1、年产2万吨环氧丙烷HPPO法生产项目可行性报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月59可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录1总论31.1项目名称及性质31.2可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则31.3研究的范围41.4研究结论41.5存在的问题和建议42建设意义62.12、项目建设背景6(1) 环氧丙烷工业的技术引进6(2) 国产化技术改造与新工艺的技术运用7(3) 国内近年新建环氧丙烷计划7（4）环氧丙烷技术的发展革新82.2项目投资的必要性82.3小结113市场分析123.1环氧丙烷的特性123.2环氧丙烷的应用133.3发展现状163.4产品价格分析274.工艺选择及原料路线284.1工艺选择284.2原料的选择334.4 原料供应路线345 建厂规模355.1建厂规模355.2产品方案366 、厂址选择366.1园区概况376.2地理位置386.3选择原因386.4建厂区自然条件406.5金融体系407 经济评价417.1建设项目总投资417.2投资后每3、年费用的计算447.3财务评价45i：折现率451总论1.1项目名称及性质（1）项目名称： 2万吨/年环氧丙烷HPPO法生产项目（2）承办单位名称： （3）企业性质： （4）投资项目的性质：新建（5）项目类型：化工1.2可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则可行性研究报告编制的依据1、国家地区建设、税收等有关法律、法规；2、发改投资20061325号建设项目经济评价方法与参数（第三版）；3、中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律、法规；4、化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定；5、项目建议书审批文件。指导思想和原则1、项目建设必须严格遵守国家和地区的相关政策4、以及法律法规，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划；2、产品方案要以实际需求为主，做到资源最大化的利用。3、采用有发展潜力的工艺生产技术。4、项目建设应该以科学发展，以人为本的理念，高度重视环境保护、安全和工业卫生。三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须同主体装置的设计，建设、投运同时进行。污染物的排放必须达到规定的指标，并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害；5、以经济效益为中心，加强项目的市场调研，确实做好市场分析及风险性评价，尽可能节省项目建设投资，最大限度地降低项目产品生产成本，提高项目经济效益，增强项目产品的竞争能力。1.3研究的范围本研究报告主要对以下几方面作了详细而5、深入的调查研究：1、建设意义2、市场分析3、原料路线4、建设规模以产品方案5、厂址选择6、效益分析1.4研究结论本项目采用的生产工艺是以丙烯双氧水制备环氧丙烷。以丙烯、双氧水和甲醇为原料、钛硅分子筛为催化剂，采用固定床工艺实现丙烯环氧化合成环氧丙烷。钛硅分子筛可以以较高的转化率和选择性催化丙烯环氧化反应合成PO。该过程具有条件温和，原料无毒、无腐蚀性，使用相对廉价而安全的稀H202水溶液作氧化剂，原子利用率高，反应速度快，选择性高，过程环境友好无污染等优点，符合绿色化学和原子经济发展理念的要求，因此被认为是生产PO的绿色新工艺。综上所述，本项目不仅符合国家能源政策和环保政策，而且技术先进、经济6、效益好，在技术上、经济上等各方面都是可行的。1.5存在的问题和建议1、本项目生产原料有甲醇，其为易燃易爆危险物质，在生产过程中存在火灾、爆炸、腐蚀等危险有害因素。因此，本项目的建设应根据其生产原料和产品的特殊物理化学性质，在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行，以确保建设及生产的安全性。2、环氧丙烷是一种大吨位的有机化工原料,如果以质量分数为30%的成品双氧水为氧化剂,则存在着大量双氧水的净化、储运等问题,并且在储运过程中双氧水会发生分解。如果将丙烯环氧化过程中与现有工业生产双氧水过程结合起来,即将生产过程中的双氧水不经过提纯直接用于环氧化反应,则可以大大降7、低成本,减少能耗,这也是丙烯用双氧水环氧化实现工业化的必然趋势。3、本项目以TS一1为催化剂。TS一1昂贵的生产成本、苛刻的合成条件和成型研究的匮乏,是其工业应用的主要障碍。TS一l分子筛经典合成法采用不含碱金属离子的高纯TPAOH为模板剂,成本较高,而且合成条件苛刻,制备重复性差,工业应用困难较大。需要合成廉价的TS一1。2建设意义2.1项目建设背景国内环氧丙烷的现状及发展我国PO工业伴随石油化学工业的发展, 经历了25年自力更生创业、10年技术引进、近5年的国产化技术改造与新工艺的技术运用3个阶段,由小到大形成了一个较完备的产业系统。(1) 环氧丙烷工业的技术引进20世纪80年代以来,随着8、国民经济的快速发展,PO的市场需求量猛增,国内技术建设的小型生产装置已远远不能满足市场需要,引进当时先进技术是快速提高我国PO产能的捷径。从1984年开始先后有江苏钟山化工有限公司(原南京金陵石化公司化工二厂)、锦西化工厂(现锦西化工集团股份公司)、天津大沽化工厂、山东张店化工厂(现为山东东大化工集团公司)、福州第二化工厂等厂家,分别与日本昭和电工公司、日东三井东压公司和日本旭硝子公司等谈判引进PO生产技术和装置。1988年2月,原南京金陵石化公司化工二厂建成投产我国第1套PO引进装置,生产能力为1万t/a;1989年10月天津大沽化工厂建成2万 t/a的引进装置; 1990年2月锦西化工厂建9、成2万t/a的引进装置;1991年5月山东张店化工厂建成1万t/a年引进装置;1995年2月江西九江化工厂又建成1套2万t/a引进装置。在此期间,宁波浙江化工厂(现为 Dow 独资浙江太平洋化学有限公司 )与美国Dow化学公司合资,利用Dow化学技术建成1套2万t/a年生产装置,并都投入生产。至此,我国引进技术共建成PO生产装置6套,总生产能力10万t/a。其中引进日本旭硝子公司2套、日本三井东压公司2套、日本昭和电工公司1套和美国Dow化学1套。1993年4月,上海高桥石化公司化工三厂,采用中国石化总公司消化吸收引进技术,结合国内开发技术又建成投产国产化2万t/aPO生产装置。1988年1910、95年我国共建成万t级以上PO生产装置7套, 基本奠定了我国PO生产的工业基础,提高了 PO生产的技术水平和产品质量, 为高质量的PO衍生产品的生产提供了条件。(2) 国产化技术改造与新工艺的技术运用原金陵石化公司化工二厂在对引进装置进行改造的同时,于1995年6月自行设计建成1套2.1万t/a生产装置。目前,2套1万t/a生产装置经多次改造,扩至2套2万t/a、共4万t/a PO生产装置;锦西化工集团有限公司1996年9月完成由2万t/a扩增到3万t/a的技术改造,至2000年装置的生产能力达到4万t/a;1999年5月锦西化工集团有限公司又引进日本旭硝子技术建第2套生产能力为8万t/a的生11、产装置, 目前其装置总生产能力为12万t/a,成为氯醇法生产能力最大的PO生产企业;天津大沽化工厂1995年进行了3万t/a的扩能技术改造,1998年又将生产能力扩至5万t/a,2006年下半年1套6万t/a的装置建成投产,生产能力已达15万t/a;山东东大化工集团公司1995年和1996年2次改造, 将原1万t/a的 PO 生产装置扩至2万 t/a, 2006年下半年该公司的生产能力已扩至6万t/a;山东滨州化工厂1999年利用自己的技术把2万t/a PO扩建到3.5万t/a,在此基础上自己独立设计开发了6万t/a PO装置,目前共有总生产能力为10万t/a;上海高桥石化公司化工三厂199312、年建成投产的2万t/a PO生产装置经过几年的技术改造于1997年达到4万t/a生产能力,1998年又进一步扩到5万t/a, 目前具备了8万 t/a的生产能力。