孟偉春

（山東省淄博市科學技術(shù)情報研究所，山東淄博 255040）

環(huán)氧丙烷（PO）是生產(chǎn)聚醚多元醇、丙二醇、丙二醇醚、異丙醇胺和羥丙基纖維素醚等的活性中間體，也是非離子表面活性劑、油田破乳劑、農(nóng)藥乳化劑、阻燃劑、防霉劑等的主要原料。其衍生物廣泛用于汽車、建筑、食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，截至2017年底，我國PO總產(chǎn)能達327萬噸/年，占全球總產(chǎn)能的30%。

1 PO 最大亮點利潤豐厚

PO作為目前為數(shù)不多的尚未產(chǎn)能過剩的石化產(chǎn)品，其常年保持高盈利態(tài)勢，以氯醇法為例，2010–2017年，我國PO平均毛利圍繞在2 341元/噸水平。2018年以來PO利潤更是處于豐厚態(tài)勢，年初至今，PO平均利潤高達4 376元/噸，同比增漲52.2%。其中，2018年2月，由于原料氯氣長期處于大幅倒貼運費狀態(tài)，液氯月均倒貼運費接近千元，當月PO平均利潤超過5 000元/噸，同比上漲88%（見圖1）。

據(jù)統(tǒng)計，PO產(chǎn)業(yè)鏈價值分配不均勻，高盈利產(chǎn)品集中在中上游兩端，下游及終端盈利能力較往年同期下降明顯，處于相對弱勢一方。中上游盈利水平高，一方面是基于年內(nèi)國家嚴格的環(huán)保政策，中上游氯堿、丙烯、PO等工廠具有一定規(guī)?；移髽I(yè)綜合實力相對較強，抗風險能力強。盡管部分企業(yè)亦存在一定的污水處理問題，但相對中下游小微企業(yè)來講，相對壓力略小。故而在環(huán)境治理中，中上游企業(yè)受外部影響相對有限，而部分小企業(yè)及不合規(guī)企業(yè)被迫關閉、停產(chǎn)，使得需求和利潤進一步向大廠轉(zhuǎn)移，從而更有利于中上游大企業(yè)的發(fā)展和盈利能力提升。

2 PO 自給率逐年提升

進入21世紀以來，國內(nèi)PO行業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展，金融危機之后的2年間我國PO產(chǎn)能增長迅速，到2010年國內(nèi)PO產(chǎn)能超過了150萬噸/年，年均增長率26.6%?！笆濉逼陂g，我國PO行業(yè)迎來了第二波段擴能高峰期，2013–2014年是PO產(chǎn)能集中釋放的又一個高峰期，2014年PO產(chǎn)能已達266.6萬噸/年，其產(chǎn)能占當年全球產(chǎn)能的27%。而“十三五”期間PO市場依舊擁有“飽 滿”的激情，預計到2022年，PO仍將有接近300萬噸/年的新增產(chǎn)能待放（見圖2）。隨著產(chǎn)能不斷擴張，未來PO也將逐步進入產(chǎn)能過剩行列，但由于氯醇法存在較大環(huán)保問題，未來政策指引及該工藝環(huán)保升級工作是影響后續(xù)PO何時進入過剩態(tài)勢重要的支點。

圖1 2010–2018年山東氯醇法PO毛利情況

圖2 2010–2022年我國PO產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

據(jù)統(tǒng)計，2010–2017年，我國PO市場供應和需求規(guī)?？焖僭鲩L，其中產(chǎn)量增速快于產(chǎn)能及表觀消費量，高達13.2%；表觀消費量增速為10.3%?！笆濉逼陂g，隨著我國產(chǎn)能不斷擴張，國內(nèi)自給率逐年增加，截至2017年，PO自給率增至91%。與此同時，PO進口依存度逐年下降，由2010年的22%下降至2017年的9%左右。對于未來市場，自給率仍會進一步提高，預計在2020年前后市場將逐步進入飽和狀態(tài)（無需進口）。

