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(chǎn)品簡介1.產(chǎn)品特性環(huán)氧氯丙烷(ECH)，別名氯醇，化學(xué)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(jī)溶劑，可與多種有機(jī)液體形成共沸物。2.產(chǎn)品用途環(huán)氧氯丙烷主要用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂、氯醇橡膠等精細(xì)化工產(chǎn)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(qiáng)材料、澆鑄材料和電子層壓制品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，約占總消費(fèi)量的95%左右。3.包裝儲運(yùn)運(yùn)輸罐車及儲罐材質(zhì)：碳鋼或不銹鋼鐵皮桶包裝:240Kg/桶。二、市場情況2.1國內(nèi)產(chǎn)能截止201

2、1年10月，國內(nèi)產(chǎn)能75萬噸，實際產(chǎn)量約43萬噸，其中甘油法7.7萬噸。擬建112萬噸，國內(nèi)市場缺口30萬噸。因受原料上漲、環(huán)保、設(shè)備故障停車等諸多因素的影響，目前國內(nèi)裝置開工率并不高，約在5-6成左右。主要生產(chǎn)廠家如下表企業(yè)名稱產(chǎn)能生產(chǎn)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(yáng)農(nóng)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(fēng)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(chǎn)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(chǎn)能擴(kuò)張如火如荼。據(jù)統(tǒng)計在未來三年內(nèi)，國內(nèi)采用甘油法新增的環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)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(dá)到約70萬噸，而屆時的生產(chǎn)能力將達(dá)到約10

4、0萬噸，產(chǎn)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(shù)方案選擇目前，環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)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(chǎn)。工藝特點：具有生產(chǎn)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(chǎn)物氯丙烯既可作精細(xì)化工原料又可作商品出售的優(yōu)點，但也存在著轉(zhuǎn)化率低、副產(chǎn)物多、單耗高、設(shè)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(shù)，收率高；無氯醇化工藝，質(zhì)量高；取消高溫氯化工藝，反應(yīng)條件緩和，副產(chǎn)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(yīng)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(shè)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(chǎn)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(nèi)三種生產(chǎn)方法對應(yīng)產(chǎn)能，所占比例如下表：生產(chǎn)方法對應(yīng)產(chǎn)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(dāng)今環(huán)氧氯丙烷全部產(chǎn)能的90%，是國內(nèi)環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)的主要工藝路線。目前國內(nèi)丙烯供不應(yīng)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(dāng)今世界各國大力發(fā)展生物柴油工業(yè)，隨之產(chǎn)生大量副產(chǎn)甘油的情況下（約為柴油產(chǎn)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(shù)優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：1、工藝流程短，反應(yīng)器部分不需在高溫狀態(tài)下運(yùn)行，也不需要使用特殊設(shè)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(fèi)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(shù)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(chǎn)物的回收與精制、二氯丙醇的皂化、皂化產(chǎn)物的精制及廢水處理等工藝步

9、驟。主要反應(yīng)步驟包括：1、氫氯化反應(yīng)：是將甘油在催化劑無水乙酸(其他有機(jī)酸及其衍生物或有機(jī)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(yīng)：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(shù)來源采用甘油法合成環(huán)氧氯丙烷技術(shù)，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(xué)（單玉華）、常州大學(xué)（張躍）、江西颶風(fēng)化工、江蘇揚(yáng)農(nóng)集團(tuán)、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(shù)來源見下表。環(huán)氧氯丙烷在（擬）建廠家及技術(shù)來源序號生產(chǎn)企業(yè)項目規(guī)模項目進(jìn)展情況技術(shù)來源1益

10、海天成5萬噸一期2.5萬噸年內(nèi)投產(chǎn)自有技術(shù)2山東民基3萬噸工程設(shè)計階段中國天辰工程公司3東營赫邦3萬噸工程設(shè)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(shù)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(xué)單玉華6開元化工15萬噸一期3萬噸整合技術(shù)7江蘇全球化工5萬噸一期1萬噸在建江西省颶風(fēng)化工8揚(yáng)農(nóng)集團(tuán)6萬噸計劃年內(nèi)投產(chǎn)自有技術(shù)9唐山旭陽化工10萬噸工程設(shè)計階段工藝包：氫氯化CONSER、皂化KVT、甘油精制CSK所有這些技術(shù)聯(lián)系進(jìn)度：1.美國陶氏、江蘇揚(yáng)農(nóng)集團(tuán)、益海天成由于自己在國外或國內(nèi)建廠，尚無轉(zhuǎn)讓意向。2.蘇威公司有意在國內(nèi)投資建