2005年, 美国壳牌和中海油在惠州合资的1套以PO/SM共氧化法的25万 t/a PO 装置建成投产。至此 2005年, 我国PO主要生产厂家有 12家, PO总生产能力为84.5万t/a,见表1。(3) 国内近年新建环氧丙烷计划2004年起,国内PO产品市场紧缺,促进了PO生产装置的满负荷或超负荷运转。由于市场的需求加上对引进技术几年来的实践和认识,各企业依市场和生产成本的需要, 纷纷对现有装置扩建改造或新建装置, 如2007年南京13、金浦锦湖石油化工有限公司新建10万t/a;天津大沽化工股份有限责任公司扩建6万t;山东东大化学工业总公司扩建3万t;福建湄洲湾氯碱工业有限责任公司2万t/a;山东金岭集团公司新建8万t/a;2008年南京金浦锦湖石油化工有限公司新建再建10万t/a; Lyondell中石化(镇海)新建28万t/a。（4）环氧丙烷技术的发展革新目前国外环氧丙烷生产技术主要有: 氯醇法,乙苯共氧化法( PO/ SM 法) , 异丁烷共氧化法( PO/ T AB 法) , 异丙苯氧化法( CHP 法) , 过氧化氢直接氧化法( HPPO 法) , 氧气直接氧化法。其中氯醇法, PO/ SM 法, PO/ TAB 法14、, CH P 法,HPPO 法已经实现工业化。与传统的氯醇法、共氧化法工艺技术相比, 过氧化氢直接氧化法技术在经济、环境以及未来发展等方面具有独特的竞争优势, 因此, 该工艺在今后一段时期, 将成为新建PO 装置主要采用的生产工艺2.2项目投资的必要性.环氧丙烷下游市场的巨大需求环氧丙烷供需矛盾的缓解为下游发展提供了空间。首先，下游行业的原料瓶颈问题得以解决，如醇醚、碳酸二甲酯、丙二醇行业在原料资源充沛的前提下，产量大大提高。2010 年国内环氧丙烷用于聚醚多元醇的消费量约占总消费量的83.4%，占据主导地位，丙二醇占10.5%，其他包括异丙醇胺等占6.1%。未来环氧丙烷消费中聚醚仍占主要地位15、，所占比例有所上升，丙二醇消费仍稳步增长，但所占比例有所下降（1）聚醚多元醇我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域,自2000年以来,随着中国PU行业的快速发展,国内聚醚多元醇工厂大量新建、扩建。据中国聚氨酯工业协会统计, 2003年我国聚醚多元醇产量37.1万t, 进口16.1万t,出口3.0万t,表观消费50.2万t,产品自给率约74%;2004 年聚醚多元醇产量63.9万t,进口17.5万t,出口2.9万t,表观消费78.5万t,产品自给率为81%;2005年聚醚多元醇产量74.9万t,进口17.29万t,出口3.33万t,表观消费88.9万t,产品自给率为84% 。2004 2005年的表观16、消费量的平均增长率为13.2%, 聚醚多元醇行业自给率逐年提高。2004年是中国聚醚行业发展最为迅猛的一年,2005年,受国内外宏观经济、原料供应等方面因素影响,聚醚行业的增速略有降低。产品结构方面,硬泡聚醚行业在 2005年实际增长幅度不大,软泡聚醚行业在2005年下半年发展较快。2006年,是中国PO发展史上非常重要的一年。首先,多套新建、扩建设备投入生产,供需关系从紧俏局面逐步走向平衡;其次,市场价格从往年高位稍有回落;生产商利润明显降低。最后,下游衍生物的需求市场从2005年的压抑中释放出来,PO及其衍生物需求总量在2006年得到了快速增长。目前我国聚醚多元醇生产企业有30多家, 2017、05年生产能力已达 113.5万t,其中万 t级规模以上的有近20家。主要生产厂家有上海高桥石油化工公司聚氨酯事业部、中海壳牌、江苏钟山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、锦化化工集团公司、山东东大化学工业集团公司、福建湄州湾氯碱工业有限公司、天津大沽化工厂等。根据聚氨酯工业发展情况分析, 未来几年我国聚醚多元醇消费需求年增长预计将保持在 10%以上。预测到2008年我国聚醚多元醇市场需求量将达到118.8万t,到 2010年将达到 143.6万t。我国聚醚多元醇不仅在数量上基本已满足了PU材料的发展需求,而且在质量上已接近或达到同类进口聚醚多元醇水平, 为我国PU材料发展奠定了基础。（2）丙18、二醇丙二醇是制造不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂的原料;也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体;由于其毒性小,因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂;亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂;在医药工业上, 它主要用于注射剂的辅助剂及水溶性软膏;在油漆、颜料、日用化学方面,丙二醇主要用于生产增塑剂、溶剂和增粘剂(如用于牙膏)等。国内丙二醇主要消费领域集中在不饱和树脂领域, 在该领域重消费比例高达70%以上, 其它领域占30% 。2000年以来随着国内不饱和树脂行业的快速发展, 丙二醇消费量大幅增加。（3）其它行业PO除在上述行业中大量使用外,还广泛用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机19、燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS 版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业, 客户分布广、用量较小。环氧丙烷技术革新的迫切需求国内环氧丙烷生产技术主要有: 自行开发的氯醇法技术; 引进日本旭硝子公司、三井东压公司、昭和电工公司和美国陶氏公司氯醇法技术; 以及引进美国莱昂德尔公司PO/ SM 法技术。另外, 沈阳化工研究院开发了单管四旋静态混合管式氯醇化技术, 将吨产品丙烯消耗从0. 85t ，下降到0. 815 t, 皂化废水中有机氯化物及二氯异丙醚的质量浓度从400 mg/ L 下降到40 mg20、 / L以下, 副产物二氯丙烷的质量分数由12% 降低到6% 8% , 达到国际领先水平国内除中海壳牌25 万t / a PO 装置及中石化镇海28. 5 万t / a PO 装置采用PO/ SM 法技术外, 其它装置均采用氯醇法技术生产环氧丙烷从世界PO 生产的发展趋势来看，HPPO 工艺在今后一段时期将成为新建PO 项目采用的主要生产工艺。与常规PO 技术相比，采用HPPO 工艺的PO 装置具有独特的经济和环境综合效益: ( 1 ) 无需附加基础设施，投资可节约25% ; ( 2) 原材料简单，仅需过氧化氢和丙烯，且无需考虑联产品问题; ( 3) 与现有PO 技术相比，HPPO 工艺可减少21、污水排放70% 80% ，能耗可降低35%。传统的氯醇法工艺因为能耗高、不环保而将被逐步淘汰2.2.3 PO行业的未来发展前景良好全球范围内生产PO的3种方法中, 氯醇法和共氧化法仍占主导地位,这2种工艺会在相当长的时期内并存,共氧化法生产工艺在短期内无绝对优势淘汰氯醇法工艺。我国目前大部分企业采用的是氯醇法,现通过加大技术改造,尤其是利用生化处理技术,较好解决了污水问题,该工艺在我国仍有发展空间。直接氧化法中的双氧水氧化法生产PO工艺正在开始工业化,直接氧化法中的氧气直接氧化法仍处于概念性试验阶段。在中国近期内可能不会出现直接氧化法制PO的工业生产装置。随着世界聚氨酯行业中心向中国大陆的转移22、,将大大促进了我国聚氨酯行业的发展,同时建筑节能政策的推进、汽车家具行业的持续发展使得聚氨酯行业保持较好的增长,从而拉动PO行业的发展。因此在有原料优势的大型石化企业可建设共氧化法生产装置,建议扩大规模。生产环氧丙烷企业的产能最小应为10万t/a以上。若原料供应充足,交通运输便利,则可建设20万30万t/a的大型装置。2.3小结环氧丙烷作为重要的基本有机化工原料广泛应用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业，主要用于聚醚多元醇的zE产，其次用于非离子表面活性剂、碳酸丙烯酯和丙二醇的生产。