环氧氯丙烷项目建议书.doc

22 年环氧氯丙烷项目1.1 概述1.1.1 产品简介环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇，分子量92.85，是一种易挥发、不稳定的无色油状液体，有与氯仿、醚相似的刺激性气味，密度1.1806 g/cm3，沸点115.2 ，凝固点-57.2 ，折射率1.4382(20)，闪点(开杯)40.6 ，自燃点415 ，微溶于水,能与多种有机溶剂混溶，可与多种有机液体形成共沸物。环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成硝化甘油炸药、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、(缩)水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。1.1.2 项目建设意义目前，国际市场上环氧氯丙烷的主要出口国为日本和美国，亚洲和东欧各国为主要进口国，西欧的环氧氯丙烷供需基本平衡。2001年前，美国、西欧和日本等国因环保问题将不再新建环氧氯丙烷生产装置，而是利用其现有的生产装置，通过提高开工率来维持其供需平衡，只不过其出口量将大大减少。今后几年发达国家对环氧氯丙烷的消费增长率约为3%，亚洲国家的消费增长率约为5%，市场仍有较大的缺口。我国环氧氯丙烷主要消费于环氧树脂，晨光工业园区内现有装置生产过程中的附产HCl和次氯酸钠以及乙炔生产装置产生的电石渣，生产环氧氯丙烷，并为规划中环氧树脂项目提供原料，具有比较优势。1.2 国内外市场需求现状及预测1.2.1 国外市场分析及预测2004年世界环氧氯丙烷的总生产能力约为130万吨/年左右，产量约100万吨。美国环氧氯丙烷的生产能力为48万吨/年，约占世界总产能的38.7%；西欧地区的生产能力为26.7万吨/年，约占21.5%；东欧地区的生产能力为10.3万吨/年，约占世界总能力的8.3%；亚洲地区的生产能力为39.9万吨/年，约占世界总产能的32.2%。目前，世界环氧氯丙烷的生产呈现三大特点：一是区域发展不均衡，约71%的生产能力集中在美国、西欧和日本；二是生产能力更趋集中，全球生产能力约60%左右为Dow化学、Resolution功能产品和索尔维三大生产厂商所控制，其中陶氏化学公司约占39.1%，Resolution功能产品公司约占14.5%，索尔维公司约占6.6%；三是工艺路线比较单一，主要采用丙烯高温氯化法进行生产，占全部生产能力的93%。目前世界环氧氯丙烷主要生产厂家情况如表1-1所示。2004年全球环氧氯丙烷消费构成见表1-2所示。表1-1 世界环氧氯丙烷主要生产厂家情况国家或地区生产厂家名称生产能力(万吨/年)生产工艺美国Dow 化学38丙烯高温氯化法美国Resolution功能产品公司10丙烯高温氯化法荷兰Resolution功能产品公司8丙烯高温氯化法德国Dow 化学 10.5丙烯高温氯化法德国索尔维公司5丙烯高温氯化法法国索尔维公司3.2丙烯高温氯化法捷克Spolek公司1.3丙烯高温氯化法波兰Zachem公司3.5丙烯高温氯化法日本住友化学公司 1.5丙烯高温氯化法日本昭和电工 2.4醋酸丙烯酯法日本旭化成公司 5丙烯高温氯化法日本 Daiso公司5丙烯高温氯化法韩国Hanwha公司 2.5丙烯高温氯化法韩国Samsung公司3.5丙烯高温氯化法中国台湾台湾南亚公司8丙烯高温氯化法中国台湾Triplex公司1醋酸丙烯酯法印度Tamilnadu石油产品公司1丙烯高温氯化法泰国Thai Organics公司1丙烯高温氯化   表1-2 世界环氧氯丙烷消费构成消费领域消费比例（%）备注环氧树脂 75.3 合成甘油 11.8 其他12.9包括水处理剂、纸张加工树脂、弹性体合计100美国2003年环氧氯丙烷消费量为33万吨。西欧需求量停留在约25万吨，日本需求量为10万吨左右。美国、西欧和日本的消费构成不尽相同，西欧和日本约70%的环氧氯丙烷用于环氧树脂的生产，而美国用于环氧树脂的环氧氯丙烷仅56%，而用于合成甘油的比例高于西欧和日本。