯醇法工艺的新一代绿色环保生产工艺。通过不断的技术研发和攻关,国内企业已经打破了国外技术封锁,成功开发出了具有自主知识产权的间歇氧化法环氧丙烷技术,特别是常州瑞华开发的环氧丙烷和苯乙烯联产技术,随着中信国安化工和浙江石化两套PO/SM装置的成功投产,证明了国产技术的可行性。其中,浙江石化27/60万吨/年PO/SM装置生产的环氧丙烷产品乙醛+丙醛含量<10ppm,远小于国标优等品要求,受到环氧丙烷市场的追捧,说明了常州瑞华具有自主知识产权的POSM技术成功实现了国产技术的突围和提升。

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  泰兴怡达化学有限公司副总经理孙洁:泰兴怡达化学有限公司“年产15万吨环氧丙烷项目”采用江苏怡达自主研发,具有自主知识产权的HPPO技术,低物料消耗、低能耗、低成本、投资少,具有独特的竞争优势,符合国家清洁生产、节能减排的产业政策。项目开车以来,产品品质高且稳定,经过一年多时间华东地区市场销售,得到了华东地区各环氧丙烷下游企业(包括高端聚醚多元醇)的一致好评。

  怡达HPPO环氧丙烷技术具有以下9个独特优势:

  1.反应技术优势:自主研发钛硅分子筛催化剂和反应器,反应安全、充分、温升平稳。反应物料分布均匀、撤热分布均匀。反应过程丙烯对环氧丙烷(简称PO)的选择性平均达98%,双氧水转化率≥97.5%。

  2.产品质量高:产品质量决定客户群体,怡达产品平均PO含量≥99.97%;醛含量≤30ppm,可以应用于环氧丙烷的各类下游。怡达HPPO技术产出的产品已经得到了包括高端聚醚多元醇在内的下游所有行业的使用和高度认可,并得到了高度评价。

  3.原料消耗更低:丙烯消耗≤0.75t/tPO;双氧水消耗≤0.650t/tPO。

  4.能耗低:蒸汽消耗≤3.1 t/tPO(含废水处理);电耗≤228度/tPO。

  5.副产少:副产量≤1.5%(以PO产量计),为丙二醇甲醚副产品;丙二醇及其他副产品生成量极少。

  6.配套双氧水的配伍性高:采用流化床双氧水技术,单套产能大,能耗低、流化床双氧水与PO的配伍性高。

  7.三废处理技术先进:废水处理工艺成熟稳定,吨废水处理成本约40元。

  8.为客户提供装置实地培训服务:具有现场培训优势,客户可在怡达装置上实习,并实施一对一现场实操培训,减少了客户的培训时间,并能有效提高客户装置开车的安全性;我们有经验丰富的开车团队,能现场指导客户装置开车运行。

  9.技术的完整性:国内拥有完整工艺包的技术转让和经验丰富的中石油吉林化工工程有限公司JCEC作为工程设计团队,包括流化床双氧水技术、HPPO技术、催化剂、专用设备、副产回收、废水处理,试生产开车培训等,可以完整提供给客户。

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  兴发集团总工程师、苏鹏科技有限公司技术分管领导傅骐:兴发集团旗下的宜昌苏鹏科技有限公司是一家专业从事双氧水成套技术许可及配套原料生产的国家专精特新“小巨人”和高新技术企业。其绿色化数字化双氧水技术通过新氢化、新氧化、新白土再生床结构、新污水处理、新工作液体系、新浓缩和新纯化工艺等系列创新,以及先进的全自动无人值守及全覆盖在线检测手段的深度应用,减少原料、能源消耗和废水、废气排放、减轻劳动强度,提高双氧水生产安全性、平稳运行率和装置产能,提升产品质量,引领双氧水技术更好地适应安全环保、节能高效的行业发展需求,助力双氧水企业高质量可持续发展。

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  中国寰球工程有限公司北京分公司项目经理易坷:PO/SM装置流程长、工艺复杂,包含乙苯、过氧化、环氧化、PO精制、脱水、SM精制加气、环保、中间罐区等工艺单元。装置还具有控制回路多、公用工程系统复杂、火炬排放系统多、设备数量多等特点。公司在浙石化PO/SM装置项目执行过程中,解决了工程设计中遇到的难点,通过设计方案对比、3D模型展示、现场实物照片等方式,顺利完成中交。展示了中国寰球工程有限公司北京分公司在PO/SM项目上的工程技术实力。

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  中信国安化工有限公司副总工程师郭学云:目前,环氧丙烷装置存在生产数据繁杂、化验数据无法及时共享、控制回路复杂、设备无法预防性维修、合同管理混乱、危化品车辆管理不统一、物料编码管理混乱、系统之间整合度不高等痛点。环氧丙烷在产能急剧增加竞争日益激烈的情况下,需要利用数据赋能步入工业智能快车道。中信国安化工有限公司的智能制造新模式,可提升整体效率、提升运营实绩、优化营运资本、提高作业安全性。如,产品上市周期降低5%~10%,维护效率提升5%~10%,资产生命周期提升15%~20%,作业事故成本降低5%~10%。