3 產(chǎn)能地域分布不均衡正逐步趨于緩解

我國PO產(chǎn)能地域分布不均衡是我國PO市場分布的另一基本特征，產(chǎn)能分布雷同于其他化工品主要分布在東部沿海地區(qū)，其中超過一半以上的產(chǎn)能集中在山東地區(qū)，山東成為國內(nèi)PO供應的主要輸出地（見圖3）。從我國PO各省分布情況看，截至2017年，山東地區(qū)PO總產(chǎn)能達到165.6萬噸/年，占國內(nèi)總產(chǎn)能51%；東北地區(qū)產(chǎn)能42萬噸/年，占13%；金陵亨斯曼順利投產(chǎn)后，華東地區(qū)PO累計產(chǎn)能增加至60.5萬噸/年，其產(chǎn)能占比上升至18%；華北、華南、華中等地產(chǎn)能分別占總產(chǎn)能的5%、10%和3%（見表1）。

圖3 2017年我國PO產(chǎn)能地域分布

據(jù)統(tǒng)計，隨著產(chǎn)能不斷擴張，預計至2022年我國PO產(chǎn)能地域分布將由以山東為主逐步擴散至華東沿海的其他城市，屆時2022年山東地區(qū)PO產(chǎn)能占比將下降至39%，較2017年下滑超過12個百分點。因貼近主流消費地，且汽運、水運便利，華東地區(qū)（江浙滬）產(chǎn)能將大幅增加，特別是江蘇地區(qū)產(chǎn)能占比上升26%，較2017年增加16個百分點。與此同時，華中地區(qū)產(chǎn)能占比亦在緩慢增加，安徽地區(qū)將實現(xiàn)產(chǎn)能零的突破。

4 共氧化法逐步成為全球制備PO的主流工藝

從工藝角度來看，目前全球先進的生產(chǎn)技術(shù)多以一體化配套的共氧化法工藝為主，截至2017年，全球PO產(chǎn)能高達1 134萬噸/年，其中，包括過氧化氫異丙苯法（CMHP）在內(nèi)的共氧化工藝產(chǎn)能占比高達47%，氯醇法工藝產(chǎn)能占比僅 為37%，而作為新型環(huán)保工藝的直接氧化法產(chǎn)能亦在逐步增加（見圖4）。2014年后，直接氧化法在亞太區(qū)域產(chǎn)能增長速度逐步提升，特別是2014年1月我國首套HPPO工藝制PO裝置在吉林落地投產(chǎn)后，開啟了由傳統(tǒng)高污染高耗能工藝向環(huán)保、節(jié)約型工藝的轉(zhuǎn)變，這符合我國綠色可持續(xù)發(fā)展 戰(zhàn)略。

表1 2017年我國PO現(xiàn)有裝置匯總

圖4 2010–2022年全球PO各工藝產(chǎn)能

5 我國新型工藝發(fā)展迎來“黃金期”

據(jù)監(jiān)測，2010–2022年，我國PO產(chǎn)能持續(xù)擴張，生產(chǎn)工藝除了傳統(tǒng)的氯醇法外，已實現(xiàn)規(guī)?；挠蠵O/SM法、HPPO法以及首套PO/MTBE 法。在新工藝探索中仍存在許多問題，直接氧化法規(guī)?；a(chǎn)量較低，裝置閑置率長期處于較高水平，目前新工藝引進后的“消化、吸收和改良”任重道遠。

目前，我國PO生產(chǎn)工藝仍以氯醇法為主，其產(chǎn)能占比55%，2018年累計產(chǎn)能約179.2萬噸/年，同比下降4%。共氧化法有乙苯共氧化及異丁烷共氧化2種，2018年產(chǎn)能累計增長至107.9萬噸/年，占總產(chǎn)能的33%，同比增長4%。國內(nèi)首套異丙苯制PO裝置有望在年中實現(xiàn)投產(chǎn)，目前南京紅寶麗12萬噸/年裝置開車前期準備工作順利。直接氧化法累計產(chǎn)能40萬噸/年，占國內(nèi)總產(chǎn)能的12%。年初至今，吉林神華及中國石化長嶺2套HPPO裝置開工好于上年同期水平，年內(nèi)HPPO延續(xù)規(guī)模化量產(chǎn)概率較大。

5.1 氯醇法 [1]

氯醇法制備PO工藝生產(chǎn)歷史悠久，工業(yè)化已有60多年，全球以美國陶氏化學公司的氯醇法工藝為代表。氯醇法的主要工藝過程為氯氣和水配制成次氯酸，丙烯與次氯酸反應得到氯丙醇，再與熟石灰（或燒堿）反應生成PO，然后用普通的精餾方法分離，得到精PO。

