HPPO技術解環氧丙烷行業之需

  隨著”雙碳”政策的持續推進,環氧丙烷(PO)產業面臨轉型升級,綠色生產、工藝轉變成趨勢。如今,過氧化氫直接氧化法制環氧丙烷(HPPO)被視為環氧丙烷綠色生產新工藝,屬于環境友好的清潔生產系統,代表了行業的發展方向,符合國家高質量發展和安全環保轉型政策要求。目前,齊翔騰達與贏創、蒂森克虜伯簽署HPPO工藝許可和技術服務協議,并正在建設30萬噸/年PO項目。近日,贏創活性氧化物業務線副總裁,HPPO開發、技術許可和戰略項目負責人Thomas Bode及淄博齊翔騰達化工股份有限公司副總經理焦衛就環氧丙烷行業發展現狀、贏創HPPO綠色工藝、技術先進性、裝置建設及可持續發展等進行了介紹。

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圖為贏創吉林工廠

  市場廣闊但有生產痛點

  Bode介紹,目前從全球情況來看,PO主要用于生產聚氨酯泡沫,而后者在汽車零部件、家具裝潢、保溫、涂料、運動鞋及運動器材等領域應用廣泛。在提升資源使用效率、全球化等多個大趨勢的積極影響下,聚氨酯領域的PO市場前景廣闊。贏創公司預計,到2030年,全球PO的市場需求將增長約30%。就產量而言,30%的市場增長意味著額外增加300萬噸/年產能,需要新建10~15座世界級規模的環氧丙烷工廠,來彌補這一供需缺口。這將在全球范圍內吸引許多相關新投資。不過,從第三方提供的中國行業情況看,我國PO產業供需正在從供小于需轉向供需平衡狀態,但產能擴張仍未停止。2022年,作為PO集中擴能期的第二年,PO市場有向供過于求發展的趨勢。在此環境下,企業只有采用有競爭力和可持續的PO技術才能在未來保持成功。

  PO有多元化的生產工藝路線。然而,PO的傳統生產工藝氯醇法與聯產法會產生較多廢棄物或副產品,生產效率也不高。這是目前PO行業在生產環節所面臨的痛點。Bode舉例稱,以每生產1噸PO為例,氯醇法制PO工藝會產生2.1噸的氯化鈣,PO苯乙烯單體(SM)工藝會產生2.3噸的苯乙烯,PO甲基叔丁基醚(MTBE)工藝產生的副產品比例更高,MTBE量達2.8~3噸。相對來說,在如今中國的產業大潮下,更加環保、副產品更少或能實現產業鏈內循環的生產方式更有優勢。

  HPPO技術環保有優勢

  目前來看,PO的生產技術中,HPPO技術具有污染少、反應條件溫和等特點。Bode介紹,在HPPO領域,贏創利用在過氧化物領域逾百年的全球生產經驗和下游應用的專業知識,并擁有鈦硅分子篩(TS-1)催化劑的研發和生產的專長,與蒂森克虜伯工業解決方案共同開發了專有HPPO技術。該技術以高濃度過氧化氫為氧化劑,將丙烯直接氧化成PO。Bode表示,這一工藝僅產生水這一種副產物,所需的蒸汽和電力消耗也相對較低,具備無共產物、投資成本低、原料利用效率高、環境友好、技術成熟等多重優點,關鍵工藝步驟受知識產權保護,且與上下游產業鏈互通,便于廠家發展上下游產業。

  Bode介紹,目前,贏創正在全球推廣該技術。全球首座使用該技術、由SKC建造的PO工廠位于韓國蔚山,2008年正式投產時,PO的年產量為10萬噸。經擴建后,目前年產能增加至13萬噸。此外,吉林吉神化學、匈牙利MOL集團和淄博齊翔騰達化工有限公司也先后采用了該技術,年產能分別為30萬噸、20萬噸和30萬噸。未來,贏創預計贏創/蒂森克虜伯HPPO技術還會在全球迎來更多項目合作機會。

