02可行性研究报告
茂名石化年产15万吨环氧丙烷项目
可行性研究报告
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1总论 (1)
1.1 项目性质 (1)
1.2 研究依据 (1)
1.3 研究范围 (1)
1.4 项目背景 (2)
1.4.1 政策方面 (2)
1.4.2 资源方面 (2)
1.4.3 原料方面 (2)
1.4.4 市场方面 (2)
1.5 主要工艺装置和配套装置 (3)
1.6 主要建设内容 (3)
1.7 综合技术经济指标 (3)
1.8 项目结论与建议 (5)
1.8.1 项目结论 (5)
1.8.2 尚存在问题及对策 (5)
2建设意义与产品选择 (6)
2.1 丙烯衍生物概况 (6)
2.1.1 聚丙烯 (6)
2.1.2 环氧丙烷 (6)
2.1.3 丁辛醇 (9)
2.1.4 丙烯醛/丙烯酸 (12)
2.1.5 异丙苯/苯酚/丙酮 (15)
2.1.6 丙烯腈 (17)
2.2 产品选择 (19)
2.2.1 基本原则 (19)
2.2.2 各产品特点分析 (20)
2.2.3 结论 (23)
2.3 建设意义 (23)
3产品用途简介 (24)
3.1 环氧丙烷 (24)
3.2 丙二醇 (24)
4工艺技术方案与工艺流程 (25)
4.1 基本原则 (25)
4.2 现有工艺技术方案特点概述 (25)
4.2.1 间接氧化法 (25)
4.2.2 直接氧化法 (26)
4.2.3 氯醇法 (27)
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4.2.4 其他方法 (28)
4.3 工艺技术方案比较 (28)
4.4 工艺技术方案选择结果 (30)
4.5 工艺流程设计结果 (30)
5区位经济分析与厂址选择 (31)
5.1 基本原则 (31)
5.2 备选位置特点简介 (31)
5.2.1 茂名气象水文情况简介 (31)
5.2.2 茂名石化工业园区简介 (32)
5.2.3 中国石化茂名分公司简介 (34)
5.3 针对选址于茂名石化的SWOT分析 (35)
5.3.1 优势 (35)
5.3.2 劣势 (36)
5.3.3 机会 (36)
5.3.4 威胁 (37)
5.4 结论 (37)
6建设规模与产品规格 (38)
6.1 生产规模确定 (38)
6.2 产品规格 (38)
6.2.1 环氧丙烷产品规格 (38)
6.2.2 其他副产品规格 (38)
7与总厂的系统集成方案 (39)
7.1 物料集成 (39)
7.2 能量集成 (39)
7.3 其他集成 (40)
8现生产状况、市场供求与价格分析 (41)
8.1 国内外产品生产状况 (41)
8.1.1 世界环氧丙烷生产状况 (41)
8.1.2 国内环氧丙烷生产状况 (42)
8.2 产品需求分析 (43)
8.2.1 聚醚多元醇 (43)
8.2.2 丙二醇 (44)
8.2.3 其它 (44)
8.3 产品价格分析 (44)
9投资估算与经济分析 (46)
9.1 总投资估算 (46)
9.1.1 固定资产投资估算 (46)
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9.1.2 建设期利息 (49)
9.1.3 流动资金 (50)
9.1.4 总投资汇总 (50)
9.2 资金筹措 (50)
9.2.1 资金来源 (50)
9.2.2 贷款还款方式 (51)
9.2.3 资金筹措计划 (51)
9.3 产品成本估算 (51)
9.3.1 可变成本 (51)
9.3.2 固定成本 (52)
9.3.3 成本估算表 (54)
9.4 销售收入和税金估算 (55)
9.5 损益及利润分配估算 (55)
9.6 现金流量表 (56)
9.7 盈利能力分析 (58)
9.7.1 静态指标 (58)
9.7.2 动态指标 (59)
9.8 盈利平衡分析 (59)
9.9 敏感性分析 (60)
10项目社会效益分析 (62)
10.1 增加就业岗位，促进经济发展 (62)
10.2 下游多元化发展，增强抗风险能力 (62)
10.3 增加税收贡献，做有责任的国企 (62)
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1 总论