美国、西欧和日本的消费构成如表1-3表1-3 国外环氧氯丙烷消费构成（%） 国别 消费领域美国西欧日本环氧树脂56.369.2 76.2 合成甘油22.415.78.6其他21.315.115.2合计100100100目前，国际市场上环氧氯丙烷的主要出口国为日本和美国，亚洲和东欧各国为主要进口国，西欧的环氧氯丙烷供需基本平衡。由于环境保护等问题，今后美国、西欧和日本在本土新建装置的可能性不大，主要是在现有装置的基础上提高开工率或适当扩大生产能力来满足市场需求的增长。预计未来几年美国、西欧和日本的环氧氯丙烷需求量年均需求增长率将分别为2.5%、2.5%和3.0%。预计今后一段时期世界环氧氯丙烷需求年均增长率约4-5%，到2010年需求量约125万吨，到2015年需求量约150万吨。主要驱动因素是亚洲特别是中国环氧树脂需求持续快速增长，其次是全球水处理剂和纸张加工树脂需求也呈现稳定增长趋势。1.2.2 国内市场分析及预测1.2.2.1 生产情况我国环氧氯丙烷的生产始于20世纪60年代末，广州助剂厂率先使用甘油法开始生产，随后无锡树脂厂、沈阳化工厂以及一批小的丙烯高温氯化法装置相继投产。80年代，许多小厂因技术落后，原料缺乏等原因先后停产，曾在一段时间里造成我国环氧氯丙烷产量的大幅度下降。1988年齐鲁石化公司氯碱厂引进日本旭硝子技术，建成投产了3.2万吨/年的生产装置，使我国环氧氯丙烷生产真正开始实现规模化生产。巴陵石化环氧树脂厂环氧氯丙烷装置是引进意大利CONSER公司技术，2000年该厂改造环氧有机氯产品系列工程全面启动，2002年初建成投产，使该厂环氧氯丙烷的生产能力达到3.5万吨/年。天津化工厂环氧氯丙烷装置系采用日本昭和电工的醋酸烯丙酯技术，设计生产能力为2.4万吨/年，1999年投产。山东东营联成化工集团采用国内较为成熟的丙烯高温氧氯化技术，设计生产能力为1万吨/年，1999年底开车，后对后续装置进行了扩建改造，使环氧氯丙烷的生产能力达到2万吨/年，但目前只生产中间体氯丙烯。截止2009年5月，我国环氧氯丙烷生产能力达61.1万吨/年，主要生产企业情况如表1-4。表1-4 我国环氧氯丙烷主要生产企业 （万吨/年）序号企业名称产能生产工艺1齐鲁石化氯碱厂3.2日本旭硝子丙烯高温氯化法2巴陵石化环氧树脂厂3.4意大利CONSER公司丙烯高温氯化法3天津渤天化工有限责任公司6.0日本昭和电工醋酸丙烯脂法4山东东营联成化工有限公司2.0丙烯高温氯化法5江苏扬农化工股份有限公司 6.0甘油法6江苏三蝶化工公司2.5丙烯高温氯化法7山东海力化工有限(博汇)公司 24.0丙烯高温氯化法8山东鑫岳化工股份有限公司6.0丙烯高温氯化法9江苏安邦电化有限公司2.0丙烯高温氯化法10山东中海精细化工公司3.0丙烯高温氯化法11蓝星（盐城）新材料有限公司3.0丙烯高温氯化法合计61.1近几年我国环氧氯丙烷的消费增长速度较快，由于国内产品供应不足，大量产品依赖进口解决，2005年国内环氧氯丙烷的进口量达到了9.77万吨，表观消费量达到18.75万吨。2006年估计受国家商务部对俄、韩、美、日进口环氧氯丙烷进行反倾销调查的影响，进口量将略有下降，国内产量则有所增加。我国近年环氧氯丙烷生产、消费情况如表1-5所示：表1-5 近年我国环氧氯丙烷供需情况（万吨）年 份生产能力产量进口量出口量表观消费量1995年4.752.300.29<0.012.591996年4.552.820.15<0.012.971997年4.552.310.500.042.771998年4.201.981.870.013.851999年4.202.502.46<0.014.962000年7.603.552.540.046.052001年7.604.043.550.077.522002年10.105.514.370.029.852003年11.107.056.910.0313.932004你11.109.009.770.0218.752005年11.1010.511.10.0421.562006年12.0014.530.0724.822007年23.568.020.6531.002008年25.806.400.6931.51多年来我国环氧氯丙烷一直产不足需，部分市场份额由进口产品满足，同时由于近几年国内环氧氯丙烷下游环氧树脂等领域发展迅速，环氧氯丙烷产品市场价格上涨很快。