氯醇法優(yōu)點是生產(chǎn)工藝成熟、操作負荷彈性大、選擇性好，對原料丙烯的純度要求不高，從而可提高生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定性，建設投資少。由于固定資產(chǎn)投入少，產(chǎn)品成本較低，其產(chǎn)品具有較強的成本競爭力。目前世界PO約40%的產(chǎn)能為氯醇法。

氯醇法的缺點是水資源消耗大，產(chǎn)生大量廢水和廢渣，每生產(chǎn)1噸PO產(chǎn)生40～50噸含氯化物的皂化廢水和2噸以上的廢渣，“三廢”處理難度較大（見表2）。

表2 氯醇法制備PO“三廢”指標分析

2011年發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2011年本）》中首次明確指出，限制新建100萬噸/年以下的氯醇法PO和皂化法環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)裝置。鼓勵建設15萬噸/年及以上直接氧化法PO、20萬噸/年及以上共氧化法PO。

可以預見，未來氯醇法PO生產(chǎn)能力將逐漸減少，共氧化法和直接氧化法PO生產(chǎn)能力將逐漸增加。

5.2 共氧化法 [2]

共氧化法又稱哈康法，包括異丁烷共氧化法和乙苯共氧化法2種，分別由異丁烷或乙苯與丙烯進行共氧化反應，生成叔丁醇或苯乙烯，同時聯(lián)產(chǎn)PO。

共氧化法由美國奧克蘭公司開發(fā)，現(xiàn)為美國萊昂德爾公司所有。自1969年工業(yè)化以來，在世界范圍發(fā)展迅速，目前，共氧化法PO產(chǎn)能已占世界總產(chǎn)能的45.8%左右。我國僅有2家企業(yè)在使用該工藝，分別為鎮(zhèn)海煉化和中海殼牌，產(chǎn)能分別為28.5萬噸/年和29萬噸/年。

共氧化法優(yōu)點是克服了氯醇法腐蝕大、“三 廢”多等缺點，具有產(chǎn)品成本低（聯(lián)產(chǎn)品分攤成本）和環(huán)境污染較小等（見表3）。

表3 共氧化法制備PO“三廢”指標分析

共氧化法的缺點是工藝流程長，原料品種多，丙烯純度要求高，工藝操作需在較高壓力下進行，設備材質(zhì)多采用合金鋼，設備造價高，建設投資大。同時，PO在共氧化法生產(chǎn)中，只是一個產(chǎn)量較少的聯(lián)產(chǎn)品，每噸PO要聯(lián)產(chǎn)2.2～2.5噸苯乙烯或2.3噸叔丁醇，原料來源和產(chǎn)品銷售相互制約因素較大，必須加以妥善解決，只有PO和聯(lián)產(chǎn)品市場需求匹配時才能顯現(xiàn)出該工藝的優(yōu)勢。此外，共氧化法產(chǎn)生的污水含COD也較高，處理費用約占總投資的10%，這增大了成本壓力，降低了產(chǎn)品競爭力。但整體看共氧化法“三廢”量相對較少，且國內(nèi)共氧化法生產(chǎn)企業(yè)多為國企或者合資大廠，相對配套環(huán)保設施較為齊全。

5.3 HPPO 法 [3]

HPPO法是由雙氧水催化環(huán)氧化丙烯制PO的新工藝，該工藝采用固定床反應器，以TiSi為多相催化劑，甲醇為溶劑，丙烯和過氧化氫進行氧化反應。過量丙烯、甲醇、高濃度（質(zhì)量分數(shù)為70%）雙氧水加入反應單元，反應過程生產(chǎn)PO，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生少量的副產(chǎn)物及水，隨后過量丙烯及甲醇回收進行循環(huán)利用。

目前國外HPPO法工業(yè)化技術(shù)，一是陶氏化學和巴斯夫公司聯(lián)合開發(fā)技術(shù)；二是贏創(chuàng)工業(yè)集團與伍德公司聯(lián)合開發(fā)技術(shù)。目前世界采用HPPO法生產(chǎn)的PO約占全球總產(chǎn)能的16%。

2014年1月，吉林神華集團30萬噸/年HPPO裝置成功投產(chǎn)。該項目由吉林神華集團、德國贏創(chuàng)工業(yè)集團、德國林德工業(yè)集團共同打造，該工藝在載體甲醇的作用下丙烯和雙氧水在反應器中生成PO，經(jīng)過精餾塔精餾生產(chǎn)出PO。該技術(shù)工藝中，除了水之外，幾乎沒有其他副產(chǎn)物，被業(yè)界公認為具有無可比擬的環(huán)保和經(jīng)濟性優(yōu)勢（見表4）。