1.1 项目性质
1. 项目名称：茂名石化年产15万吨环氧丙烷项目
2. 项目建设单位：中国石化茂名分公司
3. 项目建设地址：茂名石化工业园区
4. 项目建设性质：新建
1.2 研究依据
1. 2013年“中国石化-三井化学杯”第七届全国大学生化工设计竞赛参赛指导书
2. 《化工投资项目可行性研究报告编制办法》（中石化协产发（2006）76 号）
3. 《产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）》（2013年3月27日发改委9号令）
4. 国家和地区税收、建设等有关法律法规
5. 相关经济、技术分析文献、专利等（附后）
1.3 研究范围
1. 丙烯下游产品概况与建设意义
2. 建设规模
3. 技术方案
4. 与企业的系统集成方案
5. 建厂条件和厂址选择
6. 项目社会与经济效益分析
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1.4 项目背景
1.4.1 政策方面
2012年，我国公布了《烯烃十二五规划》，其中提到，我国在“十二五”期间应当加快产业结构调整，提高烯烃下游高端产品的比例。为满足国民经济相关产业对烯烃高端产品的需求，优先发展技术含量和产品附加值高、生产工艺绿色、国内市场短缺、可填补空白的高端石化产品。这意味着我国烯烃工业将从粗放型发展转向集约型发展。在这个过程中，基本有机化工原料是必不可少的一个部分，基本有机化工原料从短缺走向平衡将标志着我国烯烃工业现代化水平的进一步提升。
1.4.2 资源方面
丙烯衍生物是基本有机原料中非常重要的一环，近年来，我国低碳烯烃产能发展迅速，其需求量也年年增长。然而，我国的低碳烯烃主要用于生产聚烯烃，用于生产基本有机原料的较少。在世界石油资源日趋紧张，石油价格波动剧烈的今天，缺油少气的中国面临着严峻的能源安全威胁。充分利用石油资源、提高能源利用效率、促进能源利用多元化发展，对保障能源安全、缓解资源环境约束具有重大意义。
1.4.3 原料方面
随着我国煤炭资源的逐步利用和MTO 技术的逐步成熟，以往丙烯主要来自炼厂的格局将发生很大改变，以煤炭为基础，以MTO 技术为核心的丙烯合成路线将从很大程度上转变我国丙烯供不应求的局面。在此时，发展以丙烯为基础的基础有机化工原料是十分必要而且合适的。
1.4.4 市场方面
丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、苯酚/丙酮、羰基合成醇等基本有机化工原料从目前来看，市场前景均较为良好。丙烯腈主要用于丁腈橡胶、聚丙烯睛纤维等的生产；环氧丙烷主要用于聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚的生产；丙烯酸主要用于生产聚丙烯酸酯，以生产各类纤维、涂料等；羰基合成醇主要用于各种酯类和涂料、溶剂等的生产；苯酚、丙酮则是十分基本的化工原料，用于各类二级化工原料的生产。因此，用丙烯合成基本有机化工原料是一个
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用途广泛，市场前途明朗的项目。
在各种丙烯下游衍生物中，环氧丙烷以其独特的地位和良好的发展前景备受青睐。作为聚氨酯工业的重要原料，环氧丙烷的产量决定了国家聚氨酯工业发展的情况。随着我国环境保护和节能减排工作的推进和深入，聚氨酯材料作为综合性能最为优越的保温材料，其整个行业必将出现一轮新的增长。届时，环氧丙烷将会出现需求量大增的局面。除去保温材料外，聚氨酯还广泛用于沙发、床垫等需要填充、缓冲的产品中，用途十分广泛。因此，最终我们选择环氧丙烷作为目标产品，并据此考察各工艺路线的优劣并进行设计。
1.5 主要工艺装置和配套装置
本项目主要工艺装置包括一台涓流床管式反应器，七座用于环氧丙烷分离和溶剂回收的精馏塔和一台丙烯丙烷分离的膜设备。除此以外，还有配套罐区、公用工程系统等，详细情况见下表：
装置 物料处理能力 备注
反应-预分离车间
304.47万吨/年
按照进口物料质量计算，包括反应器和环氧丙
烷粗分塔
环氧丙烷精制车间 30.18万吨/年
按照进口物料质量计算，包括丙烯分离塔、萃取精馏塔、环氧丙烷精制塔和丙烯回收膜设备 溶剂回收车间 282.53万吨/年
按照进口物料质量计算，包括甲醇回收热耦合