因此，国内有很多企业宣称有新建环氧氯丙烷的计划。但由于环氧氯丙烷传统生产需丙烯和氯气两种原料，在我国丙烯来自炼厂，氯气则主要来自氯碱企业，能同时获得这两种原料的企业较少。此外，环氧氯丙烷传统生产工艺会产生较大量的废水排放，没有排放条件的内陆地区很难满足要求。国内环氧氯丙烷生产发展速度较慢，规划、拟建项目较多，但实际开工建设的较少。1.2.2.2 消费及需求预测我国环氧氯丙烷主要应用于环氧树脂，约占其总消费量的95%；合成甘油和氯醇橡胶也消费一定量的环氧氯丙烷，环氧氯丙烷的其它消费领域还有表面活性剂、阻燃剂、离子交换树脂、油田化学品和水处理剂等，消费比例约为5%左右。A 环氧树脂领域 环氧树脂是热固性树脂的主要品种之一。环氧树脂通常是指大分子主链上含有醚键和仲醇基，同时两端含有环氧基团的一类聚合物的总称。环氧树脂的强度、韧性、耐化学性、耐腐蚀性、防水、防潮、防霉、耐热、耐寒性、粘接性以及电性能均十分优异。正是由于环氧树脂固化物具有如此之多的优良性能，因此环氧树脂被广泛地应用于各行各业。特别是防护涂料，电子/电气封装材料，粘接剂，复合材料等领域用途更加广泛。环氧树脂是目前国内热固树脂中发展最快的产品之一。由于其产品性能优异，特别是在某些特殊领域其它材料无法替代，国内环氧树脂需求逐年增长，近几年环氧树脂进口量年均增长率高达20%以上。 我国从1958年开始生产环氧树脂，在20世纪80年代之前发展速度不快。自中国石化巴陵公司和无锡树脂厂从日本和德国引进整套环氧树脂设备和技术以来，使得我国环氧树脂生产规模和产量提高、品种增多、质量改善，增强了产品在市场中的竞争力。 自2000年以来，外资大举进入中国环氧树脂行业，美国陶氏（Dow化学）在江苏张家港和镇江各建设了一套4万吨/年环氧树脂装置；韩国国都在江苏昆山建设了2万吨/年装置；南阳塑料公司也在昆山建设了8.5万吨/年环氧树脂装置；台资宏昌在广州建设了6万吨/年装置；香港建滔在广州建设了4.5万吨/年装置；德国壳牌在广州建设了2.5万吨/年装置。这些外资工厂具有相当生产规模，几乎占了目前中国大陆环氧树脂生产能力的一半。同时采用的工艺技术都是国际最先进的，使我国环氧树脂产业不仅生产能力大幅提升，而且技术装备水平也有了飞跃，特别是从国外到国内的技术“领先”刺激，促使国内原有的环氧树脂企业奋发创新，从而实现了良好的整体带动战略。大连齐化化学公司和江苏三木集团等先后建成较大规模具有世界先进水平的环氧树脂装置。 到2005年底，我国环氧树脂的生产能力达到约55万吨/年，产量约44万吨，消费环氧氯丙烷约20.5万吨，约占环氧氯丙烷总消费量的95%。 虽然我国近年环氧树脂的生产有了长足的发展，但国内产量仍不能满足快速增长的市场需求，近年进口量增长迅速，从1997年的5.87万吨增加到2005年的26万吨，进口年均增长率高达20.4%；消费量从1997年的10.16万吨增长到2005年的62.2万吨，年均消费增长率25.4%。 今后一段时期，我国将重点发展汽车、能源、交通运输、电子、建筑等支柱产业，势必造成对环氧树脂的强劲需求，预计2010年国内环氧树脂需求量将达到70万吨左右。国内已有多家企业宣称有新建或扩建环氧树脂的计划，主要包括无锡树脂厂新建2万吨/年、张家港陶氏二期4万吨/年、保力新树脂（昆山）有限公司2万吨/年、天津化工厂2万吨/年等。预计2010年国内环氧树脂产量将达到55万吨以上，对环氧氯丙烷的需求量将达到31万吨以上。B 合成甘油甘油是重要的轻化工原料，在医药、涂料、纺织印染、食品、造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工、电工材料和橡胶等工业中具有广泛的应用。其生产方法主要有天然植物提取法、发酵法以及化学合成法三种。 我国曾陆续引进了数套化学合成甘油的技术和装置。由于合成甘油的中间原料环氧氯丙烷国内市场十分紧俏，而且价格还高于甘油，因此合成甘油生产装置开工率一直较低。