环氧乙烷,因其特殊的三元环张力结构,具有活泼的化学反应活性,极易与醇、酚、酸、胺(氨)等含活泼氢化合物反应得到各种乙氧基化物。这些产物共同的特点就是拥有极性较强的乙氧基结构,做为非离子表面活性剂、聚乙二醇、乙醇胺和低碳醇醚等专用精细化学品.在各个民用和工业等领域中均有着极为广泛的应用。因此,环氧乙烷及其衍生精细化学品的研究开发、生产工艺和应用技术的现状与发展趋势备受表面活性剂行业乃至整个精细化:行业的关注,并成为国内外影响非离子表面活性剂产业发展的重要因素
1环氧乙烷生产与消费
1.1世界环氧乙烷生产与应用状况
从环氧乙烷产能和产量上看,2005年,世界环氧乙烷产能为1940万t;2006年为2100万t.实际产消1840万t。2007年,全球环氧乙烷总产能已经达到2189万t,实际年产量约1970万t。2007年全球环氧乙烷产能分布:北美占28.46%、欧洲占19.51%、南美占13.93%、亚洲占8.5%。今年全球环氧乙烷生产能力将达到2200万t。预计2007~2010年期间,世界环氧乙烷需求增欧将超过总体经济平均增长水平:年均增长率将达到4.6%。到2010年,全球环氧乙烷生产能力将达到2500万t以上,环氧乙烷需求也将达到2400多万t。
从环氧乙烷衍生产品结构上看,2007年全球环氧乙烷用于生产乙二醇占58.3%,非离子表面活性剂占15.2%、乙醇胺9.6%、乙二醇醚占7.2%、聚醚多元醇占6.3%、聚乙二醇占1.6%、其他占1.8%。已经开始出现环氧乙烷精细化工率的上升。特别是发达国家和地区的环氧乙烷用于精细化工产品的比例明显增长。
从环氧乙烷发展趋势上看,环氧乙烷生产的核心技术仍然控制在少数发达国家的跨国公司手中,生产装置趋于大型化,并向市场需求旺盛的亚洲和原料丰富的中东地区集中,新建和改扩建的环氧乙烷生产装置仍然以乙二醇为主要产品,约占60%;从发展速度上看,过去5年中,环氧乙烷的消费保持在5%的年均增长速度,但是中亚地区,特别是中国却以接近15%的高速持续增长。
2007年,我国共有l4家公司的l5套环氧乙烷装置开工(不包括台湾),生产总能达到230万t/年,实际产量达到198万t。目前,在辽宁(12)、吉林(12)、天津(45)、上海(38)、北京(30)山东(6)、浙江(65)和四川(35)等地正在规划、设计、建设以及刚刚投产的环氧乙烷装置总能力已经超过220万t。预计到2010年,我国环氧乙烷总生产能力将达到450万t,环氧乙烷商品能力也将达到l00万t。我国目前环氧乙烷生产企业及其能力见表1。
1.2我国环氧乙烷生产与消费状况
表1 2007年我国环氧乙烷主要企业及产能统计万妇
|
地区 |
生产企业 |
EO生产能力/万t |
EO商品量(能力)/万t |
技术 |
|
东 北 |
中油吉化 |
18 |
6.0 |
SD |
|
中油辽化 |
18 |
1.2(5.5) |
UCC | |
|
抚顺石化 |
6.5 |
3.0 |
SHELL | |
|
华 东 |
扬子石化 |
37 |
11 |
SD |
|
南京扬巴 |
24 |
0 |
SD | |
|
上海石化 |
52.9 |
5.6(14) |
SD | |
|
三江石化 |
6.0 |
6.0 |
SD | |
|
安徽宿州 |
4.0 |
4.0 |
| |
|
华 南 |
茂名石化 |
10.5 |
4.0 |
SHELL |
|
惠州壳牌 |
30 |
0 |
SHELL | |
|
|
燕山石化 |
6.5 |
1.7 |
SD |
|
华 北 |
北京东方 |
5.5 |
1.9 |
SD |
|
天津联化 |
7.0 |
3.8 |
SHELL | |
|
西北 |
独山子石化 |