表4 HPPO法制備PO“三廢”指標分析

6 下游聚氨酯需求強勁，PO毛利仍可期

我國PO下游消費超過7成以上集中在聚氨酯領域，其他化工類下游需求增速相對較慢。PO最大的下游消費市場聚集在聚醚多元醇行業(yè)，化工類下游以丙二醇、碳酸二甲酯、醇醚等有機化工消費。國內(nèi)聚氨酯市場的蓬勃發(fā)展為PO提供了廣闊的消費市場。據(jù)統(tǒng)計，2010–2017年我國PO市場需求量逐年增長，其表觀消費量年均復合增長率在8%左右，至2017年，我國PO表觀消費量達289萬噸（見圖5）。預計2018–2022年我國PO供需結(jié)構(gòu)將由緊平衡逐漸向供需平衡及略有失衡轉(zhuǎn)變，預計至2022年我國PO市場消費量接近370萬噸，未來5年平均增長率為5.1%。

聚醚多元醇是PO的主要下游產(chǎn)品。聚醚多元醇與MDI或TDI反應，分別生成聚氨酯硬泡和聚氨酯軟泡。聚氨酯硬泡主要用于建筑節(jié)能材料、冰箱（冰柜）冷鏈物流領域，聚氨酯軟泡主要用在汽車坐墊、家具、沙發(fā)、床墊等。全球聚醚多元醇占PO消費的70%左右，我國消費比例則更高，截至2017年，PO在聚醚多元醇行業(yè)消費量占PO總消費量的77%，其次是丙二醇，占9%。

圖5 2010–2022年我國PO供需數(shù)據(jù)對比

PO下游與宏觀經(jīng)濟高度相關，是典型的周期性行業(yè)。PO的終端下游是房地產(chǎn)、汽車、家具、冰箱冷柜等行業(yè)，與國民經(jīng)濟發(fā)展息息相關，其景氣度上升，會增加對聚氨酯的需求，刺激聚醚廠商增加生產(chǎn)，對PO需求增加，帶動價格上漲。

通過觀察PO價格和GDP季度同比走勢，可以發(fā)現(xiàn)，PO價格與GDP走勢有較強的一致性。作為PO最大的消費群體聚氨酯市場來說，領域雖廣闊，但隨著全球經(jīng)濟不景氣，國內(nèi)經(jīng)濟整體增速下降，聚氨酯市場消費增速同步放緩，據(jù)粗略了解，聚氨酯需求增速基本與GDP增速持平。下游聚醚多元醇行業(yè)基礎軟泡聚醚產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，利潤附加值較低，多數(shù)聚醚工廠都在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)而增加開發(fā)高活性、高分子量聚醚。但是2018年初至今，聚氨酯下游制品受到環(huán)保檢查影響較大，特別是手續(xù)不全、規(guī)模較小的家具廠、噴涂廠、彈簧廠、海綿廠等，直接影響了終端需求。環(huán)保嚴查對PO行業(yè)的影響正由傳統(tǒng)的對上游的影響轉(zhuǎn)變?yōu)槿袠I(yè)的影響，加劇了市場風險變化。

未來5年，我國聚醚多元醇仍有大約300萬噸/年新增產(chǎn)能計劃投產(chǎn)，但聚氨酯基礎軟泡系列擴能規(guī)模相對有限，新增產(chǎn)能多集中在高分子量、高活性聚醚領域以及一些小眾但附加值高的特種聚醚領域。預計未來五年聚醚多元醇對PO需求量年均增長3.7%，2022年我國聚醚多元醇產(chǎn)能將達到845.8萬噸/年，按照歷史上聚醚開工率推算，屆時聚醚產(chǎn)量將達到375萬噸，PO當量消費將達到273萬噸。對PO的需求仍將保持較高增長率，PO毛利仍將保持較好的預期。

7 結(jié)論

1）PO產(chǎn)能的增速慢于下游的需求增速，導致供不應求，毛利豐厚。

2）在經(jīng)濟性和環(huán)保的雙重壓力下，老裝置將不斷被淘汰，新工藝新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，單裝置規(guī)模將不斷提升，創(chuàng)新及規(guī)模效益較為突出，未來五年這一勢頭仍將繼續(xù)保持。

3）PO項目仍將是行業(yè)投資的熱點，需注意過度上馬帶來的市場波動及投資風險。