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[行业聚焦]：环氧丙烷生产工艺竞争力分析，选择哪种工艺更好？
阅读： 694 时间：10月前 来源：化工平头哥
近年来，中国化工产业的技术工艺取得了长足的进步，这使得化工品生产方式趋于多样化，进而导致化工品市场竞争力的差异化。本文主要对环氧丙烷的不同生产工艺进行深入探讨。
据调查，环氧丙烷在严格意义上讲，可以有三种生产工艺，分别是氯醇法、共氧化法（Halcon法）和过氧化氢直接氧化法（HPPO）。目前，氯醇法和HPPO法是环氧丙烷生产的主流工艺。
氯醇法是一种以丙烯和氯气为原料，通过氯醇化、皂化、精馏等工艺生产环氧丙烷的方法。该工艺具有较高的环氧丙烷收率，但同时也会产生大量废水和废气，对环境产生较大影响。
共氧化法是一种使用丙烯、乙苯和氧气为原料生产环氧丙烷的工艺。首先，乙苯和空气反应生产过氧化乙苯，然后，过氧化乙苯与丙烯发生环化反应，生成环氧丙烷和苯乙醇。此工艺具有较为复杂的反应过程，且产生的副产物较多，因此，也面临着对环境的负面影响。
HPPO法是一种将甲醇、丙烯、过氧化氢按质量比4.2:1.3:1的比例加入含有沸石硅酸钛催化剂(TS－1)的反应器内进行反应的工艺。该工艺可以使98％的双氧水发生转化，并且环氧丙烷选择性可达95％，未完全反应的少量丙烯可以循环回反应器再利用。最重要的是，该工艺生产的环氧丙烷是目前国内唯一允许出口的产品。
我们从2009年至2023年中旬的价格走势来测算，看过去14年中氯醇法和HPPO法是环氧丙烷这两种工艺的变化规律。
氯醇法环氧丙烷
1、氯醇法环氧丙烷在大部分时间内处于盈利状态。在过去的14年中，氯醇法环氧丙烷的生产利润最高时达到8358元/吨，出现在2021年，而2019年则出现小幅亏损，亏损额为55元/吨。
2、氯醇法环氧丙烷的利润波动与环氧丙烷的价格波动保持一致。环氧丙烷价格上涨时，氯醇法环氧丙烷的生产利润也相应上涨。这种一致性反映出市场供求关系和产品价值的变化对两种产品的价格有着共同的影响。例如，在2021年，由于疫情导致软泡聚醚消费量大幅增长，进而驱动了环氧丙烷价格上涨，最终创造了氯醇法环氧丙烷生产利润的历史新高。
3、丙烯与环氧丙烷的价格波动存在长周期的趋势性一致性，但在大多数时间里，两者的波动幅度存在较大差距。这表明丙烯和环氧丙烷的价格受到不同的影响因素，其中丙烯价格对氯醇法环氧丙烷的影响尤为显著。由于丙烯是氯醇法环氧丙烷的主要原材料，因此其价格波动会对氯醇法环氧丙烷的生产成本产生重大影响。
总的来说，中国氯醇法环氧丙烷的生产利润在过去14年中大部分时间处于盈利状态，其利润波动与环氧丙烷价格波动保持一致，而丙烯价格是影响氯醇法环氧丙烷生产利润的重要因素。
HPPO法环氧丙烷
1、中国HPPO法环氧丙烷在大部分时间内处于盈利状态，但相比氯醇法，其盈利水平普遍较低。在极少的时间内，HPPO法环氧丙烷出现了亏损的情况，而且在大部分时间内，其盈利水平与氯醇法有明显的差距。
2、由于2021年环氧丙烷价格的大幅上涨，HPPO法环氧丙烷在2021年的利润达到了历史最高值，最大值达到了6611元/吨。然而，这个盈利水平与氯醇法相比，仍有近2000元/吨的差距。这表明，尽管HPPO法在某些方面具有优势，但在整体盈利水平上，氯醇法仍具有明显的优势。
3、此外，通过采用50%的双氧水价格测算HPPO法利润，发现双氧水价格与丙烯、环氧丙烷的价格波动并无明显相关性。这表明，中国HPPO法环氧丙烷的利润受制于丙烯和高浓度双氧水的价格。由于这些原材料和中间产品的价格波动与市场供求和生产成本等因素密切相关，因此对HPPO法环氧丙烷的生产利润产生了重要影响。
中国HPPO法环氧丙烷在过去14年中的生产利润波动呈现出大部分时间盈利但盈利水平较低的特点。尽管在某些方面具有优势，但整体上仍需提升其盈利水平。同时，HPPO法环氧丙烷的利润受原材料和中间产品的价格波动影响较大，尤其是丙烯和高浓度双氧水。因此，生产厂家需要密切关注市场动态，合理调整生产策略以获得最佳的利润水平。
两种生产工艺下的主料原料对其成本的影响