塔（A/B ）和丙二醇塔 原料罐区 4700m
3 按照三天用量计算 1.6 主要建设内容
本项目主要建设内容为年产15万吨环氧丙烷装置，包括原料和产品罐区、反应器、各分离工段的精馏塔、回收塔等，配套公用工程由总厂提供。
1.7 综合技术经济指标
本项目固定投资8.59亿元，年盈利2.33亿元，现将主要技术经济指标罗列如下：
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表 1-2综合技术经济指标
名称 单位 数量 备注 丙二醇 万吨/年 2.4 年操作时间 小时 8000 总能耗 万吨标准煤/年
13.19 燃料消耗 燃料煤 万吨/年
0 公用工程 中压蒸汽 万吨/年 94.64 低压蒸汽 万吨/年 107.52
新鲜水 万吨/年 136.84 均为冷却循环水，按照水冷损失2%计算
电 万千瓦时/年
493 全厂定员 人 138 总占地面积 公顷 4.5 总投资 亿元 8.59
建设投资
亿元 7.38 不包括建设期利息
固定资产投资方向调节税
万元 0 建设期利息 万元 3275 流动资金 万元 8856 年均销售收入 万元 222668 年均销售税金及附加 万元 7160.06 年均总成本费用 万元 184723.86 年均利润总额 万元 31124.28 年均所得税 万元 7781.07 年均税后利润 万元 23343.21
贷款偿还期 人民币 年 10 含建设期 外币 年 0 折人民币
投资利润率 % 23.09 投资利税率 % 43.72 内部受益率（全部投资）
%
17.73
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名称 单位 数量 备注 净现值 万元 72658.29
投资回收期 年 7 含建设期
盈亏平衡点率 %
30
1.8 项目结论与建议
1.8.1 项目结论
通过市场分析、技术方案和厂址论证、技术经济分析，初步得到结论如下：
在当前烯烃工业下游产品较为单一的情况下，利用丙烯生产基本有机化工原料有利可图，项目经济性可以保证。
所选厂址位于东部沿海地区，除去使用本厂的原料外，还可使用进口的原料，保证了原料供应。
从技术经济分析角度来看，项目经济效益好，盈亏平衡点率为30%，具有一定抗风险能力。
本项目有助于开发丙烯的化工原料属性，产生更大的附加值。并且可提供一定工作岗位，解决一部分当地就业问题，拉动当地相关产业发展。项目无移民安置问题，不占农田和耕地，无拆迁和补偿问题，社会风险小。
1.8.2 尚存在问题及对策
目前，在初步设计阶段双氧水的供应问题还没有完全解决，需要在详细设计阶段与第三方企业谈判解决建立过氧化氢装置并为本项目供应过氧化氢的问题。
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2 建设意义与产品选择
2.1 丙烯衍生物概况
2.1.1 聚丙烯
聚丙烯是由丙烯聚合而成的一种塑料，被广泛用于各类薄膜、包装袋中。由于我国丙烯产量中用于聚丙烯的生产较多，且由于指导书限制，因此不考虑聚丙烯相关问题。
2.1.2 环氧丙烷
2.1.2.1 基本物理化学性质[1]
环氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷，是非常重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。常温常压下，环氧丙烷是无色、易燃、易挥发的有毒液体，具有醚类气味。其存在两种光学异构体，工业产品是两种产品的外消旋混合物。常压下沸点34.23℃，密度0.823g/mL ，能与多种有机物如乙醚、二氯甲烷等形成共沸物。
2.1.2.2 主要工业生产方法[1, 2]
环氧丙烷的工业生产方法主要有氯醇法、共氧化法和直接氧化法三种，其均以丙烯为原料。目前，世界范围内几种工艺流程所占比例如图 2-1所示[3]。下面我们将逐一对其进行介绍。
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图 2-1环氧丙烷工艺流程比例图
2.1.2.2.1 氯醇法
氯醇法利用如下反应由丙烯生产环氧丙烷：
CH 2=CH ?CH 3+Cl 2+H 2O →Cl ?CH 2?CHOH ?CH 3