另外在丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、改性淀粉、丙烯酸羟丙酯以及其他方面有广泛应用。2005 23、年以来，随着聚氨酯工业进入新一轮发展期， 上游原料环氧丙烷需求增长进一步加快。2007年我国环氧丙烷需求增长率高达18.7%， 为近年来需求增长的峰值。2008 年国内环氧丙烷表观消费量达到103.8 万吨，但下半年以来由于受金融危机的影响， 市场消费量增长趋缓；2009 年随着国内经复苏，下游聚醚需求旺盛，环氧丙烷表观消费量达到128.9 万吨；2010 年增至146.6 万吨。在目前的形式下，投产建设HPPO法生产环氧丙烷项目，不仅可以拉动内需，促进国民经济增长，同时进一步平衡环氧丙烷的供需。促进国内环氧丙烷生产技术的革新。3市场分析3.1环氧丙烷的特性 环氧丙烷在常温常压下为无色透明低沸24、易燃有毒液体，具有类似醚类气味；环氧丙烷存在两种旋光异构体，、即R-环氧丙烷和S-环氧丙烷，环氧丙烷工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。凝固点-112.13，沸点34.24，相对密度(2020)0.859，折射率(nD )1.3664，粘度(25)0.28 mPaS。与水部分混溶20 时水中溶解度40.5(重量)；水在环氧丙烷中的溶解度12.8(重量)，与乙醇、乙醚混溶，并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。其性质见表3.1。表3.1 PO的物化性质项目内容 外观无色、低沸易燃液体。工业品为两种旋光异构体的外消旋混合物。 气味具有醚类气味 分子式C3H6O 沸点(10125、kPa)34.24凝固点-112.13密度(2020): 0.859 蒸汽压(25)75.86kPa折射率1.3664 闪点闪点（开杯）-37爆炸极限(在空气中)（V/V%）：2.8-37.03.127.5%(VOL) 溶解性溶于水、丙酮、四氯化碳、乙醚、甲醇、乙醇等多种溶剂互溶 环氧丙烷化学性质活泼，易开环聚合，可与水、氨、醇、二氧化碳等反应，生成相应的化合物或聚合物。在含有两个以上活泼氢的化合物上聚合，生成的聚合物通称聚醚多元醇。环氧丙烷常用于制造丙二醇、丙醛、异丙醇胺、聚醚、石油破乳剂、消泡剂、合成甘油、有机酸等，可作为合成树脂、泡沫塑料、增塑剂及表面活性剂等化工原料；亦可作硝酸纤维素、26、氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯等树脂和有机物质的低沸点溶剂等。环氧丙烷产品是易燃品，应贮存于通风、干燥、低温（25以下）阴凉处，不得于日光下直接曝晒并隔绝火源。环氧丙烷有毒性，液态的环氧丙烷会引起皮肤及眼角膜的灼伤，其蒸汽有刺激和轻度麻醉作用，长时间吸入环氧丙烷蒸汽会导致恶心、呕吐、头痛、眩晕和腹泻等症状。所有接触环氧丙烷的人员应穿戴规定的防护用品，工作场所应符合国家的安全和环保规定。环氧丙烷是易燃、易爆化学品，其蒸汽会分解。应避免用铜、银、镁等金属处理和贮存环氧丙烷。也应避免酸性盐（如氯化锡、氯化锌）、碱类、叔胺等过量地污染环氧丙烷。环氧丙烷发生的火灾应用特殊泡沫液来灭火。3.2环氧丙烷的应用 27、环氧丙烷（PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。它也是第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。已生产的下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料。环氧丙烷的应用如图3.1。 图3.1 PO的主要用途聚醚多元醇聚氨酯泡沫体非泡沫体软泡、硬泡弹性体、人造革灌浆堵水材料粘合剂、密封材料、涂料润滑剂、淬火剂液压流体、刹车剂稳泡剂、润湿剂、合成洗涤剂原油破乳剂环氧丙烷表面涂料不饱和聚酯丙二醇乳化剂丙二醇脂肪酸酯增强塑料烟草润滑剂、小动物饲料油漆和涂28、料聚醚多元醇防冻剂、液压流体、润滑剂增塑剂、赛璐珞软化剂药品、食品、个人防护用品功能流体、结合剂表面涂料、清洗剂溶剂、润滑剂、刹车油不饱和聚酯、醇酸树脂增塑剂烟草润滑剂不饱和聚酯、醇酸树脂增塑剂二丙二醇二丙二醇苯甲酸酯溶剂、润滑剂、刹车油烟草润滑剂表面涂料、清洗剂丙二醇脂肪酸酯丙二醇甲醚功能流体、结合剂溶剂、清洗剂二丙二醇甲醚三丙二醇甲醚纤维助剂、乳化剂功能流体、结合剂烷基异丙醇酰胺合成洗涤剂氨基膦酸丙酯抗氧化剂起泡剂、稳泡剂异丙醇胺环氧丙烷烷基二异丙醇酰胺洗发剂应用蜡、纤维助剂中和剂、气体吸收剂二异丙醇胺2，6二甲基吗啉溶剂、中间体乳化剂合成洗涤剂油酸异丙胺酯三异丙醇胺化妆品、乳化剂溶剂、除29、草剂N,N-二甲基异丙醇胺胺胺乳化剂、消泡剂、合成洗涤剂扩散剂、乳化剂、纺织助剂化妆品、食品、医药原油破乳剂甘油非聚醚多元醇表面活性剂醇酸树脂、聚醚多元醇、硝化甘油烯丙酯烯丙醇1,4-丁二醇、香料、香精润滑油抗氧剂、涂料、增塑剂、阻燃剂医药用粘合剂、薄膜包衣丙二醇碳酸酯溶剂和气体脱除剂羟丙基甲基纤维素羟丙基甲基纤维素、笨二甲酸酯增稠剂、分散剂羟丙基纤维素药用粘合剂、薄膜包衣、冻胶剂丙二醇藻肮酸乳化稳定剂、食品增稠剂异丙醇硫醚、二异丙醇硫醚减震部件环氧丙烷橡胶羟丙基淀粉钻井液除草剂、溶剂、萃取剂、净化气体聚醚多元醇环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇（PPG）。聚醚多元醇是从环氧丙烷衍生而来的，是含有30、两个或多个羟基（OH）的有机材料，有些聚醚品种含有微米级聚合物理粒子悬浮物。聚醚多元醇最大用途是生产聚氨酯塑料；其次用作表面活性剂，如泡沫稳定剂、造纸工业消泡剂、原油破乳剂、油井酸处理润湿剂及高效低泡洗涤剂等；也用做润滑剂、液压流体、热交换流体及淬火剂、乳胶发泡剂、多种切削和牵伸剂组分及专用溶剂等。我国环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇（PPG）。由于起始剂种类的不同，生产的聚醚可分为软泡聚醚、硬泡聚醚和弹性体聚醚。软泡聚醚，主要用做聚氨酯软泡，用于做床垫、沙发、家具及汽车坐垫等；硬泡聚醚主要用做聚氨酯硬泡，用于保温、冰箱等；弹性体聚醚主要用做聚氨酯弹性体，用于运动跑道、涂料、粘合剂、密封剂等。丙31、二醇 环氧丙烷的第二大用途是用于生产丙二醇、醇醚、碳酸丙烯酯，进而可制造贮槽、浴室设备、船壳等。丙二醇是单丙二醇（MPG）、二丙二醇（DPG）和三丙二醇（TPG）的通称。丙二醇是制造不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂的原料；也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体；由于其毒性小，因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂；亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂；在医药工业上，在医药工业中，丙二醇广泛用作液体或油膏形式药品的辅助剂和保湿剂；在食品工业中，丙二醇脂肪酸酯可作食品乳化剂，丙二醇还是调味和色素的优良溶剂；在油漆、颜料、日用化学方面，丙二醇主要用于生产增塑剂、溶剂和增粘剂(如用于牙膏32、)等。 其它行业另外，环氧丙烷还少量用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业。3.3发展现状世界环氧丙烷发展现状(1)生产 环氧丙烷（PO）是丙烯衍生物中仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大品种，是生产聚醚多元醇、丙二醇、异丙醇胺、丙烯醇、聚醚等的重要原料。全球环氧丙烷需求增长持续坚挺，近几年供需持续紧张。为满足聚醚对环氧丙烷的需求，许多企业对其环氧丙烷装置进行扩产。近几年世界环氧丙烷的产能增长情况见表3.2。