不过由于合成甘油质量较好，因此在市场上较受欢迎，主要生产企业仍维持一定量的生产。 目前我国主要有齐鲁石化公司氯碱厂、江苏泰兴沃特尔化工有限公司以及广西柳州市日用化工厂等采用化学合成法生产合成甘油，总生产能力约为3万吨/年，2005年消耗环氧氯丙烷约3000吨。目前国内甘油来源主要为脂肪酸副产，由于国内脂肪酸开工率低（不足50%），导致国内市场上甘油的缺口较大，每年均有大量进口，因此从长远看合成甘油仍有一定的市场容量。预计2010年合成甘油对环氧氯丙烷的需求量约5000吨。C 氯醇橡胶氯醇橡胶是合成橡胶的新品种，有耐热、耐油、而侯、耐氧化等综合性能，在汽车、航空航天等领域得到广泛应用。目前我国氯醇橡胶的产能约为4000吨/年，湖北武汉有机实业股份有限公司是我国亚洲最大的氯醇橡胶生产厂家。2005年我国氯醇橡胶产量约3000吨，对环氧氯丙烷的需求量约为3000多吨。预计今后随着我国汽车等工业的发展，对氯醇橡胶的需求量会持续增长。到2010年氯醇橡胶对环氧氯丙烷的需求量约5000吨。D 其它领域环氧氯丙烷还可以应用于表面活性剂、纸张添湿添加剂、离子交换树脂等领域，但总体上消费环氧氯丙烷的量都不大。2005年消费量约5000吨。由于这些产品具有较高的产品附加值，具有一定的市场发展潜力。预计到2010年在其它领域中环氧氯丙烷的消费量将增加至8000吨左右。 综上，我国2005年环氧氯丙烷消费量为18.75万吨，预计2010年需求量将达32.8万吨，2005-2010年均需求增长率约9.8%。我国环氧氯丙烷消费结构及需求预测情况见表1-6。表 1-6 我国环氧氯丙烷消费情况及需求预测（万吨，%）消费领域2000年消费量(万吨)2005年消费量(万吨)2000-2005年均增长率(%)2010年需求量(万吨)2005-2010年均增长率(%)环氧树脂5.620.529.6318.6合成甘油0.20.38.40.510.7氯醇橡胶0.10.331.60.58.9其 它0.150.535.10.88.1合 计6.0521.632.732.89.8      预计2010-2015年我国环氧氯丙烷仍将保持4.5%左右的增长速度，到2015年需求量将达40万吨左右。1.2.3 价格分析1995年和1996年受国内化工产品价格普遍高涨的影响，环氧氯丙烷市场价格达到16000元/吨左右，部分地区甚至达到了17000元/吨。由于我国环氧氯丙烷生产增长相对缓慢和国家进口关税的下降，1997年开始进口大量产品进入我国市场，进口产品价格对市场影响很大。1997年年底开始，受亚洲金融危机的影响，国际市场环氧氯丙烷价格下跌，国外产品大量转向中国市场，同时国内经济增长速度放慢，导致国内环氧氯丙烷价格下降很快。1997年至1999年，环氧氯丙烷价格在11000-14000元/吨内波动。2000年亚太地区市场逐步稳定，国内市场价格开始回升。2003年下半年以来，国际油价持续上涨，国内经济快速增长，使国内环氧氯丙烷市场价格出现大幅增长。2004年12月，商务部根据齐鲁石化和天津化工厂提交的申请发布公告，决定对原产于俄罗斯、韩国、美国和日本的进口环氧氯丙烷进行反倾销立案调查，环氧氯丙烷市场价格随反倾销消息大幅上升，2005年下半年价格突破18000元/吨。2006-2009年，国内环氧氯丙烷市场价格完成了从创出历史新高到成本线附近波动的转换。2006年，在国家经济高速发展的大环境下，环氧树脂的需求进入了又一轮高速增长期。在国内环氧氯丙烷供应占需求不足40%的情况下，国内某厂装置的意外停车导致·供需平衡被打破，在第2季度初，最高市场价格上冲到26500元/t的历史高位。2006年6月28日，环氧氯丙烷反倾销终裁出台，国内企业取得了反倾销的胜诉。然而，物极必反，连续几年的价格上涨，高额的利润刺激着国内新增装置的投产和原有企业的扩建。在2006年第4季度，随着多套扩能装置和新建装置的投产，市场价格从10月初的25000元/t到12月底迅速回落到19000元/t，并且此后再未超过此点。2006年第4季度的市场行情是对环氧氯丙烷行业的1个预警：2007年，国内环氧氯丙烷供应量稳步增加，产量占需求量的74%，全年的市场走势趋于理性。