其工艺流程由丙烯氯醇化、石灰乳皂化、产品精制、石灰乳制备和废液预处理等5个工序组成。氯醇法的生产工艺如下：
丙烯、氯气和水按一定比例进入氯醇化反应器中，在常压或略高于常压、35～90℃条件下进行反应，反应生成质量分数约为4%的氯丙醇水溶液。氯丙醇的水溶液与过量的石灰乳混合后进入皂化反应器，氯丙醇被皂化成PO ，然后，通过迅速汽提得到90%～95%的粗PO 。皂化废液中约含质量分数为4%的CaCl 2，残余Ca (OH )2和杂质从皂化塔底排出，废液中的热量经回收利用后送废液预处理工序。粗PO 进入产品精制单元，经精馏提纯后出PO 成品。 2.1.2.2.2 共氧化法
共氧化法是通过有机过氧化氢和丙烯反应生成PO 和有机醇，根据原料和联产品不同，分为异丁烷共氧化法和乙苯共氧化法。
异丁烷共氧化法采用异丁烷过氧化物作为环氧化剂生产PO ，同时联产叔丁醇（TBA ），其工艺流程为：异丁烷混合物在过氧化反应器中用纯氧氧化，生成叔丁基过氧化氢；然后用钼酸铵作为催化剂，在环氧化反应器中用叔丁基过氧化氢氧化丙烯，生成PO 和TBA 。生产1t PO 需消耗0.85t 丙烯和
2.77t 异丁烷，同时联产2.36t TBA 。
乙苯共氧化法（简称PO/SM ）采用乙苯过氧化氢作环氧化剂，联产苯乙烯（SM ），其生
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8产过程包括乙苯过氧化、丙烯环氧化和脱水加氢3个单元。工艺流程为：新鲜的乙苯原料和循环乙苯混合后与空气中的氧气在液相反应器中进行反应生成乙苯过氧化氢。经浓缩的乙苯过氧化氢反应液与丙烯一起进入环氧化反应器，在适当的催化剂作用下，生成PO和α－苯乙醇。PO经精馏精制成产品。α－苯乙醇进入脱水反应器，在催化剂作用下，α－苯乙醇脱水生成苯乙烯，同时也有部分苯乙酮生成。脱水反应后分离出苯乙烯，经过精馏成为产品，生成的苯乙酮通过加氢反应，苯乙酮被还原为α－苯乙醇返回脱水反应器。每生产1t PO消耗0.8t丙烯和3.2t乙苯，同时联产2.6t苯乙烯。
2.1.2.2.3直接氧化法
直接氧化法是由H2O2催化环氧化丙烯制PO的新工艺。该工艺是将丙烯和H2O2在甲醇/水体系中混合，并进入催化剂床层进行环氧化生成环氧丙烷，然后经分离、PO精制及甲醇回收精制等流程得到产品。
2.1.2.3主要用途[3, 4]
环氧丙烷主要用于聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚的生产。其中，聚醚多元醇是环氧丙烷最大的用途，大约有60%-70%的环氧丙烷被用于生产聚醚多元醇。而聚醚多元醇是聚氨酯行业的重要原料。
此外，环氧丙烷还被用于生产1,2-丙二醇，其可用于医药行业中的湿润剂、防冻剂等，也可用于不饱和树脂的原料。
2.1.2.4价格走势与预测[3, 4]
从世界范围来看，环氧丙烷的供应主要集中在亚洲、欧洲和北美。其中HPPO法和异丙苯氧化法主要集中在亚洲。未来几年环氧丙烷计划新增产能见表2-1。预计到2016年，世界环氧丙烷产能可超过1100万t/a。2010世界环氧丙烷需求量为720万t，预计2010—2016年世界环氧丙烷需求增长率为4%，2016年世界环氧丙烷需求量在910万t左右，届时要满足需求，世界环氧丙烷产能总体开工率要达到83%。
表2-1未来几年环氧丙烷计划新增产能
公司名称生产地点
预计产能
/(万t/a)
工艺预计投产时间
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公司名称 生产地点 预计产能 /(万t/a) 工艺 预计投产时间
亨斯曼 中国江苏 24.0 MTBE/PO 2015 Dow ＆沙特阿
美 沙特朱拜勒 世界级 HPPO 2015 山东大泽化工 中国山东 30.0 — 2015
和中海油惠州的SM/PO 项目占据国内总产能的32%，其余产能均由氯醇法贡献。
虽然目前由于房价调控等因素导致环氧丙烷下游的聚氨酯行业走势疲软，进而导致环氧丙烷价格下跌，但是目前我国人均消费聚氨酯比例较低，全球聚氨酯生产中心不断向我国转移，同时国内建筑保温、节能领域、新能源新材料、高速列车、轨道交通及汽车等产业国家支持政策的落实和强化，将会进一步促进我国聚氨酯行业快速发展，有效拉动国内环氧丙烷的需求增长。因此长期分析，环氧丙烷前景看好。
2.1.3 丁辛醇
2.1.