表3.2 2006-201033、年世界环氧丙烷产能产量情况表 单位：万吨/年年份20062007200820092010产能19102014211622222450产量17851872190120002108开工率93.5%92.9%89.8%90%86% 目前，国内外PO的主要生产企业十几家，包括美国Dow 化学公司、荷兰LyondellBasell 公司、壳牌( Shell) 公司、德国巴斯夫( BASF) 公司中国石油化工股份有限公司以及日本住友化学工业株式会社等（见表3.3）。 表3.3 2011 年世界PO 主要生产企业情况 序号公司产能/( kta 1 )1美国Dow 化学公司2 0712荷兰LyondellBa34、sell 公司1 8693壳牌( Shell) 公司7804德国巴斯夫( BASF) 公司5255日本住友化学工业株式会社4056韩国SK 集团2807美国亨斯迈( Huntsman) 公司2388西班牙雷普索尔( Repsol YPF) 公司2209英国英力士( Ineos) 公司20010中国石油化工股份有限公司58511中国山东滨化( Befar Group) 集团股份有限公司18012德国拜尔( Bayer) 公司15913中国天津大沽化工厂15014中国锦西化工集团13015日本旭硝子玻璃( Asahi Glass) 110(2) 消费2010 年世界PO 消费情况（见表3.4）为:35、 乙二醇醚4 190 kt，占世界PO 总消费量的6. 4%; 聚醚43 380 kt，占66. 3%; 丙二醇12 020 kt，占8. 2%; 其他6 050 kt，占9. 2%。据SRI 咨询公司报道，2005 年世界PO 消费量为6 213 kt， 2010 年为6 563 kt，其中北美和欧洲地区的需求量增长不大，需求量增长最快的是亚太及中东地区。预计到2015 年世界PO 需求量将达到8 689 kt 左右，年均增长率约为5. 8%;至2020 年，世界PO 需求量将达到9 771 kt，年均增长率约为2. 4%。世界PO 需求增长的主要动力将来自于聚氨酯行业对聚醚多元醇的需求增长36、。世界PO的消费结构变化趋势如图3-2 表 3.4 2005 2020 年世界主要地区PO 的消费及预测。*二丙二醚和三丙二醚 项目2005 年2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年2015年(预测)2020年(预测)乙二醇醚338381406378361419570671聚醚41084283434842013980433858656628丙二醇10711171116310761023110714171569二/三丙二醚*929897888495110123其他603635627618526605725779合计62136568664163626010656386899737、71图3.2 世界PO的消费结构变化趋势图 从图3.2可以看出，目前，世界环氧丙烷的消费主要以生产聚醚多元醇为主，约占总消费量的60%以上，其次是丙二醇，约占20%左右。而剩余部分主要用于生产丙二醇醚、二丙二醇、阻燃剂、合成润滑剂、油田钻井化学品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、异丙醇胺、改性淀粉和纺织品表面活性剂等。而剩余部分主要用于生产丙二醇醚、二丙二醇、阻燃剂、合成润滑剂、油田钻井化学品、丁二醇、碳酸丙二醇酯、烯丙醇、异丙醇胺、改性淀粉和纺织品表面活性剂等。国内环氧丙烷发展现状 (1)国内生产情况我国石油化工业正处于快速发展时期，20052011年，我国环氧丙烷产能平均增长率达21%，相当38、于每年新增18万吨左右的产能，但仍不能满足聚醚多元醇及丙二醇工业发展的需要，致使我国大量进口聚醚多元醇、丙二醇及环氧丙烷，环氧丙烷的消费量呈明显的上升趋势。图3- 1 20052011年中国PO产量与消费变化图从图3-3可以看出，从20052011年期间，我国PO产量、需求均呈快速增长状态，产量年均增速达18%，消费需求增速也达18%，但由于产量基数低于消费需求基数，因此，PO始终处于供不应求状态，不足部分通过进口解决。 2011 年国内PO 生产厂家及生产能力见表3.5。近年来国内新建装置单套规模均在40 kt /a以上，大型氯醇法装置规模在100 kt /a 以上，共氧化法装置规模在20039、 kt /a 以上。随着装置规模的扩大，规模效应明显，竞争力增强，对原有小型氯醇法生产装置将形成较大冲击。目前我国仍有几套大型PO 装置正在进行项目前期工作。 表3.5 2011 年中国主要PO 生产企业概况 kt /a生产企业产能技术来源镇海炼化与Lyondell 合资公司285 利安德共氧化法中海壳牌石油化工公司250壳牌共氧化法山东鑫岳化工有限公司200氯醇法2 套装置，2011年8 月、11 月投产天津大沽化工厂150三井东压氯醇法锦西化工( 集团) 有限公司130日本旭硝子氯醇法山东滨州化工厂170国内氯醇法山东东大化工集团公司120三井东压氯醇法南京金浦锦湖石油化工有限公司80氯醇40、法山东金岭集团有限公司80国内氯醇法山东东辰控股集团50国内氯醇法淄博永大化工有限公司50氯醇法2011 年11 月投产山东石大胜华股份公司40国内氯醇法中国石油化工股份有限公司金陵分公司40日本昭和电工氯醇法，国内氯醇法福建湄洲湾氯碱工业有限公司40日本旭硝子氯醇法沈阳化工集团金碧兰有限公司40日本旭硝子氯醇法河北汇川轻化工有限公司20氯醇法2011 年6 月投产中国石油化工股份有限公司巴陵分公司10氯醇法中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司80国内氯醇法( 2011 年1月停产、关闭)浙江太平洋化学有限公司20美国陶氏氯醇法( 停产)江西九江化工厂20日本旭硝子氯醇法( 停产)合计18741、5其中有3套一停车娜，实际产能1755据报道，Huntsman 公司在2011 年底与烟台万华聚氨酯有限公司签署了一项PO 和甲基叔丁基醚( MTBE) 生产许可证协议，授权烟台万华公司生产PO 和MTBE，其中MTBE 是PO 的副产品。根据协议，烟台万华公司利用该技术在山东烟台生产基地新建一座世界规模的PO/MTBE 工厂，新厂2011 年底动工建设， 预定2013年底投产。预计到2013 年我国PO 产能将达到1 800 kt /a左右，“十二五”末期我国PO 的产能将达到2 700 kt /a。 (2)国内消费及预测 我国的PO 消费量自20 世纪90 年代初期开始持续高速增长，20042、5 2010 年国内PO 消费量年均增长率为20. 8%。2001 2010 年国内PO 供需统计见表3.6。表3.6 2001 2010 年国内PO 供需状况 项目2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年产能/( kta 1 )4764905205557009451060126015851605产量/kt33032041443051368089590010461290进口量/kt3653116191151120147153254360出口量/kt0.20.411101540.40.10.1表观消费量/kt3663735296206543、47851038105313001650我国环氧丙烷的消费市场如图3.4，由图可知我国PO 的主要消费市场为聚醚多元醇行业，其消费量约占国内PO 总消费量的78%; 其次为PG丙二醇及其表面活性剂，占11%;其他领域占11%。 图3.4中国PO的消费结构变化趋势图1、聚醚多元醇我国环氧丙烷80%以上用于生产聚醚多元醇，每生产1吨聚醚多元醇需消耗0.8吨左右环氧丙烷。我国聚醚多元醇主要用于聚氨酯领域，自2000年以来，随着中国聚氨酯（PU）行业的快速发展，国内聚醚多元醇（PPG）工厂大量新建、扩建。图3.5表示我国2010年PPG消费结构图。聚醚多元醇分为硬泡聚醚和软泡聚醚。硬泡PPG主要生产硬44、质聚氨酯泡沫, 用于建筑和制冷行业，其中冰箱是硬质聚氨酯泡消费量最大的行业；软泡PPG主要用于生产软质聚氨酯泡沫，用于汽车、家具和床垫等行业。2010年，我国冰箱、冷柜、汽车以及软体家具的产量增速分别为27.2%、35.9%、35.2%和29.9%，有效拉动了聚醚多元醇的需求，从而导致2011年聚醚多元醇产能增长依旧较快。