然而，受国家节能减排、环保政策等的影响，行业的危机也已经现出端倪。2008年，随着化工行业景气高峰年的结束，美国金融危机导致的全世界通货膨胀，全球经济增速放缓，中国经济也面临能源和资源的价格上涨、通货膨胀、节能减排、绿色奥运等的影响。环氧氯丙烷行业也同样面临困境：上游原料价格上涨，行业生产能力过剩，下游需求增长放缓等。2008年上半年，环氧氯丙烷的市场价格一直在成本线附近波动，下半年随着美国金融危机的到来，环氧的价格大幅下降，最低跌至6200元/t，全行业亏损，随着中国推出拉动内需政策和部分厂家减产和停车检修，价格逐步上升，到今年四月份，价格涨至12000元/t，随着开工率的上升和进口量的增加，今年六月份价格跌至9200元/t。预计下半，环氧的需求量不会有大的变化，环氧产能过剩，国际油价继续攀升，环氧价格继续在低位盘整，部分企业将面临亏损。 近年国内环氧氯丙烷市场价格变化情况见表1-7。表-国内环氧氯丙烷价格情况表年份价格（元、吨）1995年 14000-16000 1996年15000-170001997年12800-138001998年11500-220001999年11100-122002000年12000-145002001年11000-130002002年10000-120002003年10500-130002004年11000-150002005年15000-180002006年19000265002008年6000165002009年580013000（16月）从影响环氧氯丙烷产品价格的影响因素分析，预计原油价格将长期处于较高的水平，而国内经济总体运行形势将稳定增长，同时考虑反倾销等因素，从长远来看，环氧氯丙烷的产品价格将保持较高水平。本项目环氧氯丙烷产品测算价格取13000元/吨。1.3 产品方案与生产规模1.3.1 产品方案本项目产品方案为年产环氧氯丙烷5万吨。1.3.2 建设规模世界发达国家和地区环氧氯丙烷生产企业，如Dow、Resolution功能产品公司、台塑等公司的环氧氯丙烷的生产装置规模在8-10万吨之间，中小型生产装置也在2.4-5.0万吨/年之间，其中最大的单套装置生产能力是Dow化学公司在美国的装置，生产能力为36.3万吨/年。本项目在充分考虑国内环氧氯丙烷的市场情况、匹配建设项目10万吨/年环氧树脂需求情况、装置投资规模、工艺技术情况以及原材料等因素的基础上，并参考国内外环氧氯丙烷的生产装置规模情况，建议环氧氯丙烷装置的建设规模为5万吨/年。1.4 工艺技术方案1.4.1 工艺技术概况目前国内外环氧氯丙烷的工业化生产方法主要有三种-丙烯高温氯化法，醋酸丙烯酯法法及甘油氯化法。其中丙烯高温氯化法是传统的生产方法，目前世界上有90%以上的环氧氯丙烷生产能力是采用该法生产；醋酸丙烯酯法是20世纪80年代开发的工艺，目前仅有少量工厂采用。三种工艺路线的具体情况如下：1.4.1.1 丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法工艺于1945年开发成功，1948年建成工业化生产装置，至今有50多年的历史，经不断改进提高，技术已趋完善成熟，目前世界90%以上的生产能力是基于该工艺。但该工艺也存在如原材料丙烯、氯消耗高，含氯化钙废水排放量大，副产品多等缺陷。 大体上讲，丙烯高温氯化法可分为：丙烯高温氯化制氯丙烯、次氯酸化合制二氯丙醇、二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。 高温氯化：是丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4-5:1混合进入高温氯化反应器，短时间内进行反应，生成氯丙烯和氯化氢气体，CH2=CHCH2 + Cl2 CH2=CHCH2Cl +HCl氯丙烯经精制副产D-D混剂（1,2-二氯丙烷和1,3-二氯丙烯），氯化氢气体经水吸收后制工业盐酸。高温氯化的原理如下： 次氯酸化：氯气在水中生产次氯酸，次氯酸与氯丙烯反应生成二氯丙醇（生产过程中二氯丙醇浓度一般控制在4%左右）。