1、尽管氯醇法和HPPO法环氧丙烷的利润波动显示出一致性，但它们在原料对其利润的影响上存在明显的差异性。这种差异性表明这两种生产工艺在应对原料价格波动时的成本管理和利润控制能力有所差异。
2、在氯醇法中，丙烯对成本的占比平均达到67%，大部分时间占比超过半数，最高时达到72%。这表明在氯醇法生产工艺中，丙烯的成本影响权重最大。因此，丙烯价格的波动对氯醇法环氧丙烷的成本和利润存在直接的影响。这一观察结果与前面提到的氯醇法环氧丙烷生产利润与丙烯价格波动存在长周期趋势一致性是一致的。
相比之下，在HPPO法中，丙烯对其成本的影响平均值在61%，个别最高影响占比在68%，最低在55%。这表明在HPPO生产工艺中，丙烯的成本影响权重虽大，但不及氯醇法对其成本的影响力度。这可能是由于HPPO法生产工艺中使用的双氧水等其他原料对成本的影响较大，从而降低了丙烯价格波动对成本的影响程度。
3、如果丙烯价格波动10%，氯醇法成本影响将超过HPPO法。这意味着在面对丙烯价格波动时，氯醇法的成本受影响程度更高，相对而言，HPPO法则具有更好的成本管理和利润控制能力。这一观察结果再次突显了不同生产工艺在应对原料价格波动时的差异性。
中国氯醇法和HPPO法环氧丙烷的利润波动存在一致性，但原料对其利润的影响存在差异性。在应对原料价格波动时，两种生产工艺表现出不同的成本管理和利润控制能力。其中，氯醇法对丙烯价格波动的敏感性较高，而HPPO法则具有较好的抗风险能力。这些规律对于企业选择生产工艺和制定生产策略具有重要的指导意义。
两种生产工艺下的辅料原料对其成本的影响
1、液氯对氯醇法环氧丙烷的成本占比影响在过去14年中的平均值仅为8%，甚至可以认为几乎无成本直接影响。这一观察结果表明，液氯在氯醇法生产工艺中扮演的角色相对次要，其价格的波动对氯醇法环氧丙烷的成本影响较小。
2、高浓度双氧水对HPPO法环氧丙烷的成本影响则明显高于氯气对氯醇法的成本影响。双氧水在HPPO法生产工艺中作为关键的氧化剂，其价格的波动对HPPO法环氧丙烷的成本影响仅次于丙烯，也是存在直接的影响。这一观察结果突出了双氧水在HPPO法生产工艺中的重要地位。
3、如果企业自身副产氯气，其氯气对氯醇法环氧丙烷的成本影响可以忽略不计。这可能是由于副产氯气的量通常较小，对氯醇法环氧丙烷的成本影响相对有限。
4、如果采用75%浓度的双氧水，其双氧水对HPPO法环氧丙烷的成本影响占比将会超过30%，成本影响继续快速提升。这一观察结果表明，HPPO法的环氧丙烷不仅受到原料丙烯的大幅波动影响，也受到双氧水价格的大幅波动影响。由于HPPO法生产工艺中使用的双氧水浓度提高到75%，因此双氧水的用量和成本占比也相应增加，市场的影响因素更多，其利润的波动率也将越大，对其市场价格的影响也相应越大。
对于氯醇法和HPPO法环氧丙烷的生产工艺，其辅料原料的成本影响存在显著的差异。液氯对氯醇法环氧丙烷的成本影响较小，而双氧水对HPPO法环氧丙烷的成本影响则更为显著。同时，如果企业自身副产氯气或采用不同浓度的双氧水，其成本影响也会有所不同。这些规律对于企业选择生产工艺、制定生产策略以及进行成本控制具有重要的指导意义。
根据目前的数据和趋势，未来环氧丙烷在建项目将超过目前的规模，其中大部分新增项目将采用HPPO法和乙苯共氧化法。这种现象将会导致丙烯和双氧水等原材料的需求量增加，从而对环氧丙烷的成本和行业整体成本产生更大的影响。
从成本角度来看，产业链一体化模式发展的企业能够更好地控制原材料的影响权重，从而降低成本和提高市场竞争力。由于未来环氧丙烷新增项目大多采用HPPO法，因此对于双氧水的需求也将增加，这使得双氧水的价格波动对环氧丙烷成本的影响权重将会增长。
此外，由于未来环氧丙烷新增项目采用乙苯共氧化法也将增加对丙烯的需求，因此丙烯的价格波动对环氧丙烷成本的影响权重也将增加。这些因素将会对环氧丙烷行业带来更多的挑战和机遇。
总的来说，未来环氧丙烷行业的发展将受到在建项目和原材料的影响，对于采用HPPO法和乙苯共氧化法的企业来说，需要更加注重成本控制和产业链一体化发展，而对于原材料供应商来说，需要加强原材料供应的稳定性和控制成本以提高市场竞争力。
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