11、廠，颶風(fēng)化工也分別向江西全球化工和建滔化工轉(zhuǎn)讓了甘油法技術(shù)，目前正在設(shè)法與這兩家公司取得聯(lián)系。3.目前已明確表明對外轉(zhuǎn)讓技術(shù)的有意大利CONSER、奧地利KVT、常州大學(xué)（單玉華）、常州大學(xué)（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(jìn)行初步的技術(shù)交流。另外三家公司已分別進(jìn)行了技術(shù)交流，雖然因涉及技術(shù)保密等因素，未能進(jìn)行較為深入的了解，但總得感覺是其技術(shù)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(chǎn)品精制以及廢水處理方面并無大的差異。4.2.1各技術(shù)來源技術(shù)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(shù)特點：常州大學(xué)（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(chǎn)物的回收與精制、DCH的皂化、皂化產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(jìn)行焚燒。DCH總收率大于93%。催化劑及中間產(chǎn)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(yīng)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(jìn)入ECH精制系統(tǒng)。皂化塔釜液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。皂化系統(tǒng)DCH轉(zhuǎn)化率大于99.5%，ECH選擇性大于97%。3.皂化廢水處理：生產(chǎn)每噸ECH產(chǎn)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(chǎn)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(jī)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(chǎn)物生產(chǎn)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(chǎn)： 固體鹽： 0.55噸； 25%廢堿水: 0.5噸（含有機(jī)物約0.81%）； 焦油: 0.10.12噸。 5.技術(shù)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(shè)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(chǎn)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(shè)備、管道存

15、在質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致多處出現(xiàn)不同程度的泄漏；（2）氟合金泵存在質(zhì)量問題；（3）搪玻璃罐質(zhì)量不能滿足要求，出現(xiàn)內(nèi)襯層破裂和設(shè)備腐蝕現(xiàn)象；（4）儀表選型不正確，無法正常工作。揚(yáng)農(nóng)工藝技術(shù)特點1、氯化反應(yīng)采用釜式氯化反應(yīng)器，二氯丙醇的收率達(dá)到70左右時進(jìn)行采出。該工藝的缺點是氯化時間長，約20-30個小時，甘油轉(zhuǎn)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(shè)備或搪瓷設(shè)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(yáng)農(nóng)的催化劑生產(chǎn)體系采用的是蘇威技術(shù)，因涉及侵權(quán)糾紛，目前正在研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的催化劑。3、技術(shù)工業(yè)化情況及常見問題揚(yáng)農(nóng)技術(shù)最

16、初來源于蘇威公司，經(jīng)內(nèi)部消化吸收并改進(jìn)?，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(shù)路線，揚(yáng)農(nóng)已有起訴這兩家公司侵權(quán)的打算。揚(yáng)農(nóng)生產(chǎn)情況：生產(chǎn)中由于設(shè)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(nèi)搪瓷），經(jīng)常造成設(shè)備的腐蝕和泄漏。為此揚(yáng)農(nóng)進(jìn)行了大量的改進(jìn)，重新更換聊反應(yīng)釜，目前揚(yáng)農(nóng)使用的反應(yīng)釜有搪瓷和石墨兩種。奧地利KVT技術(shù)特點KVT公司有甘油精制，ECH，鹽水凈化裝置的技術(shù)（紅線內(nèi)），可實現(xiàn)皂化鹽水的循環(huán)利用，但主要裝置需國外進(jìn)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(xué)單玉華技術(shù)方案5.1.1

17、單玉華技術(shù)方案成本估算1噸ECH生產(chǎn)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(chǎn)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(shè)備與裝置投資 主要設(shè)備：管式氯化反應(yīng)器、皂化塔、氣體干燥塔、精餾塔、萃取塔、氣體壓縮機(jī)、酸氣吸收塔、三效蒸發(fā)器、換熱器、鍋爐、冷凍機(jī)、涼水塔、貯罐等。 產(chǎn)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(shè)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(shù)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(shù)方案甘油法ECH工藝的單套產(chǎn)能：10萬噸/年；界區(qū)內(nèi)單元投資預(yù)算大約在40,000,000到80,000,000歐元之間； 生產(chǎn)裝置要求的面積（平面）大約是： 70 x 90 m2 約10畝地。正常建設(shè)周期大約在兩年到兩年半左右（從轉(zhuǎn)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(chǎn)物：名稱數(shù)量處理方式固體鹽3300出售25%