丙烯的化學性質由它的雙鍵和烯丙基上的氫原子所決定。丙烯分子結構中,由于僅在主平面上的投影顯示出低度對稱性,使得它成為最小的穩定態不飽和碳氫化合物。這種不對稱性,同樣也表現在丙烯的偶極矩僅為0.35D,容易發生各種不同類型的化學反應。
丙烯的化學性質由它的雙鍵和烯丙基上的氫原子所決定。丙烯分子結構中,由于僅在主平面上的投影顯示出低度對稱性,使得它成為最小的穩定態不飽和碳氫化合物。這種不對稱性,同樣也表現在丙烯的偶極矩僅為0.35D,容易發生各種不同類型的化學反應。1位和2位上的碳原子同乙烯分子結構一樣,在同一個三角形平面上,由于雙鍵的存在而不能自由旋轉而3位碳原子象甲烷一樣處于四面體內,可以自由旋轉,烯丙基上的氫原子為該碳原子所吸引。烯丙基上的氫原子是使得它的化學性質與乙烯不同的主要原因。
據中研研究院《2020-2025年中國丙烯行業發展現狀分析與投資前景預測研究報告》
2020丙烯市場規模及投資方向分析
目前增產丙烯的化學工藝研究主要集中在4個方面:一是改進FCC等煉油工藝,挖掘現有裝置潛力,增產丙烯的FCC裝置升級技術;二是充分利用煉油及乙烯裂解副產的C4-C8等資源,轉化為乙烯、丙烯的低碳烯烴裂解技術、烯烴歧化技術;三是丙烷脫氫工藝;四是以天然氣、煤等為原料,生產乙烯、丙烯的甲醇制烯烴工藝等。
烯烴歧化技術多年以前已經開發成功,只是因為近年來一些地區丙烯價格逐步走高,這一技術又重新引起了人們的重視。它是一種通過烯烴碳碳雙鍵斷裂并重新轉換為烯烴產物的催化反應,目前以乙烯和2-丁烯為原料歧化為丙烯的生產技術研究較為活躍,主要有 ABB Lummus公司的OCT高溫催化劑工藝和法國石油研究院(IFP)的Meta4低溫催化劑工藝。烯烴歧化工藝可應用于石腦油蒸汽裂解裝置增產丙烯,投資增加不多,即可提石油裂解裝置的丙烯/乙烯產量比,但缺點是每生產1t丙烯,要消耗掉0.42t乙烯,因此只有在丙烯價格高于乙烯價格、乙烯產量過剩時才是經濟可行的。另外,歧化技術不能將異丁烯以及~C烯烴轉化為丙烯,應用受到一定限制。近年開發的自動歧化技術不用或用少量丙烯,應用前景看好。
《石化和化學工業發展規劃(2016-2020年)》發布,規劃將促進我國從石化和化學工業大國向強國邁進。規劃指出:2020年中國丙烯(當量)需求量將達到4000萬噸,“十三五”丙烯行業的復合年均增長率將達到4.7%。
2019年我國丙烯表觀消費量高達3430萬噸。丙烯下游的主要產品有聚丙烯PP、環氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸和辛醇,2019年它們的消費量占比依次是71%、7%、6%、4%、4%。可見,丙烯最重要的用途依然是生產聚丙烯,其次是作為生產環氧丙烷、丙烯腈和丙烯酸的重要原料。
2019年,我國丙烯總產能3927萬噸,2019年丙烯新增產能410.07萬噸,環比增加11.43%,丙烯產能增速有所提升。從生產工藝來看,煤制烯烴工藝新增產能158噸,占比達38.5%。丙烷脫氫工藝投產達149.87萬噸。截止2020年6月末,我國大陸丙烯總產能達4201萬噸/年,2020年上半年共有三家丙烯新產能投放,新增產能共計133萬噸/年。
從上下游產品產能分布來看,東部沿海地區皆為最主要分布區域。從丙烯生產工藝來看,甲醇制烯烴及丙烷脫氫等新興丙烯工藝產能皆集中在東部沿海地區,并且多數有配套下游產能。這能夠反映出東部沿海地區在丙烯行業中的重要地位,也能夠反映出東部沿海地區是丙烯行業最主要的消費市場。
未來,丙烯及下游新增產能眾多,并且多數都是一體化裝置,區域集中性依然較強。并且,未來丙烯及下游意向新增產能多數也集中在東部沿海地區,像丙烷脫氫方面,浙江衛星、東華能源、東莞巨正源等集中在江蘇、浙江、廣東等省份,配套下游基本為PP粒料,也有少量化工下游產品如丙烯酸;煉化一體化方面,大連恒力、浙江石化、榮盛煉化、中科煉化及古雷石化等也都集中在遼寧、浙江、江蘇、廣東及福建等省份,配套下游也基本為PP粒料,不過化工類下游也相對較多,如環氧丙烷、丙烯腈及丙酮等。由此可見,未來丙烯及下游新增產能正在往規模化方向發展,幾乎每個企業都是"巨無霸"的存在,市場競爭也將更加激烈。
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