3.1 基本物理化学性质
丁醇是无色液体，有酒味，与乙醇/乙醚及其他多种有机溶剂混溶，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.45-11.25(体积)。
丁醇相对密度(d2020)0.8109，沸点117.7℃，熔点-90.2℃，折射率(n20D)1.3993，闪点35-35.5℃，自燃点365℃，20℃时在水中的溶解度7.7%(重量)，水在正丁醇中的的溶解度20.1%(重量)。
异辛醇俗称辛醇，产品名称：2-乙基己醇、2-乙基-1-已醇，英文简写为2-EH ，分子式：C 8H 18O 。它是无色有特殊臭味的可燃性液体，相对密度0.831，沸点183.5℃，不溶于水，可与多数有机溶剂互溶。
2.1.
3.2 主要工业生产方法
丁辛醇产品是随着石油化工、聚氯乙烯塑料工业、有机化学工业的发展及羰基合成技术的发展而迅速发展起来的。丁辛醇的工业化生产方法主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法等。[5]
目前国内外生产丁辛醇普遍采用丙烯羰基合成法，其主要步骤为：首先丙烯氢甲酰化得
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10到正丁醛和异丁醛，然后两种醛分别加氢得到正丁醇和异丁醇。最后正丁醇经过缩合加氢得到辛醇。
按照反应压力的不同，羰基合成法分为高压、中压和低压法，其中，低压羰基法由于其反应条件温和，备受生产企业的青睐。目前低压羰基合成法主要有戴维羰基合成法、三菱化成合成法、巴斯夫合成法等。
当前中国戴维羰基合成法在产能上占据优势，该合成工艺具有原料消耗低、产物正异构比例高、反应压力低、操作容易、物料对设备无腐蚀、流程短、设备较少、投资低等特点，是羰基合成最先进的技术之一。
2.1.
3.3主要用途
羰基醇包括丁醇、辛醇（2－乙基己醇）和异壬醇（INA）。丁/辛醇是在丙烯衍生物中仅次于聚丙烯、丙烯腈的第三大衍生物。丁醇和辛醇用途十分广泛。正丁醇可用作溶剂、生产邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）等增塑剂及醋酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等化学品。生产丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸酯约占用量的40%，这些酯类可用于胶乳建筑涂料。其他用途包括纺织品制造和硬PVC 的抗冲改性剂。10%的丁醇用作溶剂，其余用于生产增塑剂、氨基树脂和丁胺。辛醇主要用于生产邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、己二酸二辛酯（DOA）等增塑剂及丙烯酸辛酯（2－乙基己基丙烯酸酯）、表面活性剂等。DOP 的最大用途是用作PVC 的增塑剂。辛醇生产丙烯酸辛酯可用于胶粘剂和表面涂料材料。辛醇的其他用途包括硝酸酯、石油添加剂、表面活性剂和溶剂。异丁醇是正丁醇生产的联产物，异丁醇是合成增塑剂、防老剂、人工麝香、果子精油和药物的重要原料，也是生产涂料、清漆的重要配料，随着下游市场的不断拓展，市场用途日益广泛。异壬醇用作有机中间体、溶剂及消毒杀菌剂等[6]。
2.1.