2CH2=CHCH2Cl +2HOCl ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl (2,3-二氯丙醇，70%) (1,3-二氯丙醇，30%) 皂化环合：是将二氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca（OH）2CH2CHCH2Cl +CaCl2 + H2O O 齐鲁石化公司引进技术中，皂化前先用CaCO3乳液中和二氯丙醇水溶液中的盐酸，用CaO代替Ca(OH)2可回收热量，降低生产成本。1.4.1.2 醋酸丙烯酯法醋酸丙烯酯法是日本昭和电工八十年代中期开发成功的工艺。大体可分为：制取醋酸丙烯酯、丙烯醇制取、合成二氯丙醇和皂化环合4个反应单元。 该方法是由丙烯在钯等特定的催化剂存在下，与醋酸和氧气，温度160-180，压力0.5-1.0MPa下发生氧乙酰化反应生成醋酸丙烯酯；CH2=CHCH2+ 1/2O2 + CH3COOH CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O醋酸丙烯酯经水解反应制得丙烯醇，温度60-80，压力0.1-1.0MPa，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂；CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O CH2=CHCH2OH +CH3COOH丙烯醇与氯低温加成反应生成二氯丙醇，温度0-10，压力0.1-0.3MPa；CH2=CHCH2OH + Cl2 CH2ClCHClCH2OH而后与石灰乳皂化反应再环化生成环氧氯丙烷产品。CH2ClCHClCH2OH+ 1/2Ca（OH）2 CH2CHCH2Cl +1/2CaCl2 +H2O O 1.4.1.3 甘油氯化法由甘油制环氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot在用盐酸处理粗甘油，然后用碱液水解时首先发现的，数年后，Reboul提出这一物质可由二氯丙醇与氢氧化钠经水解反应直接得到。近年来由于原油价格飞涨，各国大力发展生物柴油产业，随之副产大量生物甘油(占生物柴油量的1/10)，造成甘油市场过剩，价格大跌；而另一方面全球环氧氯丙烷十分紧缺，在这种背景下，甘油法制环氧氯丙烷获得了新生。随着2006年陶氏化学、苏威几乎同时宣布建设甘油法环氧氯丙烷大型生产装置(我国江苏扬农化工也在很短的时间内建成装置并迅速投产)，一个全球性的环氧氯丙烷投产高潮已经形成，甘油法将成为这一高潮的主角。 其实，我国在40多年前就研究这一技术，1965年，广州助剂厂率先采用甘油法生产环氧氯丙烷，上海树脂厂也使用这一工艺多年。当时由于甘油紧张，甘油法消耗较高，其工艺逐步淡出人们视野。但我国对这一技术的研究并没有完全中断，目前，上海和张家港的2家试剂厂正运行着试剂级甘油法装置，质量优于目前的工业级装置，虽然放大到万吨以上还需做工作，但总体上是掌握了这一技术。江苏工业学院也成功开发了甘油法工艺，并经过间歇式放大生产，已申请专利。甘油法生产环氧氯丙烷主要分为2个反应单元进行，即氢氯化反应和环化反应。A 氢氯化反应 氢氯化反应是将甘油在催化剂无水乙酸(其他有机酸及其衍生物或有机腈)与助剂存在下，于90-120通入干燥过的氯化氢气体，使之生成二氯丙醇，该反应是可逆反应，如果使反应物之一过量或使生成物中的水从平衡混合物中移去，都可以使反应向有利于生成二氯丙醇的方向进行。副产物是一氯丙二醇、甘油的低聚物和有机酸甘油脂。B 环化反应 环化反应是将二氯丙醇在碱液的作用下，脱去一分子氯化氢，环化生成环氧氯丙烷。ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca（OH）2CH2CHCH2Cl +CaCl2 + H2O O 一般用氢氧化钙配制成适宜浓度的碱液来环化，也可以用氢氧化钠。