5-6萬噸環(huán)氧氯丙烷可行性報告

1、5-6萬噸環(huán)氧氯丙烷6萬噸環(huán)氧樹脂項目可行性報告一、產品簡介1.產品特性環(huán)氧氯丙烷(ECH)，別名氯醇，化學名稱為1-氯-2，3-環(huán)氧丙烷。是一種易揮發(fā)、不穩(wěn)定的無色油狀液體，有與氯仿、醚相似的刺激性氣味，有中等毒性和麻醉性，微溶于水，易溶于酒精、乙醚、苯等有機溶劑，可與多種有機液體形成共沸物。2.產品用途環(huán)氧氯丙烷主要用于生產環(huán)氧樹脂、氯醇橡膠等精細化工產品。以環(huán)氧氯丙烷為原料制得的環(huán)氧樹脂在涂料、膠粘劑、增強材料、澆鑄材料和電子層壓制品等行業(yè)具有廣泛的應用，約占總消費量的95%左右。3.包裝儲運運輸罐車及儲罐材質：碳鋼或不銹鋼鐵皮桶包裝:240Kg/桶。二、市場情況2.1國內產能截止201

2、1年10月，國內產能75萬噸，實際產量約43萬噸，其中甘油法7.7萬噸。擬建112萬噸，國內市場缺口30萬噸。因受原料上漲、環(huán)保、設備故障停車等諸多因素的影響，目前國內裝置開工率并不高，約在5-6成左右。主要生產廠家如下表企業(yè)名稱產能生產工藝山東海力化工24萬噸丙烯高溫氯化法天津化工6.1萬噸醋酸丙烯酯法山東鑫岳化工6.5萬噸丙烯高溫氯化法齊魯石化3.2萬噸丙烯高溫氯化法巴陵石化3.4萬噸丙烯高溫氯化法中海精化化工4萬噸丙烯高溫氯化法江蘇三碟化工2.5萬噸丙烯高溫氯化法江蘇安邦化工3萬噸丙烯高溫氯化法山東麟祥化工1.5萬噸丙烯高溫氯化法山東東營聯(lián)成化工2萬噸丙烯高溫氯化法莘縣華祥氯堿化工3萬噸

3、丙烯高溫氯化法江蘇揚農化工6萬噸甘油法福建豪邦化工5000噸甘油法河北珈奧化工1萬噸甘油法江西颶風化工2000噸甘油法2.2市場價格2009年2011年，環(huán)氧氯丙烷價格一路下跌，從17000元/噸，跌至目前的13500-14000元/噸。成本約為10500元/噸。2.3市場前景分析由于其下游產品環(huán)氧樹脂需求旺盛，價格堅挺（23000元/噸），多數(shù)企業(yè)仍然看好其發(fā)展前景，產能擴張如火如荼。據(jù)統(tǒng)計在未來三年內，國內采用甘油法新增的環(huán)氧氯丙烷產能超過30萬噸/年，還有超過40萬噸/年的甘油法環(huán)氧氯丙烷項目正在規(guī)劃中。到2012年，我國環(huán)氧氯丙烷的市場需求將達到約70萬噸，而屆時的生產能力將達到約10

4、0萬噸，產能出現(xiàn)過剩，市場競爭將十分激烈。此項目采用甘油法新工藝，成本比丙烯高溫氯化法，醋酸烯丙酯法低2000-3000元/噸，具有成本優(yōu)勢。三、工藝技術方案選擇目前，環(huán)氧氯丙烷的生產方法有三種：1.丙烯高溫氯化法2.醋酸烯丙酯法3.新工藝甘油法3.1三種工藝的特點3.1.1丙烯高溫氯化法主要原料是丙烯、氯氣和石灰。目前，世界上90%以上的環(huán)氧氯丙烷采用該方法生產。工藝特點：具有生產大型化、連續(xù)化和自動化的特點，并具有工藝成熟、操作穩(wěn)定、中間產物氯丙烯既可作精細化工原料又可作商品出售的優(yōu)點，但也存在著轉化率低、副產物多、單耗高、設備易腐蝕、“三廢”多等缺點。3.1.2、醋酸丙烯酯法主要原料是醋