4.1 |
0.1 |
SD |
|
|
合计 |
230 |
48.3(60.4) |
|
从环氧乙烷原料路线上看,我国环氧乙烷的生产,除了安徽宿州丰原生物化工有限公司以淀粉为原料的4万t/年环氧乙烷生产装置外,其他装置都是以乙烯为原料,而且大都是环氧乙烷,乙二醇联产装置,其中,仅有中石油吉化公司(吉联装置)、安徽宿州丰原和嘉兴三江化工的环氧乙烷装置生产的环氧乙烷全部用于商品销售或生产精细化工产品。
从环氧乙烷商品能力和分布上看:2007年,我国环氧乙烷商品能力已经达到67万t,实际商品量达到了48.3万t。目前,我国商品环氧乙烷能力约90%出自于中国石化和中国石油两火公司,其中,环氧乙烷商品生产能力最大的两家公司是上海金山石化公司l4万t和中石化扬子石化公司的11万t。我国2007年商品环氧乙烷来源分布详见图l。

图1.2007年我国环氧乙烷商品量贡献率
从环氧乙烷生产与需求区域上看,目前我国商品环氧乙烷生产主要集中在上海、南京和辽宁的辽阳和抚顺。此外,广东茂名、浙江嘉兴、天津和北京也有一定的商品环氧乙烷。从环氧乙烷消费区域分布上看,华东地区占55.6%,东北地区占27.8%,华北地区占14.8%,华南地区占1.9%。
从我国环氧乙烷生产发展趋势上看:在过去的十几年里,我国聚酯、表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚、多元醇醚和聚乙二醇等环氧乙烷衍生产品领域持续和快速发展,对环氧乙烷需求的增长速度在12%以上,这使得国内环氧乙烷供需缺口继续加大,环氧乙烷价格持续飙升。因此,可以预测,我国在今后三、五年中,环氧乙烷能力仍将以l5%左右的速度快速增长。
2环氧乙烷精深加工
2.1全球环氧乙烷精深加工产业现状
在世界各国,环氧乙烷的最大应用领域都是生产乙二醇,其次才是生产聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚、聚醚多元醇等其他产品,这些领域的消费量一般分别仅占7%~1O%。到2010年,环氧乙烷需求量将达到2400万t以上。消费增长的主要驱动因素仍然来自乙二醇的需求,年均增长率达到5.4%;其次是二、三缩乙二醇,增长率4.3%;其他方面的年均增长率在2%~3%。预计2010年前,美国、西欧、日本需求呈下降趋势,而亚洲地区(尤其是我国)对以乙二醇为代表的环氧乙烷下游产品的需求,将继续保持快速增势。中东、北美仍将是主要的出口地区,亚洲仍是主要进口地区。
2.2我国环氧乙烷精深加工产业现状
我国约80%的环氧乙烷装置被设计用于生产乙二醇。但是,由于近年来中东廉价乙二醇的大量进口,利益驱动国,内环氧乙烷制造转向了加大了环氧乙烷商品量的生产与销售,使得环氧乙烷精细化工率达到了25%左右。因此,迅速增加的环氧乙烷商品量有力促进了我国环氧乙烷衍生精细化工产业的快速发展。目前,我国商品环氧乙烷主要用于生产非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚、聚醚等,在医药、燃料、橡胶等领域也有应用。其中非离子表面活性剂消费环氧乙烷约占l4.8%、聚醚占4.8%、医药占1.6%、乙醇胺占3.5%、乙二醇醚占2.7%、其他产品占4.7%。
2007年,我国共有非离子表面活性剂乙氧基化物生产装置100多套,总产能超过60万妇,其中引进装置产能约占54%。但是,由于环氧乙烷原料成本高、产品价格低、经济效益差等问题,仍然存在装置开工不足等问题,实际产量只有30多万t。目前,主要的非离子表面活性剂产品主要是脂肪醇聚氧乙烯醚,其次仍然是壬基酚聚氧乙烯醚等。