图3.2 我国2010年PPG消费结构图图3.3 20052011年我国PPG产能、产量增长趋势图从图3.6可以看出，20052011年我国PPG产能、产量增长迅速，产能年均增长率达15%，产量年均增长率达17%。目前我国聚醚多元醇生产企业有30多家，2011年生产能力已达245、56万吨，总产量达190万吨，其中万吨级规模以上的有近20家。主要生产厂家有上海高桥石油化工公司聚氨酯事业部、中海壳牌、江苏钟山化工有限公司、天津石化公司聚氨酯部、锦化化工集团公司、山东东大化学工业集团公司、福建湄州湾氯碱工业有限公司、天津大沽化工厂等。2、丙二醇我国环氧丙烷10%左右用于生产丙二醇，每生产1吨丙二醇需消耗0.75吨左右环氧丙烷。2009年我国丙二醇的产能约为31.1万吨，产量19万吨，消费环氧丙烷14.2万吨，占环氧丙烷消费量的10.5。2010年我国丙二醇产能约为32万吨，产量21万吨，消费环氧丙烷约为15.7万吨左右，占环氧丙烷消费量11%左右。2011年丙二醇扩产脚步进46、一步加速，2011年国内丙二醇行业总产能突破40万吨/年，产量在27万吨左右（消耗环氧丙烷20万吨左右）。但由于市场需求不旺，而且有部分替代品成功替代其在某些领域中的应用，预计未来该领域对环氧丙烷的需求将保持稳定，不会有太大增量。丙二醇的应用领域很广（消费结构见图3-7），其中主要用于制造不饱和聚酯树脂(用于涂料和玻璃纤维增强树脂)、功能流体(防冻液、化冰剂、传热液)等。图3.4 丙二醇消费结构图近几年来，丙二醇的所有的投资项目集中在亚洲，尤其是中国。丙二醇的国际竞争越来越激烈，我国从丙二醇进口大国逐渐成为出口国。3、其它行业环氧丙烷除在上述行业中大量使用外，还广泛用于涂料、刹车液、防冻剂、喷47、气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业，客户分布广、用量较小。（3）我国环氧丙烷需求预测随着世界聚氨酯行业中心向中国大陆的转移，将大大促进了我国聚氨酯行业的发展，同时建筑节能政策的推进、汽车家具行业的持续发展使得聚氨酯行业保持较好的增长，从而拉动环氧丙烷行业的发展。从世界环氧丙烷市场贸易流向来看，中国成为世界环氧丙烷的目标市场，中国环氧丙烷市场供求起伏是世界环氧丙烷供应及价格波动升降的寒暑表，支配着世界环氧丙烷市场。20052011年期间，中国的环氧丙烷消48、费增幅很大，年增长率在18以上。据行业专家预测，根据主要下游产品增速和进口量情况预计，2015 年我国环氧丙烷的潜在市场需求量约为230250 万吨左右。随着我国承诺的碳排放指标的落实和低碳社会的到来，二氧化碳综合利用，尤其是二氧化碳基生物塑料产业化显得非常具有现实意义。二氧化碳和PO 的共聚物PPC 由于具备良好的生物降解性能、成本相对较低、大量利用二氧化碳及聚合物中二氧化碳的质量分数超过40% 等特点而受到高度重视。随着PPC 合成与应用技术的不断进步、国家碳排放压力不断增大以及国家政策的扶持，PPC 距离大规模产业化已经为期不远。一旦PPC 技术取得突破，PO 的需求量将会有较大增加。由49、于我国环氧丙烷开工率不高，20052011年平均开工率不足80%，远低于同期世界装置平均开工率89%，产量不足，每年都要大量进口，20052011年期间环氧丙烷进口量年均增幅达18%。近几年的进出口情况见下表3.7和图3.8。表3.7 20052011年我国环氧丙烷的进出口量统计表 单位：万吨, 美元/吨年份进口出口净进口量数量 单价数量单价数量200515.1314301.050 158114.08 200612.0314461.520 148110.51 200714.713370.440 152214.26 200815.337960.020 240815.31 200925.4116250、0.005 495025.39 201036.214180.002 1149836.20 201131.3817840.006 5882131.37 图3.8 2005年2011年我国PO的进、出口量变化趋势 图3.9 20052012年我国PO进口单价变化趋势图2005年我国进口PO均价为1430美元/吨，2006年为1446美元/吨，2007年为1337美元/吨，2008年进口均价有所上涨，达到1507美元/吨，2009年又大幅回落降至1165美元/吨，2010年期间又逐步回升至1400美元/吨。2011年国内PO供需缺口的再次扩大，使得进口成为弥补国内环氧丙烷货源不足的唯一手段，这也拉动51、了PO价格的急剧攀升，致使2011年进口PO均价达历史最高值1784美元/吨。从2012年13月份加权均价来看，进口PO价格较2011年有所回落，据行业内人士预测：2012年的PO市场，虽然有诸多不利因素，但从其价格自身来看，依旧有高位徘徊的可能性。2012年环氧丙烷市场多将延续较高的利润空间。（4）主要替代市场分析 根据对关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书的规定，到2010年在世界范围内全面禁用氟氯烃。对于导热系数要求不高的场合，全水发泡技术使用得比较普遍，而对于绝热场合要求高的场合，如建筑板材，目前国内大都以HCFC-141b作为替代品。在冰箱行业，虽然曾一度以 HCFC-141b作为发泡52、剂，但由于对冰箱内衬材料有溶胀作用，目前许多厂家都已放弃使用，而以使用环戊烷为主。现今，我国以HCFC-141b为主的第二代发泡剂已基本取代了CFC-11，但因氢氟氯烃类化合物分子中仍含有氯，臭氧消耗潜值(ODP)大于零，对臭氧层仍有破坏，因此 HCFC-141b只是一种过渡性的发泡剂。国内有公司就针对这个问题，用HFC-245fa来替代 HCFC-141b，开展了用于HFC-245fa发泡剂专用聚醚的研究。通过对多种聚醚的筛选，研制出了专门针对此发泡剂的混合聚醚多元醇，它所发出的泡沫各项性能良好，适宜冰箱、冷柜、板材等领域的需要。慢回弹聚氨酯泡沫从引入我国以来就吸引了很多市场的目光，它以其独53、特的延迟回弹效应广泛应用于靠枕，枕头，减震等方面，为软泡领域又带来了新的活力。经过几年的探索实践，慢回弹聚醚多元醇已基本能够实现国产化。上海高桥石化的GLR-2000等慢回弹聚醚都已基本达到国外同类产品的性能指标。现在，国内慢回弹领域最大的困难还在于配合发泡体系，开孔剂的研制开发，国内已有厂家针对这一市场展开了积极探索。 另外，由于聚氨酯软泡多用于和人直接接触的场合，其气味问题也是目前高端聚氨酯泡沫市场关注的焦点。尤其对于国外高端汽车座椅领域，对于泡沫中限制使用的物质、Fogging雾化控制、PVC变色(氨挥发)、VOC总碳控制、Odor发泡气味控制等都有着非常严格的标准。因此具有胺催化功能的54、软泡聚醚多元醇开始受到重视。国外的Dow公司就成功的开发出Voranol Voractiv多元醇，它是使催化剂接枝到聚醚中制得。这可以大大降低发泡工艺中胺催化剂的用量，因此降低聚氨酯泡沫塑料中挥发性有机化合物的释放，达到环保的要求。国内某厂家由叔胺为起始剂与 PO、EO进行加成反应，成功合成了具有自催化特性的聚醚多元醇系列，在发泡过程中甚至可以不加胺类催化剂，大大降低了软泡的气味。CASE是行业内对于涂料、胶粘剂、弹性体、密封胶的一个总称，多采用官能度23的多元醇以及多异氰酸酯、交联剂、其他助剂混合成型。由于聚醚多元醇所合成的材料力学性能较聚酯多元醇的差，所以长期以来，这一领域主要以聚酯多元醇55、为主。但是，自从双金属催化剂面世以来，应用此种催化剂制得的聚醚多元醇由于副反应减少，分子量分布变窄，双健含量大大降低，实际官能度也大幅提高，使得制备出的CASE材料力学性能有了很大改善，再加上聚醚多元醇本身的耐水解性高，粘度低等特点，聚醚多元醇在此领域的应用有了很大的拓展。国内首个多金属催化连续法制备聚醚多元醇于去年年底在上海高桥石化聚氨酯事业部投入工业化生产。与单釜法生产相比，此种方法极大地简化了工艺流程，降低能耗物耗，操作条件平稳，生产安全，并且极大缩小了批次之间的差别，生产出的GE-220A以及GMN-3050A质量稳定，性能优良，已得到市场的广泛认可。随着人们对于环保问题的逐渐重视，对56、水性或无溶剂型聚氨酯涂料、胶粘剂等市场开发的需求日益扩大，因此，这些领域的研究将是今后的一个重点。3.4产品价格分析近年来国际原油价格大幅波动，对我国环氧乙烷的市场有着重要的影响。