哪種生產工藝的環氧丙烷更具市場競爭力？
發布時間：
2023-09-06 09:36
根據調查，環氧丙烷嚴格意義上來說可以有三種生產工藝，分別是氯醇法、共氧化法（Halcon法）、過氧化氫直接氧化法（HPPO），目前主流的生產工藝為氯醇法和HPPO法。
氯醇法：該工藝使用丙烯和氯氣為原料，采用氯醇化、皂化、精餾等工藝生產環氧丙烷的方法：
共氧化法：該工藝的原料為丙烯、乙苯和氧氣，是乙苯和空氣生產過氧化乙苯，再與丙烯發生環化反應，生產環氧丙烷和苯乙醇。
HPPO法：要反應過程為將甲醇、丙烯、過氧化氫以質量比4.2:1.3:1加入含沸石硅酸鈦催化劑(TS－1)的反應器內進行反應。該工藝可使98%的雙氧水發生轉化，環氧丙烷選擇性可達95%，未完全反應少量丙烯還可循環回反應器再利用，且該工藝生產的環氧丙烷是國內目前唯一允許出口的產品。
根據從2009年至2023年中旬的價格走勢測算來看，過去14年中，中國氯醇法環氧丙烷生產利潤波動存在以下規律：
第一，過去14年中國氯醇法環氧丙烷大部分時間處于盈利的狀態，其中2021年盈利水平最大，達到8358元/噸，而2019年出現了虧損55元/噸的情況。
第二，氯醇法環氧丙烷的利潤波動與環氧丙烷的價格波動存在一致性，其價格上漲帶動利潤也出現了明顯的上漲。20221年因為疫情導致軟跑聚醚消費量大幅增長，驅動了環氧丙烷價格的大幅上漲，從而創造了歷史中最大的生產利潤。
第三，丙烯與環氧丙烷的價格波動存在長周期的趨勢性一致性，但是大部分時間波動幅度存在較大差距。可見，丙烯與環氧丙烷的價格影響因素存在差異，而丙烯價格又是對氯醇法環氧丙烷影響最大的因素之一。
圖1 過去數年中國氯醇法環氧丙烷的利潤變化（單位：元/噸）
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根據從2009年至2023年中旬的價格走勢測算來看，過去14年中，中國HPPO法環氧丙烷生產利潤波動存在以下規律：
第一， 中國HPPO法環氧丙烷過去14年中大部分時間處于盈利的狀態，極少數時間出現虧損，但是大部分時間的盈利水平不及氯醇法。
第二，也是因為環氧丙烷在2021年價格的大幅上漲，導致2021年HPPO法環氧丙烷利潤達到歷史峰值，最大值達到了6611元/噸，但是較氯醇法仍有近2000元/噸的差距。可見，HPPO法整體盈利水平不及氯醇法。
第三，采用50%的雙氧水價格測算HPPO法利潤，其中雙氧水價格與丙烯、環氧丙烷的價格波動無明顯相關性。可見，中國HPPO法環氧丙烷的利潤受制于丙烯和高濃度雙氧水的價格。
圖2 過去數年中國HPPO法環氧丙烷的利潤變化（單位：元/噸）
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從過去14年中利潤波動來看，中國氯醇法和HPPO法環氧丙烷的利潤波動存在一致性，但是原料對其利潤的影響存在明顯的差異性。按照主要原料丙烯在兩種不同生產工藝下的環氧丙烷歷史成本占比中，可以看到以下規律：
第一，氯醇法中，丙烯對成本的占比平均達到67%，最高時間達到72%的占比，占比大部分時間超過半數。可見，丙烯對氯醇法環氧丙烷的成本影響權重最大，丙烯價格波動對其利潤存在直接的影響。
第二，在HPPO法中，丙烯對其成本的影響平均值在61%，個別最高影響占比在68%，最低在55%，其丙烯的成本影響權重小于氯醇法。可見，在HPPO生產工藝中，其丙烯的價格波動對其成本雖是最大關鍵影響，但是不及氯醇法對其成本的影響力度。
第三，如果丙烯價格波動10%，其氯醇法成本影響超過HPPO法，也就是說，氯醇法對其丙烯價格波動的敏感性更高。
圖3 過去數年丙烯占兩種PO生產工藝的比重變化
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對于兩種生產工藝下的輔料原料對其成本的影響，對過去14年的歷史成本占比影響，可以看到以下規律：
第一，液氯對氯醇法環氧丙烷的成本占比影響，在過去14年中的平均值為8%，影響小于10%的最低檔位。也就是說，液氯對氯醇法環氧丙烷幾乎無成本直接影響。
第二，高濃度雙氧水對HPPO法環氧丙烷的成本影響，在過去14年中的平均值在25%，明顯高于氯氣對氯醇法的成本影響。雙氧水價格的波動對其 HPPO法成本的影響僅次于丙烯，也是存在直接的影響。
第三，如果自身副產氯氣，其氯氣對氯醇法環氧丙烷的影響可以忽略；
第四，如果采用75%濃度的雙氧水，其雙氧水對HPPO法環氧丙烷的成本影響占比將會超過30%，成本影響繼續快速提升。也就是說，HPPO法的環氧丙烷不僅受到原料丙烯的大幅波動，也受到雙氧水價格的大幅波動影響，市場的影響因素更多，其利潤的波動率也將越大，對其市場價格的影響也相應越大。
圖4 過去數年次要原料占兩種PO生產工藝的比重變化
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未來環氧丙烷擬在建項目超過800萬噸/年，是目前生產規模的1倍以上，新增項目中大多HPPO法為主，其次是乙苯共氧化法。所以丙烯、雙氧水的價格對于環氧丙烷的成本影響比重將會增長，也相應帶動環氧丙烷整體行業的成本影響。所以，如何降低原材料對其成本的影響權重，其中產業鏈一體化模式發展的企業，或將在未來更具有市場競爭力。
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