乙醇胺是表面活性剂的主要原料。目前,我国乙醇胺生产企业有l0多家,但总产能仍然比较小,不足6万t/年。但是,目前国内有多家企业在规划、设计和建设5万t以上规模的乙醇胺项目。预计,2.3年后,我国乙醇胺市场将再度出现供大于求的价格竞争局面。我国乙醇胺用户主要集中在华东和华南地区。由于国内乙醇胺系列产品应用领域不断拓宽,产品需求量增加较快。但国内尚无大型生产装置,所以,近年来国内对乙醇胺的需求仍然主要依赖进口。目前,世界乙醇胺生产能力约140万t/年,主要集中在美、欧和日本等工业发达国家。
我国乙二醇醚生产厂主要集中在江苏一带。目前,在产能、质量和成本等方面仍然存在许多问题,产品仍然大量进口,且逐年增加。其中,乙二醇丁醚的进口量增长强劲。
我国聚醚多元醇总产能在40多万t/年,主要神在上海、天津和辽宁等地。目前,我国聚醚多元醇企业在品种、质量和规模上仍然缺乏竞争力,国内每年都要大量进口聚醚多元醇。
2.3我国环氧乙烷衍生精细化工产品进口情况
由于我国环氧乙烷商品量严重不足,加之环氧乙烷不易长途运输,无法从国外进口。因此,我国每年不得不从国外大量进口环氧乙烷衍生精细化工系列产品,并呈现持续毕速增长态势。据海关统计,2000年,我国非离子表面活性剂、乙醇胺和乙二醇醚等进口量从l2.3万t,以30%的增长速度快速增长到2007年的50万t,远超出国内的环氧乙烷衍生精细化工产品的总产量。2000~2007年我国环氧乙烷衍生物进口情况见表2和图2、3。
表22000--2007年我国环氧乙烷衍生产品进口情况(万t)
|
年份 |
乙二醇 |
乙二醇醚 |
乙醇胺 |
非离子表面活性剂 |
|
2000 |
105 |
5.1 |
2.6 |
4.6 |
|
2001 |
160 |
4.7 |
2.8 |
5.9 |
|
2002 |
215 |
7.1 |
3.8 |
7.1 |
|
2003 |
252 |
8.7 |
5.7 |
9.4 |
|
2004 |
339 |
10.2 |
6.7 |
15.3 |
|
2005 |
400 |
12.5 |
8.0 |
17.2 |
|
2006 |
406 |
11.3 |
9.4 |
18.4 |
|
2007 |
480 |
13.6 |
12.8 |
22.7 |

从表2和图2、3中可以看出,2007年,我国乙二醇进口量高达480万t,以生产l吨乙二醇需环氧乙烷0.75 t的单耗计算,折合成环氧乙烷约360万t。此外,2007年我国进口的其他环氧乙烷衍生精细化学品,如乙二醇醚、乙醇胺和非离子表面活性剂等,折合环氧乙烷约44万t。因此,2007年我国环氧乙烷当量消费已经达至到574万t。目前国内环氧乙烷的产量只能满足国内市场需求的30%左右,与2005年的水平基本持平。国内环氧乙烷的缺口仍然相当大。

2.4过去十年我国环氧乙烷市场价格走势与分析
我国l995年以来环氧乙烷商品价格的走势见图4.


但是,国内对环氧乙烷衍生精细化学品的快速增长的需求以及国际原油价格的持续上涨也完全抵消了去年国内出现的华东地区环氧乙烷商品量显著增加带来的积极影响,国内商品环氧乙烷的价格以及供需矛盾仍然没有出现根本性的好转。
综上所述,目前我国有近80%的环氧乙烷联产乙二醇,而不依赖于其下游精深加工产业,近90%的环氧乙烷商品来自于中石化和中石油。因此导致了我国环氧乙烷衍生非离子表面活性剂等精细化工产业在环氧乙烷价格及供应量上一直严重受制于上游环氧乙烷的制造商的被动局面。
3我国环氧乙烷精深加工产业的发展
尽管我国环氧乙烷精深加工产业发展艰难,但是,从2000至2007年,我国环氧乙烷商品供应量仍然从2000年的不到20万t增长N2007年的48.3万t,以年均l5.1%的速度持续增长。在辽宁、浙江和江苏等地一批以环氧乙烷精深加工为主业的民营精细化工企业已经逐步发展、壮大和成熟了起来。