而随着国内下游行业的迅速发展，使得我国环氧乙烷市场呈现出供不应求的局面。由于环氧乙烷产品特点及对储运的限制，产品必须及时销售，可调配的市场存量很小，推动着市场价格不断创出新高。表3.8和图3.10对环氧丙烷做了价格统计。表3.8 20062011年8月我国环氧乙烷价格统计表 单位：元 /吨年份2006200720082009201020112012年1-8月均价133001450016000100001060012557、0012200图3.10 20092012年3月中国国内月度PO均价变化趋势 从2007年2月开始，环氧乙烷的市场价格又开始出现逐步升高的趋势，主要原因是通货膨胀造成物价上涨，原材料乙烯的价格升高，并且由于科技的发展，其下游产品得到进一步的开发和利用，因此需求量也进一步增大，在很大程度上影响了环氧乙烷的价格。2008年上半年延续了2007年的增长情况。2008年环氧乙烷的出厂价在10月和11月跳水下跌。至11月底，上海石化的出厂价只有11000元。2008年12月至2009年4月，价格基本在900010000元之间。2009年5月起至年底，环氧乙烷的出厂价基本在1000011000元之间，无明58、显波动。2010年，国内市场环氧乙烷的价格基本在10600元/吨，燕山石化、北京东方、天津石化等均执行此价，货源有限，供应不足。2011年上半年，环氧乙烷的价格大起大落，行情可谓火爆。1月份环氧乙烷价格的最低点为11500元/吨，从1月底起至3月底，环氧乙烷价格飙升至14200元/吨，涨幅达23%；在维持了两周的高价位平稳走势后，由于环氧乙烷的淡季来临，市场成交量急剧下降，各地纷纷出现大幅走跌行情，仅在5月份仅仅一个月内，环氧乙烷从14200元/吨跌至11800元/吨，跌幅高达20%，高于2010年同期11.3%。下半年以来环氧乙烷价格走势平稳，8月下旬各地区价格先后开始出现反弹现象，纷纷上涨59、200元/吨，上海化工、三江化工和扬子化工的EO价格由原来的11800上涨至12000元/吨；随后，华北地区北京东方和燕山石化价格上涨200元/吨左右，价格达到12200元/吨，东北地区亦上涨了200元/吨，达到12100元/吨。近期，中石化华东销售公司上海石化、扬子石化、镇海炼化、阿克苏诺贝尔、南京德纳环氧乙烷执行10100元/吨，装置运行平稳，走货尚可；中石化华北销售分公司燕山石化、北京东方化工、天津石化、中沙石化环氧乙烷执行10100元/吨，工厂装置运行平稳，走货平稳；中石油东北销售分公司吉林石化环氧乙烷出厂价格执行10100元/吨；辽阳石化、抚顺石化出厂10100元/吨；辽宁北化环氧乙60、烷出厂报价执行10200元/吨，供应面依旧偏紧，走货平稳，装置运行正常。面对目前复杂的经济形式，好多国家都在频繁出台救市措施，大宗商品的价格下行速度有所减缓，一旦救市措施生效后，在成本边缘运行的大宗商品价格会迅速进入上升通道。环氧乙烷也是如此。4.工艺选择及原料路线4.1工艺选择 生产工艺比较环氧丙烷的生产方法已工业化的主要有氯醇化法、共氧化法和HPPO 法， 其中共氧化法又可以分为乙苯法和异丁烷法两种。2007 年世界PO生产能力统计， 氯醇化法占总生产能力的40.3%，共氧化法占51.5%， HPPO 法占5%， 其它工艺仅占1.2%。就共氧化法而言， 乙苯法占世界总生产能力的24.9%，61、 异丁烷法占26.6%.目前, PO的工业化生产方法即氯醇化法、共氧化法和HPPO法在生产工艺、原料要求、副产品量、三废处理等方面各有优劣。在投资、原材料消耗量、副产品生成量、公用工程消耗量等方面也各有千秋。表4.1列出了三种方法的优缺点。表4.2列出了三种方法的技术经济指标表4.1氯醇化法、共氧化法和HPPO 法优缺点生产路线优点缺点氯醇化法历史悠久， 工艺流程短， 工艺成熟； 单产品， 操作弹性大； 选择性好,收率高； 生产比较安全；对原料丙烯纯度要求不严； 建设投资小设备易腐蚀；废水量大；氯气消耗多；副产二氯丙烷；废渣量大共氧化法废水量少； 无腐蚀；副产品经济价值高废水处理困难；工艺流程62、长；原料品种多；对原料丙烯纯度要求高； 生产大量联产品； 建设投资大HPPO法三废少； 投资少；无联产品； 工艺流程短； 占地面积少工业化时间短； 工艺待完善表4.2 氯醇化法、共氧化法和HPPO 法技术经济指标项目氯醇化法共氧化法HPPO法异丁烷法乙苯法投资/亿元(以1万t/a装置计)2.102.774.691.10PO产品收率/%88%91%93%94%95%每吨PO需原材料丙烯0.800.900.850.800.80异丁烷2.77乙苯3.20氢气2.73氯气1.351.50生石灰1.00过氧化氢0.65每吨PO副产物/ t二氯丙烷0.100.27二氯异丙醚0.022叔丁醇2.36苯乙烯263、.60公用工程(每吨PO需)电耗/(KWh)100385442比传统工艺能耗降低35%40%冷却水耗/t200500855蒸汽（4MPa）/t2.04.012人工81567450 工艺流程的比较1.氯醇法传统的氯醇法生产PO流程示意见图4.1，该法以丙烯、氯气和水按一定比例送入次氯酸化反应器, 反应压力为常压或略高于常压。反应温度为40 90e 。一般使丙烯和水过量以降低生成副产物二氯丙烷、丙醛等。次氯酸化反应后, 未反应的丙烯及生成的二氯丙烷等由反应器顶部排出进入丙烯分离器, 再经洗涤、分离后使未反应的丙烯循环返回次氯酸化反应器, 反应生成的氯丙醇浓度约为5% 。次氯酸化生成的氯丙醇的盐酸液64、与过量的10% 20%的Ca ( OH ) 2 溶液经预热后进入皂化反应器, 皂化生成的粗PO 由塔釜以蒸汽汽提至塔顶蒸出, 皂化污水由釜底排出后泵送闪蒸罐,回收废热并在污水沉降池回收过量的C a( OH) 2, 上部液体送污水处理。粗PO 经初馏塔和精馏塔分离出水、二氯丙烷及其他有机杂质得产品PO。为了减少PO 水解为氯丙醇, 宜采用真空精馏。图4.1 传统氯醇法生产工艺流程图2共氧化法根据采用不同原料和联产不同产品, 共氧化法可分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。除PO 外, 前者还联产苯乙烯, 后者则联产叔丁醇。鉴于MTBE 会污染地下水, 如今美国等已停止使用。因此当今联产法大都建成PO65、 /SM生产装置。较好的工艺为She ll工艺技术，She ll工艺技术生产PO /SM 的比例为1: 212 213, 主要工艺过程包括乙苯氧化、丙烯环氧化( epox idation)、产品分离、PO 精制及苯乙烯精制等5部分。She ll法催化剂为负载于二氧化硅上的钒、钨、钼或钛的化合物, 如以氯化三甲基硅烷活化的T iO2 /S iO2 催化剂, 在丙烯与乙苯过氧化物的摩尔比为6: 1, 反应温度为80 90e , 压力313MPa和接触时间为30m in 的条件下反应时,过氧化物转化率为97%, 环氧丙烷选择性为91% 95%。其流程图如图4.2. 图4.2 共氧化法工艺流程图3.H66、PPO法该法通过丙烯经氧化剂双氧水进行直接氧化的工艺流程较简单, 副产物少, 且不像氯醇法有环境污染问题, 因此当前已为各国所关注。2002年由Dow Chem ical与BASF 合作开发成功的过氧化氢制PO (HP - PO ) 工艺, 并决定将此技术工业化, 并在BASF公司Antw erp 建设300kt/ aHP- PO装置。据称原计划将于2008年5月完成, 后由于建设方面问题推迟了完成时间。预计2009年后将投产。该工艺采用管式反应器, 在中温、低压和液相条件下, 在甲醇溶剂中用过氧化氢催化丙烯环氧化生产PO。BASF公司为了解决工程放大中可能出现问题, 曾于2000年在路德维希67、建100t /a HP - PO 工艺中试装置。该法流程图如图4.3图4.3 陶氏- 巴斯夫HP- PO工艺流程示意图 4.2原料的选择 原料的选择标准原料的选择应该是选择质优，价廉的原料产品。 原料的性质与鉴别 (1) 丙烯丙烯属于单烯烃，化学式为C3H6，分子式为42.08，在常温常压下为无色带甜味的气态。相对密度为0.5139 (20/4)，冰点-185.3，沸点-47.4。临界温度为91.8，临界压力为4.619MPa，临界密度为233Kg/m3，临界摩尔体积为181cm3/mol，临界压缩因子为0.275。