5、酸、氯氣和石灰。工藝特點：采用乙酰氯化技術，收率高；無氯醇化工藝，質量高；取消高溫氯化工藝，反應條件緩和，副產物少，而且氯氣和石灰原料消耗減半。然而，該工藝存在著反應步驟多、需用不銹鋼材料防醋酸腐蝕、防止烯丙醇單元混合氣爆炸的安全可靠性等不足。3.1.3、新工藝甘油法主要原料是甘油、氯化氫和燒堿（或石灰）。工藝特點：流程短，無高溫高壓，也不需要使用特殊設備，操作條件緩和、安全可靠、三廢排放大大降低，不需昂貴的催化劑，裝置投入小，生產成本低。3.2新工藝甘油法合成環(huán)氧氯丙烷的工藝優(yōu)勢國內三種生產方法對應產能，所占比例如下表：生產方法對應產能所占比例丙烯高溫氯化法61.5萬噸82%醋酸烯丙酯法6.

6、1萬噸8%甘油法7.7萬噸10%其中丙烯高溫氯化法和醋酸烯丙酯法為丙烯路線，約占當今環(huán)氧氯丙烷全部產能的90%，是國內環(huán)氧氯丙烷生產的主要工藝路線。目前國內丙烯供不應求，且價格持續(xù)高漲，對丙烯路線制環(huán)氧氯丙烷造成巨大的企業(yè)生存壓力與成本壓力。用甘油法合成環(huán)氧氯丙烷可以擺脫以石油資源為原料的依附，在當今世界各國大力發(fā)展生物柴油工業(yè)，隨之產生大量副產甘油的情況下（約為柴油產量的1/10），發(fā)展前景被越來越多企業(yè)看好。相對于丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯酯法，甘油法具有明顯的技術優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：1、工藝流程短，反應器部分不需在高溫狀態(tài)下運行，也不需要使用特殊設備，裝置投資約為丙烯法的1/4。 2、甘油法

7、的甘油消耗約為1.2t/t，氯化氫的單耗為1.5t/t，無需昂貴的催化劑，與丙烯高溫氯化法的丙烯單耗0.66t/t，氯氣單耗2.1t/t相比，生產成本每噸低2000-3000元。如表環(huán)氧氯丙烷三種方法成本核算對比表。3、甘油法副產物少，廢物處理成本低，廢水排放量僅為3-4m3/噸，約為丙烯法的1/8。4、整個生產過程中不需要消耗氯氣和次氯酸，無高溫高壓，操作條件比較溫和、安全可靠。5、甘油法不消耗丙烯，可擺脫丙烯緊缺的制約。氯化收率90%以上，皂化收率85%以上。3.3工藝路線選擇故選擇甘油法環(huán)氧氯丙烷工藝作為本項目的生產工藝。環(huán)氧氯丙烷三種方法成本核算對比表原料單價元/噸噸消耗氯丙醇法烯丙醇

8、法甘油法丙烯120000.670.59甘油50001.2氯氣4002.101.10醋酸50000.05氧氣221（m3）CaO4000.60.60.6燒堿32%800（1.6）HCI8001.5收率75%90%90%純度98%99%99.9%廢水量40 m3/噸11 m3/噸5 m3/噸水電氣15001.71.31三廢治理占總投資15%-20%10%5%維修費用占總投資5%1-2%1-2%合計（元/噸）137701199010330四、甘油法工藝簡介及技術來源4.1甘油法工藝簡述甘油法合成環(huán)氧氯丙烷包括甘油氯化得到二氯丙醇、氯化產物的回收與精制、二氯丙醇的皂化、皂化產物的精制及廢水處理等工藝步

9、驟。主要反應步驟包括：1、氫氯化反應：是將甘油在催化劑無水乙酸(其他有機酸及其衍生物或有機腈)與助劑存在下，于90-120通入干燥過的氯化氫氣體，使之生成二氯丙醇。2、環(huán)化反應：是將二氯丙醇在堿液的作用下，脫去一分子氯化氫，環(huán)化生成粗環(huán)氧氯丙烷。4 2主要技術來源采用甘油法合成環(huán)氧氯丙烷技術，其主要來源有：意大利CONSER、奧地利KVT、比利時蘇威、美國陶氏、常州大學（單玉華）、常州大學（張躍）、江西颶風化工、江蘇揚農集團、益海天成和中國天辰工程公司等10家公司或個人，目前環(huán)氧氯丙烷在（擬）建廠家及技術來源見下表。環(huán)氧氯丙烷在（擬）建廠家及技術來源序號生產企業(yè)項目規(guī)模項目進展情況技術來源1益