辽宁奥克集团股份公司(简称奥克集团)是以环氧乙烷精深加工为主业。以非离子表面活性剂、聚乙二醇、乳化剂和破乳剂等环氧乙烷衍生精细化学品为主导产品的民营精细化工高新技术产业集团,集团下设辽宁奥克化学股份有限公司等9个全资子和控股子公司,分布在辽宁、吉林、江苏、广东和新疆。在过去的八年里,奥克集团环氧乙烷衍生的精细化工产品销售从2000年的3000万元快速增长到2007年的6.4亿元,八年增长了21倍,翻了四番半,预计2008年销售将达到l2亿元,实现了持续、健康、快速与和谐的发展。目前,奥克集团继续保持着50%以上的增长速度,并已经完成股份制改造准备上市,将努力实现l5万t和30亿环氧乙烷衍生精细化工产品的发展战略目标。2006年7月,奥克集团被国家科技部等部委联合确定为国家首批创新型试点企业:2007年9月,被国家科技部确定为国家重点高新技术企业;2008年6月,被国家人力资源和社会保障部批准为


图6奥克集团2000-2010年发展历程与规划蓝图
浙江嘉兴三江化工有限公司,2005年引进美国SD公司环氧乙烷技术,引进了德国TGE公司20000Nm3低温乙烯贮存装置和技术,建成投产了年产6万t的环氧乙烷生产装置,并配套建设了年产l0万t非离子表面活性剂装置。三江化工成为国内第一个生产环氧乙烷并利用自己的环氧乙烷进行深加工生产表面活性剂的民营企业,开辟了一个国内表面活性剂产业发展的新模式。事实上,嘉兴三江化工的环氧乙烷装置的建设与投产,标志着国内环氧乙烷商品市场供应与价格垄断历史结束的开始,标志着将有更多的民营企业进入商品环氧乙烷的生产与供应,标志着一个新的环氧乙烷商品供应环境的建立。预计到2010年,国内民营企业环氧乙烷的生产企业将超过5家,总的环氧乙烷商品能力将超过30万t。一个更加公平、保障和市场化的环氧乙烷商品环境将逐步建立起来。
4对我国环氧乙烷精深加工产业发展的看法
4.1民企生产环氧势在必行,国内环氧市场环境逐步改善
目前我国的环氧乙烷商品价格较高、利润丰厚。嘉兴三江化工的6万t环氧乙烷装置的建设与投产标志着国内少数企业垄断环氧乙烷商品市场供应与价格历史结束的开始,标志着将有更多的民营企业进入商品环氧乙烷的生产与供应,标志着一个新的环氧乙烷商品供应环境的建立。三江化工的成功启示必定引导和鼓舞更多的民营资本进入环氧乙烷制造业。目前,在乙烯资源富裕或进口便的沿海,民营企业规划和建设大规模的E0/EG装置已经越来越可行。此外,通过酒精-乙烯-环氧乙烷的路线生产环氧乙烷的工艺技术也完全成熟可行。
可以预见,今后几年在国有企业快速扩大环氧乙烷商品量的基础上,民营企业的进入将加速环氧乙烷商品的生产与提供,将会出现越来越市场化的环氧乙烷商品量与价格的全新局面。预计到2010年,国内民营企业环氧乙烷的生产企业将超过5家,总的民营环氧乙烷商品生产能力将超过30万t。一个更加公平、保障和市场化的环氧乙烷商品环境将逐步建立起来。
4.2以产业链和资本为纽带,加强合资合作实现规模发展
目前,国内环氧乙烷精深加工产业的格局已经逐渐清晰。一个产业相关方的联姻合作乃至合资的时机已经逐渐成熟。因此,应该高度关注和参与环氧乙烷产业链相关方的联姻和联盟活动,本着“强强联合、优势互补,规范运作、共同发展”的合资合作原则,在上下游之间、同行之间、跨行之间、异地之间整合信息、整合资本、整合资源、整合市场,提升企业的竞争力和经济效益,做强做大环氧乙烷精深加工产业。2006年,奥克集团本着“共同创造、共同分享”的企业哲学,在吉林通过股权置换的方式兼并了吉林拓普化工有限公司成立了吉林奥克化学有限公司,实现了投资者的共赢与发展。并在此基础上创建了吉林奥克新材料有限公司,已经建成投产运行了年产4万t环氧乙烷乙氧基化装置,完成了年产7万t的环氧乙烷精深加工产业基地的一期工程。目前,正在上海通过合资合作的方式运筹建设年产7万t的环氧乙烷衍生精细化学品的生产基地。目前,奥克已经拥有10万t环氧乙烷衍生精细化学品的生产能力和产销业绩。