丙烯微溶于水，可溶于乙醇或乙醚等有机溶剂。丙烯在不同温度下的汽化潜热如表4.368、3所示。表4.3 丙烯在不同温度下的汽化潜热温度/-180-160-140-120-100-80-60汽化热/KJmol-123.66422.99422.29021.54920.76219.92119.016温度/-40-20020406080汽化热/KJmol-118.03216.95215.74214.35612.69810.5677.2642 甲醇甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4)，熔点-97.8，沸点64.5，闪点12.22，自燃点463.89，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2)69、，蒸气与空气混合物爆炸极限为6.0%-36.5%(体积)。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。燃烧反应式为： 2CH_3 OH+3O_22CO_2+4H_2 O。甲醇燃烧时无烟，火焰呈蓝色。3 H2O2过氧化氢化学式为H2O2，俗称双氧水，外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，适用于伤口消毒及环境、食品消毒。水溶液为无色透明液体，溶于水、醇、乙醚，不溶于石油醚。纯的过氧化氢是一种淡蓝色粘稠状液体。纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体，熔点-0.43 C，沸点150.2 C。凝固点时固体密度为1.71g/cm3，密度随温度升高而减小。它的缔合程度比H2O大70、，所以它的介电常数和沸点比水高。纯过氧化氢比较稳定，若加热到153 C便猛烈的分解为水和氧气。4.4 原料供应路线 本厂所用甲醇可由园区其他厂家供应。在重庆长寿化工园区有化医和日本三菱化工株式会社共同投资建设的我国首个年产85 万吨的天然气合成甲项目，并于2010年下半年投产。还有建涛等一些小的甲醇生生产厂家。故甲醇可由园区内厂家有管道直接输送，有利于促进能源的有效利用，使运输成本降到最低。 而双氧水和丙烯均可以由重庆本地的商家供应，从图4.4可以看到工业园区与重庆周边的运输也十分方便，运输成本较低。图4.4长寿工业园区的交通运输图5 建厂规模5.1建厂规模纵观国内外市场，环氧丙烷前景十分看好71、。其下游市场充分开发，主要用于聚醚产业，聚醚多元醇，作为聚氨酯工业的主要原料，聚醚多元醇应用主要集中在家具、汽车、建筑和工业绝热等多个个领域。国内环氧丙烷用于聚醚多元醇的消费量占总消费量的85%，占据主导地位，PG/DMC%占8%。未来环氧丙烷消费中，聚醚仍然占主导地位，所占的比例有所上升。结合本厂原料来源及国内其他生产厂商的生产规模（见表）。所以初步决定建厂规模设定在15万吨/年，后期再根据市场需要进行扩大调整。5.2产品方案由于环氧丙烷的下游市场充分开发，国内消费市场广泛，且存在一定的供需缺口。故主要生产优等品。而后根据市场需要生产其他类别产品。其国家质量标准如表5-2.表5-2 环氧丙烷72、质量标准（GBT14491-2001）项目指标优等品一级品合格品色度（铂-钴色号）/号 51020酸度质量分数（以乙酸计）/% 0.0030.0060.01水分质量分数/% 0,020.040.10醛质量分数（以丙醛计）/% 0.0100.0300.10环氧乙烷质量分数 /% 0.010.100.306 、厂址选择本小组的选址在重庆长寿的化工园区。6.1园区概况重庆化工园区是2001年12月重庆市人民政府批准成立的省级工业园区。园区首期规划面积31.3平方公里，分 为天然气化工片区、石油化工片区、精细化工片区及化工材料片区，是重庆市集天然气化工、石油化工、生物质化工、精细化工和新材料产业于一体73、的综合性化工园区，是重庆市资源加工业的重要平台。园区具有优越的地理位置、便捷的交通网络、丰富的自然资源、雄厚的产业基础、完善的配套设施，规划合理，布局科学，计划工业产值2012年达1000亿元，2015年达1500亿元，2020年达2000亿元。届时园区将建设成为一个布局合理、结构优化、可持续发展的长江上游一流的综合性化工基地、国家新材料基地和国家级循环经济示范园区。图6.1是园区的平面示意图。图6.1 长寿工业园平面图、6.2地理位置重庆位于中国中西部，幅员面积8.24万平方公里，人口逾3000万，拥有三千年的巴渝文化。重庆发展的五大定位：加快建成西部地区的重要增长极；长江上游的经济中心；城74、乡统筹发展的直辖市；中国中西部国家级综合交通枢纽；国重要的中心城市。长寿区，幅员面积1423平方公里，人口88万，是重庆陆路的交通枢纽和长江上游的重要港口，是重庆经济社会资源向三峡库区辐射的重要中继站。图6.2是长寿工业园所处的地理位置。图6.2 长寿工业园所处的地理位置6.3选择原因1、能源优势天然气：重庆探明可开采储量3900亿立方米，川东北储量1.6万亿立方米，拥有中国两大能源公司（中石油、中石化）向园区供应天然气，有充足的供气保障。电力：长寿地区是重庆东部地区电力枢纽，总变电容量达278万KVA。水：濒临长江，水资源十分丰富。2、便捷的交通在这里有长江黄金水道、国家干线铁路、骨干高速公75、路、毗邻国际机场构成了快速便捷的立体交通网络。航空：距重庆江北国际机场50公里。铁路：渝怀铁路、渝利铁路和规划中的城际铁路都将通过园区，设有客、货运站，建有园区化学品专用站。公路：重庆-上海、重庆-福州的高速公路在园区交汇。港口：园区南、北两岸拥有37个泊位的深水港码头，年吞吐能力达2090万吨。3、优惠的政策长寿区优惠政策（长府发200461号）重庆市实施西部大开发若干政策措施西部大开发主要政策（渝委发200126号）重庆市鼓励外商投资若干优惠政策规定4、一体化的公用工程化工园区内所有公用工程都是由专门的机构负责，(1) HSH体系设施保障：园区消防特勤站、职业病防护医院、270吨/天固体化76、学危险品处置场、700吨/天一般工业废弃物处置场、8万吨/天污水处理厂等。信息平台：在线监测系统、生产调度系统、应急响应系统（110、119、120）。(2) 物流运输化工园区交通发达有专门的物流公司负责物流运输。如武汉中远国际货运有限公司（武汉中远物流有限公司），长明国际物流公司。随着下阶段已规划的泊位和物流园区的建设启动，最终将达到港口物流年通过能力300万吨以上、功能更加完善、物流工艺先进的现代物流企业水平。(3) 热电联供由法国达尔凯集团，重庆长扬热能有限责任公司合资建设的热电联供项目，总投资32亿人民币。一期2台130吨/小时燃煤高温高压循环硫化床锅炉和1台25兆瓦发电机组已建成，可77、为园区企业提供中压蒸汽（3.6MPa）和低压蒸汽（1.0MPa），保证入驻企业的蒸汽用量。二期建设1台220吨/小时燃煤锅炉、1台25兆瓦发电机组。三期建设3台470吨/小时燃煤锅炉、2台120兆瓦发电机组、1台50兆瓦发电机组。(4) 工业气体由德国林德气体公司、美国普莱克斯气体公司合资建设，为入园企业提供充足的氧气、氮气及仪表用气等工业气体。（5）良好社会效益自重庆直辖以来，其发展异常迅速。建设投产环氧丙烷项目符合重庆市的经济战略发展。2008年，全市GDP总量跃上5000亿元的新台阶，达到5096.66亿元，经过初步统计，比上年增长14.3%，人均GDP达到2573美元。尽管重庆经济发展78、迅速，但同东部发达地区相比仍有较大差距，多年积累的经济结构性矛盾突出。其表现如下：（1）大城市和大农村的二元经济结构特征显著；（2）作为老工业城市，冶金、纺织、机械、化工等传统产业优势逐渐弱化，新的产业优势尚在培育之中；（3）三峡库区经济发展问题以及库区移民就业难的问题日益突出。为了解决所面临的问题，重庆市人民政府抓住新时期的机遇，依托重庆地区丰富的天然气资源，建设了重庆（长寿）化工园区。通过化工园区的建设，调整重庆的经济结构、产业结构和产品结构，并将化工园区作为重庆四大支柱产业的重要组成部分。化工园区的一体化建设，形成了良好的产业链，加强了企业的竞争优势，同时为后续企业的发展奠定基础。一体化79、项目的核心是天然气制乙炔，而原料中的废弃乙烯又可制乙炔，这样减少浪费的同时又有额外收益。 