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  中石化(上海)石油化工研究院有限公司专家金国杰:环氧丙烷是仅次于聚丙烯的第二大丙烯衍生物,主要用于生产聚醚多元醇,并进一步生产聚氨酯。中石化(上海)石油化工研究院异丙苯过氧化氢法环丙生产工艺(CHPPO),创制了超疏水性含钛介孔分子筛环氧化催化剂和二甲基苄醇氢解双功能催化剂,具有高活性、高选择性,以及稳定性好的特点;开发了独特的固定床环氧化反应工艺及反应器控制系统,既实现了反应热的有效控制,又保证了CHP的完全转化,使装置达到本质安全;生产的PO产品纯度可达99.99%以上,达到PO产品优级要求,可作为高活性聚醚及高端无异味聚醚和聚氨酯产品的原料。

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  蒂森克虏伯伍德中国区负责人张硕:新一代HPPO技术及下游聚醚多元醇技术为行业发展增添一抹绿色。HPPO作为生产环氧丙烷的一大主流工艺,与联产法相比,具有反应过程简单、 催化剂寿命长、产品收率高、投资成本低等优势。经过技术的不断革新,现已完成第六代技术升级,装置的能耗、物耗,催化剂性能有了进一步显著的提升,在经济性方面拥有极强的竞争力。装置操作稳定,自动化程度高,安全设施设计合理,完全满足长满优的运营要求。赢创更是拥有固定床,流化床,列管式三种反应器形式的18套双氧水装置在全球安全运行超过42年,自2008年以来,伍德赢创的技术成功在中国、韩国、匈牙利等国家的多家公司应用。此外,伍德公司的聚醚多元醇的技术采用喷射环路式反应器,相比于常规搅拌式,具有更好的传质、传热效率与转化量,批次一致性更好。

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  江苏钟山化工有限公司研究院副院长宗红亮:聚醚多元醇应用广泛,例如常见的家装材料、汽车内饰、鞋材、硬质聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯弹性体、涂料、黏合剂、密封胶等,另外化妆品、发酵、建筑等领域都会用到表活类聚醚多元醇。聚醚多元醇作为环氧丙烷的搬运工,存在产业规模大、产能过剩明显、同质化严重、市场竞争激烈等特点。同时,我国也是世界上最大的聚氨酯生产和消费地区,如何保持高品质环保和可持续是其发展方向,可以说,这个行业还有很多工作要做。

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  山东德普新材料科技有限公司研究院院长张弘治:未来几年环氧丙烷新投项目加大,产能预计达到1069万吨/年,发展前景可期。而聚碳酸酯的应用以及锂电池领域的快速发展等因素促使其下游工业级碳酸二甲酯新增项目增多。以当前建设项目推算,未来工业级碳酸二甲酯产能将达到709.3万吨/年,伴随一体化行业发展,碳酸二甲酯制备工艺百花齐放,PO酯交换法工艺占比预计低至17%。2025年原料环氧丙烷用量将达到84.5万吨。

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  施耐德电气工业自动化事业部价值链优化高级技术顾问田维平:施耐德电气价值链优化解决方案包含先进过程控制(APC),实时优化系统(RTO),罐区管理系统(Off-sites),供应管理优化系统(Spiral),生产核算与物平(Production Accounting)等各产品线,覆盖了企业从底层硬件、控制到上层计划、调度、优化等各层次的优化需求。针对客户企业的不同需求,提供切实可行的解决方案,帮助客户提升企业的流程效率,包括生产效率和能源效率,减少企业损耗,最终帮助企业赢得市场先机,实现企业的开放、高效与韧性、可持续、以人为本的未来工业的发展。

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  中石化石油化工科学研究院有限公司高级工程师高峰:在创新前端生产技术的同时,也要让后端的污水处理技术不拖后腿。中石化石油化工科学研究院有限公司针对废水水质具体特点,双氧水废水和PO废水协同处理以废治废,针对性地研发出了“适度催化氧化+生化”处理技术。HPPO工艺废水经催化氧化处理后,B/C提高到0.25以上,再经过厌氧生化处理后COD大幅降低并能够回收沼气,再经过好氧处理后,COD可进一步降低到500mg/L以下。综合来看,危废产生量低、直接运行成本低廉是石科院HPPO工艺废水处理技术的最大优势。

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  中石化安全工程研究院有限公司高级工程师贾学五:在环氧丙烷产业链各环节生产过程中,如HPPO、CHPPO等,过氧化氢是一个危险性较高但重要的反应物,具有易分解、影响因素复杂、事故形式多样、事故后果严重等危险。过氧化氢生产及使用工艺危险性同样较高,如加氢,氧化,过氧化等过程。高浓度过氧化氢风险则更高,易发生气相爆炸、凝聚相爆炸等事故。技术升级是有效的安全防护措施,企业应提升本质安全水平,加强机理研究和技术升级,从根源上防控风险。

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  中石化宁波工程有限公司高级工程师许晨:近年来丙烯与丙烷价格波动较大,但总体而言还是具有一定盈利空间。对于新建丙烷脱氢项目,建议丙烯下游产品要走高端化、差异化;充分挖掘氢气产品附加值;通过设计、采购、施工的深度交叉,有效缩短工程建设进度,做到早上马、早建成、早投产,抢占市场先机,尽快回收建设成本,获取效益;改进工艺、优化设计,减少能耗物耗,降低操作成本;确保装置在满负荷下长期运行,减少开、停车次数,以及由此带来的损耗;通过设计优化、投资控制、提升运营管理水平等措施,降低投资,减少设备检维修费用。

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  在热点聚焦及企业战略分享环节,技术专家、科研院所及相关企业代表就环氧丙烷产业发展的新方向、工艺创新及数字化建设、双氧水本质安全等议题展开了讨论。

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