贏創活性氧化物業務線發布全新可持續發展戰略_副本.jpg

  可持續發展已成為一項全球議題。在中國,隨著“雙碳”目標的發布以及相關節能減排政策的落地,綠色環保逐漸成為企業發展的重要話題,而企業的環境績效也被推到顯要位置。目前,贏創正在積極助力實現“雙碳”目標。據了解贏創/蒂森克虜伯HPPO工藝只需一個單塔進行反應、萃取和精餾,催化劑也能在反應器中使用工藝溶劑進行再生,減少能源消耗,順應“雙控”政策,可為實現中國的“雙碳”目標作出貢獻。通過對這一工藝進行產品生命周期評估,結果顯示贏創/蒂森克虜伯HPPO技術相比其他競爭技術(需考慮對比技術和所在地),可減少20%~40%的碳足跡,具有明顯優勢。通過改善工藝優化催化劑的性能,主要原料和物料的單耗也顯著降低,如丙烯從0.77噸降低至0.75噸,雙氧水從0.68噸降低至0.63噸,中壓蒸汽從3.3噸降低至2.5噸。此外,該技術除水外無其他大量副產品產生。廢水中含有的主要副產品丙二醇和丙二醇單甲醚能有效回收,并可同時降低廢水中化學需氧量。隨后廢水可以通過生物處理,輕松達到排放標準。

  工藝進步對環保意義重大。焦衛表示,齊翔騰達30萬噸/年PO項目之所以選擇贏創的HPPO技術,與齊翔騰達的客觀條件有關。齊翔騰達希望利用副產氫,為周邊聚氨酯企業提供需要的PO原料。在研究反應路線的時候,考慮到落后產能將逐步退出市場,齊翔騰達選擇與贏創接洽HPPO路線。贏創的技術成熟,廢水產生量少。目前30萬噸/年裝置,高鹽廢水年產生量不過幾百千克,公司可以輕松處理。

  基于過氧化氫的系統化解決方案

  HPPO工藝上游為過氧化氫,該產品在環保和經濟性方面也受到業界不少主體的質疑,認為這會壓低整個工藝的經濟性和環保性。

  關于過氧化氫配套問題,Bode認為,目前,作為世界上最清潔的氧化物,全球過氧化氫需求量以每年約7%的速度持續增長。這足以證明其發展潛力,并為贏創的活性氧化物業務帶來增長動力。作為一家領先的特種化工企業,贏創既是卓越的過氧化氫技術或產品供應商、HPPO技術許可方,也是過氧化氫和HPPO工藝所需催化劑的供應商。贏創可以根據客戶的需求,提供技術服務。過氧化氫在眾多增長行業中可作為一種環境友好型替代方案,打造更為綠色的工藝。相關應用不僅可以幫助提高產品的可持續性,還能改善企業氣候變化績效,助力企業達成其環保/可持續發展目標。

  據Bode介紹,贏創可采用自身投資或與被許可方合資,或技術許可等多種可選方式,在HPPO工廠周邊新建工廠,隔墻供應過氧化氫的形式,配套保證HPPO生產對過氧化氫作為主要原料的需求。贏創采取這種靈活的商業模式,意在滿足各個合作伙伴的具體項目需求。Bode表示,贏創作為緊密、信賴、持續的全程合作伙伴,其服務將伴隨客戶在其生產設施的整個生命周期。此外,贏創尊重并重視知識產權。在贏創的授權下,被許可方享有經營自由權;贏創也會加強對專利權的保護,以確保自身與被許可方的利益不受侵害。


2022(第五屆)中國環氧丙烷產業鏈技術開發與產業發展論壇 

當前,在政策與市場的雙輪驅動下環氧丙烷進入高速發展的黃金時期,行業高景氣賽道的加速爆發也預示著不遠的將來行業面臨產能過剩的風險。據統計2022年-2025年新增產能已突破500萬噸。隨著雙碳政策的持續推進,環氧丙烷工藝創新成為行業發展的內核動力。未來,在一體化和新工藝及環境績效上有前瞻性布局的企業將獲得更多的市場機會。

2022年8月第五屆中國環氧丙烷產業鏈技術開發與產業發展論壇即將召開,敬請關注!

咨詢電話:13641072029(微信同號)


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