奥克集团专注于环氧乙烷的精深加工产业。所以,奥克愿意与国内环氧乙烷精深加工产业相关企业和研究单位建立互惠互利的战略发展伙伴关系,并希望通过合资合作与优势互补,实现“共同创造、共同分享”物质与精神财富的奥克企业使命。
4.3加强产学研深度合作,提升企业技术持续创新能力
环氧乙烷衍生精细化工产品的研究开发与生产应用是一个综合、系统的产业与工程。这需要在“与企业为主体,市场为导向,产学研相结合”的技术创新体系支撑下运行与发展,需要持续的技术创新来推动和提升。因此,要建立企业牵头、大学和科研院所参与、国家重点支持的环氧乙烷精深加工产业技术中心。目前,辽宁奥克集团已经建立其首个省级环氧乙烷精深加工工程技术中心,建立起国家级的博士后科研工作站,重点与国内大专院校和科研院所开展横向合作和纵向研究开发。在实现各类引进乙氧基化装置的吸收、消化和再创新方面,在实现乙氧基化关键过程设备与技术国产化方面,在开发前景好、市场容量大、附加值高的环氧乙烷衍生精细化工产品方面取得了~系列成果。在环氧乙烷催化精馏、乙氧基化静态混合技术、聚醚型梳妆高分子表面活性剂和表面活性剂在干扰素等领域中的应用方面开展了一系列国际领先的前沿性的探索研究与应用开发,并取得了突破性进展。并希望进一步借助和扩大与国内外大专院校与科研院所的研究开发合作,建立更加广泛的、具有产权合资合作关系的环氧乙烷精深加工产业技术产学研战略联盟。
4.4调整环E0衍生产品结构,努力做强做大企业主导产品。
我国应加速调整我国环氧乙烷及相关下游产业的产品结构,重点建设大规模的乙醇胺和乙二醇单丁醚生产装置。目前,乙二醇醚、乙醇胺和聚醚等产品的进口远远超过了国内产量,在品种、产量、质量和价格等方面均给国内同类产品制造企业造成巨大的市场压力。因此,建议我国表面活性剂和环氧乙烷精深加工企业应抓住机遇,在环氧乙烷的产区建立5万t规模以上的乙二醇醚和乙醇胺生产装置,以满足国内的供需矛盾,减少对进口的依赖,创造更高的经济和社会效益。
面对激烈竞争的国际市场和国内市场国际化的发展环境,奥克集团坚持“大趋势、大市场、少竞争”的市场发展原则,致力于做强做大环氧乙烷衍生的非离子表面活性剂和聚乙二醇等精细化工产品,致力于发展成为具有国际竞争力的30万t级环氧乙烷精深加工产业集团,致力于为社会创造环氧乙烷衍生精细化学品的价值。
环氧乙烷衍生的表面活性剂等精细化工产品的发展,体现了一个国家的精细化工乃至国家化工产业的水平。伴随着我国经济和社会持续、健康、快速与和谐发展,环氧乙烷衍生精细化工产业的发展已经进入一个新阶段,逐步改善的环氧乙烷资源环境、国内巨大的市场需求和日益提升的产学研合作将为推动国内表面活性剂行业的健康发展创造新的机遇和动力!
参考文献;
[1]燕丰.环氧乙烷生产技术进展及市场分析.医药化工,2008(3):l.6
[2]于春梅,环氧乙烷的供需状况及发展建议,化工技术经济,2006,2:17-20
[3]朱建民环氧乙烷精深加工产业现状与发展,精细化工,2005,12:15-18.
[4]沈菊华,国内外环氧乙烷生产技术及市场分析,化工技术经济,2005,11:20-22
[5]黄良宇,环氧乙烷市场分析与前景展望,化工文摘,2005,6:24-28
[6]吕咏梅,环氧乙烷生产与市场分析,中国石油和化工,2004,10:23~25.
[7]沈景徐,我国环氧乙烷/乙二醇生产技术现状和发展,当代石油石化,2001,5:15-18