3.4价格走势与预测
近年来作为我国增塑剂主要原材料辛醇的产能利用率接近96%，产能已经发挥到了相当高的水平。2010 年随着一些新装置的陆续投产，加之东盟各国关税取消，来自新加坡、马来西亚、印尼的进口辛醇将更具有价格优势，对供需面将形成一定的冲击，但总体上需求仍将略大于供给[6]。
未来3～5 年，还有不少丁、辛醇新建拟建项目，如能按期投产，至2016 年，丁、辛醇的产能将分别超过200 万t。届时，国内丁、辛醇市场将由供应不足、长期依赖进口逐渐转为产能过剩。而作为其下游的增塑剂行业发展步伐远远落后于这一速度，预计到2015 年，
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国内对辛醇需求也只有120 万t 。
据预测，辛醇产能扩张速度远远超过了需求的增长速度，因此，国内辛醇市场很快将由供不应求转为产能过剩。“十二五”期间我国增塑剂行业将保持平稳发展趋势，特别是随着环保增塑剂应用量的增长，当前主流品种DOP 的消费量将逐步减少，而DOTP 的消费量将会增长，到2015 年，我国对辛醇的需求也只有在120 万t 左右，远低于辛醇的供给能力。随着新建及改造的几套装置投入使用，国内辛醇市场将由短缺变为过剩，由此带来的行业开工率低、市场竞争激烈、企业经营困难等弊端将逐步显现。
至2011 年年底我国丁辛醇产能已超越美国成为世界最大生产国，未来进口市场份额逐步减少已经是无法避免的格局，寻求多元化销售以及产业链延伸将是丁辛醇生产商的重要发展途径。目前，我国丁辛醇下游附加值高、技术含量高的衍生物产品的开发与国外存在较大差距。例如．特种增塑剂大多需要依赖进口产品满足国内消费需求 。“十二五”期间我国丁辛醇上下游行业应当加大开发下游高附加值产品的力度，以进一步提高丁辛醇行业的整体经济效益。
2.1.
3.5 产生的三废及可能引发的环境问题
丁辛醇装置在辛醇生产过程中,正丁醛缩合反应后产生缩合废水,该废水为碱性,有机物含量很高,化学耗氧量(CODcr ) 一般为(4～8)万mg/ L 左右,高时可达十多万mg/ L ,而这些有机物中部分微生物是难以降解的[7]。
鉴于丁辛醇缩合废水COD 高、水量相对较小,生化性较差,目前中国的研究及投入大生产的处理工艺均以物理化学方法为主。从国内外文献看,主要的处理方法有空气催化氧化法、减压降膜蒸发-汽提法、酸化法等。蒸发-汽提法、酸化法等。
国外丁辛醇缩合废水的处理手段主要是焚烧。但在中国,由于设备材质、运行成本等原因,焚烧装置始终不能长周期地稳定运行。从文献看,酸化-萃取法已实现了工业化,具有一定的实用参考价值,但需进行进一步的改进,克服其目前存在的问题。由于各辛醇装置建设的年代不同,其具体的工艺过程也有所差别,导致废水水质也会有所差别,因此,针对不同装置的废水,选择工业化技术时,需就技术的适用性开展深入的研究。
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2.1.4 丙烯醛/丙烯酸
2.1.4.1 基本物理化学性质[8]
2.1.4.1.1 丙烯醛化学性质
丙烯醛是最简单的α,β-不饱和羰基化合物，通常情况下是无色至黄色、透明、有强烈刺激性气味的液体，有毒、易燃、易挥发、不稳定，其蒸汽有恶臭，有很强的催泪性，可以和空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为2.8％－31％（体积）。露置于光和空气中，或在强酸、强碱存在下容易发生聚合，生成二聚丙烯醛和其他产物而变成半透明的黄色黏性固体，因此丙烯醛在贮存时一般加入0.2%的对苯二酚作稳定剂。能与水部分互溶，同时可与大部分有机溶剂如二甲苯、甲苯、甲醇、氯仿等混溶。