6.4建厂区自然条件重庆（长寿）化工园区属四川盆地亚热带季风湿润气候。雨量充沛，四季分明，具有明显的季风气候。冬季温暖多云雾，霜雪少。夏季气温偏高，多连晴高温。秋季多阴雨连绵。多年平均降雨量为1085.3mm。降雨量分配不均，一般集中在5-9月，其中7月最大、2月最小，多年平均最大日降雨量104mm，年平均相对湿度81.0%。年极端最高气温40.5C，最低气温-2.3C，多年平均气温18.36C。常年盛行北风或东北风，偶尔有西南风，多年平均风速地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s80、，抗震设防烈度为6度。6.5金融体系重庆化工园区与各大银行和金融机构均建立了良好的融资渠道：国家开发银行、中国银行、建设银行、工商银行、农业银行、兴业银行、重庆银行、中国信合等。7 经济评价7.1建设项目总投资设备购置费用1、换热器根据化工技术经济书中给出的列管式换热器与再沸器的基本关联式式中y换热器费用，元； x换热器面积，m2； f1压力校正系数； f2材质校正系数； a、b回归系数。带入相关系数计算得到如表7.1的结果：表7.1 换热器计算结果序号设备位号设备名称及规格型号材质价格（万元）1E101丙烯加热器BEM325-0.1-16.4-6/25-I碳钢5.39942E102反应器预热81、器BEM273-0.1I 碳钢11.03973E103反应器出口冷凝器BEM600-1碳钢8.35904E104PO精馏塔进口加热器BEM700-1-67-4.5/25-2I碳钢7.56745E105PO精馏塔底再沸器BEM700-1-80.8-3/25-I碳钢15.21996E106A/BPO精馏塔塔顶冷凝器BEM500-0.005碳钢5.14837E107甲醇精馏塔进口加热器BEM700-0.5碳钢11.79888E108甲醇精馏塔塔顶再沸器BEM1100-0.6-175-2.5/25-I碳钢12.39719E109甲醇精馏塔出口冷凝器BEM700-0.5-59-4.5/25-2I碳钢5.82、8908换热器总花费为82.8204万元2、储罐储罐的材料为碳钢Q235-A,均为中低压容器，碳钢价格为11000元/吨，由储罐的重量算的其购置价格总共为69.1945万元。3、反应器反应器外壳：直径D=4.2m，高度H=9.1m，壁厚。主要材料为Q235-A钢，采用公式来估算反应器外壳重量：反应器外壳的价格=18160.0910-3110002=39.9522万元其中系数2为设备加工费，碳钢价格为竞赛指导书提供的参考价格11000元/吨。反应器中管数为4630根，它的管的直径为423.5mm ,反应管采用不锈钢，不锈钢的密度为7950kg/m3,计算总管的质量为：不锈钢的单价为45000元/83、吨，假设其设备加工费用系数为2，所以管子的花费为14.0168万元。所以，故反应器的总花费万元。其中2为2个反应器并联。4、泵及压缩机表7.2 泵及压缩机的计算结果设备名称及规格型号材质数量价格/元N2压缩机VW-3/22铸铁15000甲醇进料泵IH32-20-125铸铁12800PO精馏塔回流泵IH40-25-160铸铁12800PO精馏塔顶回流泵IH65-50-160铸铁13800甲醇精馏塔进料泵IH50-32-125铸铁13000甲醇精馏塔顶回流泵IH80-65-125铸铁13880甲醇精馏塔回流泵IH40-25-160铸铁12800泵及压缩机的总价格为2.408万元（各选用一台备用泵）84、。5、精馏塔精馏塔的价格由计算出来的总质量乘以其材料的价格得到表7.3：表7.3 精馏塔计算结果精馏塔质量/kg价格/万元甲醇精馏塔4690.355.51593PO精馏塔17477.8619.2256丙烯精馏塔1771.361.9485精馏塔总费用为36.784万元。6、控制仪表在整个流程中，为了使产品的质量达到要求，所以要对每段流程进行相当严密的流量/温度/压力/液位监测及控制，所以要购置比较多的流量/温度/压力/液位的精密仪表，根据PID控制图，及需要备用的，设其花费为以上基本设备总花费的50%。由上可得，基本设备总费为299.14万元所以控制仪表费用为：7、管道及配管（包括阀门）设其花费85、为基本设备总花费的60%所以花费8、设备总购置费用综上所述，可得设备总购置费用为628.2万元土建费用1、土地使用费用经过厂址选择，将厂建于长寿化工园区。经查化工园区土地价格为16万每亩，则土地使用费为 5016=900万元2、施工建设及管理费按照设备购置的50计算其花费为 628.20.5=314.1万元3、设备和仪表的安装费用按设备购置的35计算其花费为628.20.35=219.87万元总费用的计算固定资产投资 628.2+314.1+219.87+900=2062.17万元流动资金初定1000万元每年建设期利息：按以下条件计算(1)建设期1年，生产期10年(2)投资第一年投入100(386、)40为自有资金，60为银行贷款(4)借款利率为7建设期利息为86.611万元项目总投资为2062.17+1000+86.611=3148.78万元7.2投资后每年费用的计算1、原料主要原料为丙烯，且我厂所用原料均重庆长寿化工园区内提供价格便宜，丙烯价格为9230元/吨，总共需554272009.230=15351.336万元/年，双氧水价格为1500元/吨，总共成本为55342001.5=2019.6万元/年，甲醇及其他原料每年消耗1000万元。原料总花费为：18370.936万元/年。2、工资及福利本厂管理层16人、技术人员42人、操作工58人按照管理层10万元/年、技术人员5万元/年、操87、作工3万元/年则年工资及福利费用=1610+425+583=544万元/年3、维修及其他费用取固定投资的4%计算，共计82.4868万元。4、公用工程费用公用工程费用主要包括冷却水水、蒸汽、电、天然气等费用。水引自长江这样可以节约成本，天然气引自长寿化工园区：单价1.23元/立方米，共需万元/年。电主要消耗在泵上每年共需：，工业用电为0.6元/度，则每年共需99.27万元/年。公用工程每年共需约157.079万元。5、折旧费用年折旧率按10计算，既按10年计算年折旧费用=固定资产10%=206.217万元/年6、其他费用包括工厂、原料及产品管理费用其他费用=2062.171%=20.62万元/88、年7、每年的总费用18370.936+544+184.73+157.079+206.217+20.62=19462.962万元 7.3财务评价项目总投资为：3148.78万元工厂成本为：19462.962万元销售收入：环氧丙烷：212500=25000万元取增值税为13、所得税为25、增值税额=2500013%=3250万元/年进项税额=32501.18910013%=5.023万元/年增值税=32505.023=3244.977万元/年销售利润：25000-19462.962-3244.977=2292.061万元/年所得税额：2292.06125%=573.015万元/年企业利润：229289、.061-573.015=1719.045万元/年投资利润率 1719.0453148.78100%=54.59%投资利税率2292.0613148.78100%=72.79%静态回收期3148.781719.045=1.83年动态回收期tI：各年投资折现A：投产后各年收益i：折现率以第一年末为计算时间。利率为7，基准折现率为1。3148.78（1+0.07）=3369.195万元从开始有收益计算的回收期t=0.0947/0.0413=2.29年内部收益率IRRCI：现金流入量CO：现金流出量-3148.78+1719.045P/A,IRR,10 P/F,IRR,1=0IRR=53.00%盈亏平衡分析以年平均作为标准：=83.08%计算结果表明当生产能力达到设计能力的83.08%项目可保本，项目经营的风险较小。敏感性分析本项目取价、经营成本、产品销量为不确定因素，分别进行单因素分析。敏感系数（）：不确定因素的变化率：不确定因素F发生变化时，评价指标A的相应变化率表7.4 敏感性分析表（单位：万元）图7.1 敏感性分析图各因素的变化都不同程度地影响项目收益，其中产品价格的变动对项目效益的影响最大，为最敏感因素。