10、海天成5萬噸一期2.5萬噸年內投產自有技術2山東民基3萬噸工程設計階段中國天辰工程公司3東營赫邦3萬噸工程設計階段中國天辰工程公司3蘇威（上海）公司10萬噸擬建自有技術4福建豪邦化工3萬噸5000噸中試裝置已建成5河北珈奧化工3萬噸1萬噸中試裝置已試車常州大學單玉華6開元化工15萬噸一期3萬噸整合技術7江蘇全球化工5萬噸一期1萬噸在建江西省颶風化工8揚農集團6萬噸計劃年內投產自有技術9唐山旭陽化工10萬噸工程設計階段工藝包：氫氯化CONSER、皂化KVT、甘油精制CSK所有這些技術聯(lián)系進度：1.美國陶氏、江蘇揚農集團、益海天成由于自己在國外或國內建廠，尚無轉讓意向。2.蘇威公司有意在國內投資建

11、廠，颶風化工也分別向江西全球化工和建滔化工轉讓了甘油法技術，目前正在設法與這兩家公司取得聯(lián)系。3.目前已明確表明對外轉讓技術的有意大利CONSER、奧地利KVT、常州大學（單玉華）、常州大學（張躍）、中國天辰工程公司等五家公司。近期我們已分別與這五家公司或個人取得聯(lián)系，其中意大利CONSER和奧地利KVT需要在保密協(xié)議簽訂以后，再進行初步的技術交流。另外三家公司已分別進行了技術交流，雖然因涉及技術保密等因素，未能進行較為深入的了解，但總得感覺是其技術的主要差異在于氯化形式的不同和催化劑的選擇方面，皂化單元和產品精制以及廢水處理方面并無大的差異。4.2.1各技術來源技術特點根據(jù)近期交流的情況，將

12、目前了解的各個單位的工藝技術特點：常州大學（單玉華）工藝特點甘油法合成ECH包括甘油氯化得到二氯醇（DCH）、氯化產物的回收與精制、DCH的皂化、皂化產物的精制及廢水處理等工藝步驟。其中：1.甘油氯化：時間46小時，甘油的總轉化率大于99%，DCH選擇性大于97。萃取分離生成的水與DCH，減壓精餾分離生成的DCH與催化劑及副產物，得到含量大于99%的DCH。精餾殘液主要含催化劑，大部分循環(huán)回氯化系統(tǒng)，小部分用皂化廢堿水中和后進行焚燒。DCH總收率大于93%。催化劑及中間產物大部分循環(huán)使用。2.DCH皂化合成ECH：DCH與堿在皂化塔反應生成ECH，所生成的ECH與水形成共沸物及時從塔頂蒸出。塔

13、頂冷凝液經(jīng)液-液分層，水層回皂化塔，油層進入ECH精制系統(tǒng)。皂化塔釜液進入廢水處理系統(tǒng)。皂化系統(tǒng)DCH轉化率大于99.5%，ECH選擇性大于97%。3.皂化廢水處理：生產每噸ECH產生3-4.5噸皂化廢水，其中約含甘油及衍生物（0.08-0.1%）、DCH與ECH（0.02%）、鹽（1517%）及堿（12%）。通過多效蒸發(fā)回收其中約90%的鹽，產生凝水作工藝水循環(huán)使用。排放殘液約0.5噸，其中含堿20-25%、含有機物約0.8-1.0%，可用作廢堿出售或通過焚燒制固堿。4.系統(tǒng)總物料與公用工程消耗以及副產物生產1.0噸ECH單耗如下：95%甘油：1.181.2噸; 99%HCl氣體: 0.91

14、.0噸;燒堿（40%）：1.25噸（或生石灰0.6噸）催化劑與助劑: 24kg;0.8MPa水蒸汽約6.5噸；32循環(huán)水循環(huán)量約300350噸；-5冷凍水循環(huán)量約75100噸 電約 250300 KW.h 副產： 固體鹽： 0.55噸； 25%廢堿水: 0.5噸（含有機物約0.81%）； 焦油: 0.10.12噸。 5.技術工業(yè)化情況及常見問題目前只有河北刑臺珈奧化工采用該工藝建設了一套1萬噸中試裝置，裝置投資3000多萬元，于今年8月份首次投料試車，10月6日打通全部工藝流程，產出成品后（3噸左右）停車檢修，計劃于10月底重新開車。試車期間出現(xiàn)的主要問題表現(xiàn)在四個方面：（1）襯里設備、管道存