为了使二氯丙醇环化完全，其与碱的配料比必须保持碱适当过量，以确保反应生成的HCl能完全被中和且反应环境为碱性，但若碱过量太多，将促进水解反应的进行，而且造成碱的浪费。nCa(OH)2/n(DCH+HCl)比值的大小，直接影响着ECH的收率。最新研究用固体超强碱做环化剂具有更强的环化能力。副反应主要是环氧氯丙烷在碱性条件下水解生成甘油。该方法无需使用氯气，产生的氯化副产物极少，大大减少了水的消耗。1.4.1.4 新技术开发情况A 氯丙烯直接环氧化法目前，国内外对以H2O2作氧化剂，采用钛硅分子筛催化剂氯丙烯环氧化制备ECH的研究十分活跃。以意大利埃尼化学公司为代表的环氧化ECH新工艺采用TS-1沸石催化剂，研究结果表明：丙烯高温氯化法的ECH收率达70%-75%；醋酸烯丙酯法的ECH收率接近90%；而氯丙烯直接环氧化法的ECH收率达到98%。该法具有催化剂活性和选择性高，反应条件温和(一般是40、50)、过氧化氢转化率及ECH产率较高、无污染(H2O2转变成了H2O)等优点。目前该工艺现已进入中试验证。我国也开展了这一领域的研究，中科院大连化物所开发了反应控制相转移催化氧化法氯丙烯氧化制ECH工艺技术，该工艺过程简单，环境友好，且在无溶剂的反应条件下环氧氯丙烷产率为86%，选择性达94%。另外催化剂可循环使用，反应过程中污染大大减少。我国也开展了这一领域的研究，中科院大连化物所开发了反应控制相转移催化氧化法氯丙烯氧化制ECH工艺技术，该工艺过程简单，环境友好，且在无溶剂的反应条件下环氧氯丙烷产率为86%，选择性达94%。另外催化剂可循环使用，反应过程中污染大大减少。B 丙烯醛工艺Dow公司开发的丙烯醛法包括丙烯氧化合成丙烯醛、丙烯醛氯化合成2,3-'氯丙醛、二氯丙醛氢化合成二氯丙醇、二氯丙醇皂化制ECH等工序。由于丙烯醛法中丙烯氧化制丙烯醛工序消耗了很高的能量，所以此项技术的能耗和成本很高。C 丙酮法工艺以旭化成公司和三菱公司为代表开发的丙酮法工艺过程包括丙酮氯化取代制1,3二氯丙酮、氢化为1,3二氯丙醇、皂化制ECH等工序。旭化成利用丙酮和Cl2在氯化碘、氯化锂作用下，在非水相中反应生成1，3-二氯丙酮，再采用异丙醇作为氢化反应的载体，使1,3-二氯氯丙酮发生转移氢化反应，生成1，3-二氯丙醇，异丙醇被还原成丙酮，返回氯化反应器循环利用。三菱公司是使二氯丙酮在一种络合化合物的作用下，在甲苯溶剂中直接氢化反应制取二氯丙醇。1.4.2 工艺技术比较1.4.2.1 工艺路线分析A 丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法工艺的优势如下：（1）工艺成熟，操作稳定。丙烯高温氯化法工艺生产开发历史长，是环氧氯丙烷生产的主要工艺，国内已多次进行有关技术改造，经验多； （2）引进费用低，装置投资费用与醋酸丙烯酯法相比较低； （3）, 中间产品氯丙烯可用于生产农药、树脂、粘合剂、涂料等的生产，可直接作为产品销售，在实际生产操作过程中可根据市场情况与环氧氯丙烷进行调节，平衡生产。 丙烯高温氯化法工艺的劣势为： （1）反应副产品较多，原材料转化率低，消耗定额较高； （2）设备腐蚀严重，能耗较高，污水排放量较大。B 醋酸丙烯酯法工业化生产时间较短，仅有近20年历史，其工艺优势如下： （l）产品质量较高； （2）采用乙酰氧化技术，收率高，原料消耗指标低； （3）避免了高温氯化反应，条件缓和，不结焦，生产故障少； （4）副产品少，污水排放量少。 醋酸丙烯酯法与丙烯高温氯化法相比，主要原料氯气和石灰用量减少一半；采用了乙酸氯化技术，收率较高；取消了高温氯化工艺，反应条件缓和，生产故障少且避免了副产物氧化烃类的生成；无氯醇化工艺，产品质量提高。该工艺是目前生产环氧氯丙烷较好的工艺。 醋酸丙烯酯法也存在着明显的劣势，主要包括： （1）工艺反应步骤多； （2）为防止醋酸腐蚀需用不锈钢设备材料，装置投资相对较高。C 甘油氯化法甘油氯化法是国际上最新开发的新工艺，利用生物柴油副产甘油，原料成本低，工艺先进，因此在成本方面和环保方面具有较大优势。