化学性质方面，由于丙烯醛分子结构中既有不饱和乙烯基双键，又有羰基形成的共轭双键，因此具有多个反应位置，化学性质活泼，可以发生氧化、还原、加成、聚合等多种反应。 2.1.4.1.2 丙烯酸化学性质
丙烯酸是最简单的不饱和羧酸，是略有苦辣味的无色透明液体，有毒，易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在凝固点一下是针状晶体，酸性略强于乙酸和丙酸，腐蚀性极强。可与氧化剂发生强烈反应。若遇高热，可发生聚合反应，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。遇热、光、水分、过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。
化学性质与丙烯醛有相似之处，均十分活泼，在通常状态下极易聚合，且热、光及过氧化物的存在易加速聚合反应过程。可以发生聚合反应、加成反应，同时由于羧基的存在，可进行五类羧基反应，即分别生成酯、盐、酰胺、酸酐及酰卤的反应
2.1.4.2 主要工业生产方法[9]
2.1.4.2.1 丙烯醛生产方法
从历史上来看，丙烯醛的生产主要有烯丙醇气相氧化法、缩合法、热裂解方法、丙烯空气氧化法。
烯丙醇气相氧化法开发时间最早，以烯丙醇为原料，在铜催化剂催化下，用O 2对烯丙醇进行氧化生成丙烯醛。
缩合法是以甲醛和乙醛为原料生产丙烯醛的工业化方法。具体生产工艺为，甲醛水溶液
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和稍微过量的乙醛气化后，通过装有催化剂的管式反应器进行气相缩合反应，反应温度为
300 ℃左右。此工艺是最早实现工业化生产丙烯醛的方法。
热裂解方法是利用生产异丙醇的副产物二烯丙基醚，对其进行热裂解生产丙烯醛的方法。
丙烯空气氧化法出现最晚，但如今已成为生产丙烯醛的唯一方法，即以丙烯为原料，利
用空气中的O2，在催化剂条件下将丙烯直接氧化为丙烯醛。
2.1.4.2.2丙烯酸生产方法
丙烯酸生产方法有氰醇法、Reppe法、乙烯酮法、丙烯腈水解法、丙烯氧化法。
氰醇法是以碱催化将环氧乙烷和HCN转化成羟基丙腈，然后腈与水以及化学计量的
H2SO4反应生成游离酸，同时副产大量硫酸氢铵。
Reppe法是在H2O存在下使乙炔碳化，以产生游离酸。根据催化剂用量不同，可分为化
学计量法、改良法、变体催化法。
乙烯酮法是采用AlCl3、ZnCl2或BF3在溶剂或气相中使乙烯酮与甲醛反应，得到的β-丙
炔内酯与H3PO4在以铜粉为催化剂及一定温度、压力条件下反应，生成丙烯酸。
丙烯腈水解法是利用H2SO4，首先生成丙烯酰胺的硫酸盐，再进行水解得到丙烯酸。
丙烯氧化法分为一步法和两步法。一步法为在催化剂及一定的温度压力条件下，丙烯与
空气或O2直接反应生成丙烯酸；两步法即为在不同催化剂催化下，丙烯先被氧化为丙烯醛，
丙烯醛再氧化为丙烯酸。除几套装置外，目前世界上生产丙烯酸的方法均为丙烯两步氧化法。
2.1.4.3主要用途[1]
2.1.4.
3.1丙烯醛主要用途
绝大部分丙烯醛是作为生产丙烯酸的中间体。此外，丙烯醛可用于生产蛋氨酸、喹
啉、β-羟基丙醛、2,3-二溴丙醛，可形成二聚物用于合成赖氨酸、生产树脂增塑剂，丙烯醛
还能与许多化合物共聚。不过，除用于生产丙烯酸，其余用途丙烯醛占整体生产量的极小部
分。
2.1.4.