15、在質量缺陷，導致多處出現(xiàn)不同程度的泄漏；（2）氟合金泵存在質量問題；（3）搪玻璃罐質量不能滿足要求，出現(xiàn)內襯層破裂和設備腐蝕現(xiàn)象；（4）儀表選型不正確，無法正常工作。揚農工藝技術特點1、氯化反應采用釜式氯化反應器，二氯丙醇的收率達到70左右時進行采出。該工藝的缺點是氯化時間長，約20-30個小時，甘油轉化率較低，二氯丙醇的收率也只有70%左右，能耗較高。另外，氯化釜采用石墨設備或搪瓷設備，造價較高，單臺價格約50萬左右，并且搪瓷釜極容易損壞。2、催化劑根據(jù)資料介紹，揚農的催化劑生產體系采用的是蘇威技術，因涉及侵權糾紛，目前正在研發(fā)擁有自主知識產權的催化劑。3、技術工業(yè)化情況及常見問題揚農技術最

16、初來源于蘇威公司，經(jīng)內部消化吸收并改進?，F(xiàn)在新上的甘油法合成環(huán)氧氯丙烷裝置，如開元化工和益海天成都不同程度的沿用了該技術路線，揚農已有起訴這兩家公司侵權的打算。揚農生產情況：生產中由于設備問題和工藝缺陷頻繁停車。主要問題表現(xiàn)在：搪瓷釜損壞（尤其是啟動攪拌時經(jīng)常損壞攪拌器和釜內搪瓷），經(jīng)常造成設備的腐蝕和泄漏。為此揚農進行了大量的改進，重新更換聊反應釜，目前揚農使用的反應釜有搪瓷和石墨兩種。奧地利KVT技術特點KVT公司有甘油精制，ECH，鹽水凈化裝置的技術（紅線內），可實現(xiàn)皂化鹽水的循環(huán)利用，但主要裝置需國外進口。KVT甘油法環(huán)氧氯丙烷工藝圖五、投資與收益5.1蘇州大學單玉華技術方案5.1.1

17、單玉華技術方案成本估算1噸ECH生產成本估算項目95%甘油HCl石灰催化劑電汽總和元/噸45008004500.65180用量/噸1.21.50.63006.5成本/元5400120027040019511708635 生產1噸ECH工廠成本約10000元/噸。目前，ECH售價14000元/噸，毛利潤4000元/噸。5.1.2主要設備與裝置投資 主要設備：管式氯化反應器、皂化塔、氣體干燥塔、精餾塔、萃取塔、氣體壓縮機、酸氣吸收塔、三效蒸發(fā)器、換熱器、鍋爐、冷凍機、涼水塔、貯罐等。 產能為20000噸ECH/年的裝置車間投資約3000萬元。5.1.3單玉華方案投資與收益每萬噸裝置投資約3000萬

18、元，3萬噸投資8000萬元，建設周期12個月。每噸成本10000元，售價14000元/噸，6萬噸年銷售收入8.4億元，毛利潤2.4億元。5.2奧地利KVT技術方案每萬噸裝置投資約1億元，3萬噸投資3億元。5.3意大利CONSER技術方案甘油法ECH工藝的單套產能：10萬噸/年；界區(qū)內單元投資預算大約在40,000,000到80,000,000歐元之間； 生產裝置要求的面積（平面）大約是： 70 x 90 m2 約10畝地。正常建設周期大約在兩年到兩年半左右（從轉讓合同生效開始計算）六、原料來源6.1甘油法環(huán)氧氯丙烷需原料如下表（以6萬噸計）：名稱數(shù)量來源95%甘油72000噸外購40%燒堿75000噸公司自供99%HCl氣體90000噸公司自供催化劑與助劑1440外購0.8MPa水蒸汽390000噸公司自供32循環(huán)水公司自供-5冷凍水公司自供供電15000000KWH公司自供如用石灰36000噸外購6.2副產物：名稱數(shù)量處理方式固體鹽3300出售25%