1.4.2.2 主要经济指标分析表1-7 环氧氯丙烷的主要技术指标比较项目高温氯化法醋酸丙烯酯法甘油法单位消耗(折100%)   丙烯/甘油/(t·t-1)0.660.581.20氯气/HCl/(t·t-1)2.101.101.50CaO/(t·t-1)0.600.300.30醋酸/(t·t-1) 0.050.05ECH收率/%70-75接近9085-90含量/%>99.5>99.5>99.9能耗较高较低低废水量/(m3·t-1)40185三废治理费占总投资/%15-20105维修费占总投资/%522由表1-7可以看出，甘油法生产环氧氯丙烷新工艺具有如下优点： (1)甘油法的甘油消耗约为1.2t/t，氯化氢的单耗为1.5t/t，无需昂贵的催化剂，与丙烯高温氯化法的丙烯单耗0.66t/t，氯气单耗2.1t/t相比，生产成本也比较低。(2)甘油法副产物少，废物处理成本低，废水排放量仅为丙烯法的1/8，污染大大降低，对环境友好。(3)整个生产过程中不需要消耗氯气和次氯酸，无高温高压，操作条件比较温和、安全可靠。(4)甘油法不消耗丙烯，可摆脱丙烯紧缺的制约，原料资源丰富、价格便宜，还可以再生，易形成循环经济。1.4.3 工艺技术方案固废固废废水产品反应分离皂化提纯甘油HCl催化剂氢氧化钙废气通过比较丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法及甘油法三种工艺的基础上，根据石油价格的不断上涨、生物柴油附产甘油过剩的市场行情，结合晨光工业园区内现有生产装置附产电石渣（CaO或Ca(OH)2）和HCl的实际情况，从环境保护角度出发，综合利用现有装置的附产资源，不致于增加区域环境负担，建议采用甘油法生产工艺技术，其工艺流程简图如下：1.4.4 技术来源本项目工艺技术引进国外先进生产技术，并从环境保护的角度出发，后序做适当的改造，实现废物的合理利用。1.5 主要原材料及公用工程条件主要原材料及公用工程条件如表1-8表1-8 主要原材料及公用工程条件 (t·t-1)消耗材料名 称甘油（100%）HCl（100%）氢氧化钙或氢氧化钠(100%)工业水循环水1.3蒸汽电力（kwh）备注消耗量1.201.500.31.786010.54701.6 装置占地及定员本项目拟占地面积为15000m2，装置定员为100人。1.7 环境保护1.7.1 装置“三废”排放量本项目生产采用清洁生产工艺。采用先进的工艺技术、生产设备，注重提高转化率，充分考虑污染物的回收和综合利用。外排污染物与同类产品相比大为减少。本项目产生的废水、废气均得到了有效的治理，做到达标排放。项目“三废”主要为废气、废水、固废，其产生量如表1-9。表1-项目“三废” 产生量一览表序号名称项目排放量主要组成物备注废气425.8m3/hCO 141.58kg/h,HCl 0.2 kg/h,环氧氯丙烷 16.67 kg/h,其它VOC 2.5 kg/h,废水9.5 t/hCl 1.2% , CODcr 1600 mg/lBOD5 530 mg/lAOX 3.8 mg/l固废2833.3t/a主要是含二氯丙醇、氯丙醇、醚类、甘油、环氧氯丙烷及其它有机氯化物1.7.2 装置“三废”治理措施1.7.2.1 废气治理措施项目产生废气采用焚烧和碱洗处理，经处理后烟气排放气量为1500m3/h，排放气中HCl 0.06kg/hr、环氧氯丙烷1.6x10-4kg/h、其它VOC0.00025kg/h。各污染物浓度为HCl 40.0mg/m3、环氧氯丙烷0.11mg/m3、其它VOC 0.03mg/m3。废气通过35米高排气筒排放。各污染物排放浓度均达到排放标准要求。1.7.2.2 废水治理措施1、含CaCl2废水经蒸发浓缩，回收CaCl2外售，经回收CaCl2后及其它废水送园区污水处理厂进行处理。经处理后排水中CODcr 100mg/L，AOX 5mg/L。2、对于环氧氯丙烷提纯系统产生的废水缩合液，其主要成份是甘油缩合物，拟外售作燃料。1.7.2.3 固废治理措施危险废物送有焚烧装置进行焚烧处理。对部分有回收价值的固废送有关单位回收综合利用。1.8 投资估算及静态经济效益分析5万吨/年环氧氯丙烷项目的建设投资为45140万元，总投资约为51094万元。静态经济效益指标如表1-10