3.2丙烯酸主要用途
丙烯酸主要用来生产丙烯酸酯类，丙烯酸酯主要用于生产聚合物，进而用于生产合
成纤维、粘合剂、乳胶表面涂料、纸张、热固性溶剂表面涂料。此外还有非酯类用途，丙烯
酸可用于生产聚丙烯酸和丙烯酸共聚物，可用于高吸水树脂、助洗涤剂、水处理剂。
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2.1.4.4 价格走势与预测[10-14]
由于丙烯醛主要用于生产丙烯酸，且丙烯醛本身属于两步法的中间产物，因此不讨论其价格，主要分析丙烯酸的市场价格。同时，仅考虑在中国大陆建立丙烯酸生产厂。
从2005年开始，随着国内的丙烯酸及酯装置的陆续投产，进口量逐渐减少，出口量逐渐增加。特别是在2010年丙烯酸及酯的出口有了较大幅度的增长，出口量首次超过了进口量。我国已经逐渐从丙烯酸及酯产品进口国转变为出口国。因此，国内的价格走势与国外生产密切相关。而在世界范围内，欧美国家由于已有几十年的积累，丙烯酸及酯的生产和消费基本处于自给自足的状态；大多数发展中国家情况与我国类似，均处于生产量快速增长阶段。
近三年国内丙烯酸价格走势如下所示[15]
图 2-2丙烯酸价格走势
从图中可以看出，丙烯酸价格从09年开始逐年上升，在2010年增长尤其缓慢，而在2010年底至2011年底价格达到峰值，之后价格便逐渐回落至与09年近似水平。
根据资料显示，导致上述变化的原因有两个方面。一是受到2008年经济危机影响，建筑行业受创严重，间接导致涂料用途的丙烯酸衍生物市场受创，多数公司均降低了拥有的丙烯酸装置的开工率，欧美国家的丙烯酸及酯产量在2008年后一段时间内较低。但随着经济开始复苏，丙烯酸及酯需求量也逐渐恢复到危机之前的水平，现有产量已经无法满足，
造成了丙烯酸价格的快速增长。另一方面是，2010年国外丙烯酸装置出现较多的运行故障，导致产品短缺。两个因素均使得丙烯酸市场在2010年底至2011年底这一时间段供不应求，价格暴涨自然发生。也正因此，随着欧美国家产能的逐渐恢复，在世界需求和其他国家产能增长均较为平稳的情况下，丙烯酸价格应该回落到与危机前近似水平。
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然而，由于上述价格暴涨时期的影响，近两年我国的丙烯酸装置的规划与投产均达到了
一个高峰，规划的项目中丙烯酸产能为90万t/a，丙烯酸酯产能为100万t/a。规划中的装
置投产后，我国的丙烯酸及酯的产量在2014年将分别达到256万t/a、269万t/a，数量十
分惊人。因此，如果在这一时期继续建设丙烯酸装置，相信会迎来丙烯酸市场供过于求的时
期，难以保证建厂的经济效益。
此外，目前丙烯酸生产为丙烯两步氧化法，国内目前丙烯严重缺乏，丙烯酸的生产成本
70%来自于丙烯这个原料。如今的研究热点为，通过丙烷脱氢氧化法制取丙烯酸，这样可以
在很大程度上降低生产成本，同时也符合国内现有资源状况。
2.1.5异丙苯/苯酚/丙酮
2.1.5.1基本物理化学性质
苯酚，英文名Phenol，又称石炭酸。
苯酚相对密度1.07，分子量94.11。熔点为40.5℃，沸点为181.7℃，常温下为一种无
色或白色的晶体，有特殊气味。苯酚密度比水大，微溶于冷水，可在水中形成白色混浊；
但易溶于65℃以上的热水。易溶于醇、醚等有机溶剂。
有特殊的气味，有强腐蚀性。有毒，LD50 530mg/kg。
2.1.5.2主要工业生产方法
苯酚规模化生产工艺主要有煤焦油精制法、磺化碱熔法及异丙苯法。20 世纪70 年代
中期以后，全球苯酚产量的90%以上由异丙苯法生产。异丙苯法工艺主要有两步反应过程:
第一步是异丙苯通过空气氧化生成过氧化氢异丙苯; 第二步是过氧化氢异丙苯在酸的作用
下裂解，生成苯酚并副产丙酮。而作为原料的异丙苯需要使用丙烯与苯发生烷基化反应而制
得。
我国苯酚生产主要采用异丙苯法，丙酮作为苯酚的副产，每生产1t苯酚同时产生0.6t
丙酮。
2.1.5.3主要用途
2010年，双酚Ａ和酚醛树脂对苯酚的消费量占其总消费量的66%，未来3~5年，国内
苯酚主要需求仍将来自于双酚A和酚醛树脂。预计2010年~2015年国内市场对苯酚的需求
增长将保持6%的增速，到2015年国内苯酚市场的需求量将接近150万t。2010年国内苯酚
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