丙二醇甲醚行业上、下游产业链及技术工艺发展趋势分析

第一节上游产业发展状况分析

环氧乙烷是制备丙二醇甲醚的重要原料，以下就以其为上游进行分析。

1、发展现状

环氧乙烷(EO)是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有-机化工产品，主要用于生产聚酯纤维、聚酯树脂和汽车用防冻剂的原料单乙二醇(EG)以及二乙二醇、三乙二醇和聚乙二醇等多元醇类。此外，环氧乙烷还可用于生产非离子表面活性剂乙醇盐(羟乙基盐)类，生产乙氧基化合物、乙醇胺类以及乙二醇醚等，在洗染、电子、医药、纺织、农药、造纸、汽车、石油开采与炼制等方面具有广泛的用途。

我国目前环氧乙烷生产能力仍然处于较低的水平，目前的产量无法满足市场的需求，另在生产工艺、能耗、物耗方面，与先进国家相比，仍有一定差距，造成国内环氧乙烷的高价位。我国现有10多家环氧乙烷／乙二醇的生产厂家，主要生产厂家有燕山石化、辽化烯烃厂、辽宁奥克化学集团、北京东方化工厂、天津石化、广东茂名石化、吉化、抚顺石化、上海石化、扬子石化、安微丰原集团宿州生物化工有限公司、嘉兴三江化工有限公司（6万吨环氧乙烷装置在试运中）。

预计到2012年，我国对环氧乙烷的当量消费量将达680万吨，届时环氧乙烷的当量生产能力只有约380万吨，产能不足需，环氧乙烷在我国的发展潜力很大，开发利用前景广阔。

2、市场需求

2001年我国环氧乙烷的产量为85.8万吨，2003年产量增长到105万吨，而2005年产量为120万吨，2007年产量更是增加到约174.5万吨。随着我国聚酯以及表面活性剂等领域的快速发展，对环氧乙烷的需求量不断增加，而目前的产量不能满足市场需求，因而有许多厂家计划建设规模化的EO／EG生产装置。环氧乙烷由于其易燃易爆、不易长途运输等特点，无法依靠进口量来弥补国内市场的不足，容易造成供求关系的严重失衡。近年来，尽管全国环氧乙烷产能和产量有了较大增长，而且未来几年还将呈现迅猛增长势头，但还远远不能满足市场需要。由于环氧乙烷不易运输，因此国外公司主要以其下游产品的形式出口。

2001-2007年我国环氧乙烷产量趋势图

                                                                                          单位：万吨

3、发展趋势

随着我国石油化学工业的快速发展，乙烯生产装置建设明显加快，国内在未来几年里将有多家企业建设规模化环氧乙烷/乙二醇装置。目前国内EO生产与市场呈现以下四大趋势：

1）环氧乙烷及其主要下游产品乙二醇缺口巨大，生产装置规模和产能较小；

2）随着环氧乙烷装置的建设加快，环氧乙烷商品量将随之快速增加；

3）由于国外乙二醇及其下游产品聚酯消费增长缓慢，国外主要生产商纷纷看好我国巨大市场，因此国内在近期内乙二醇仍将大量进口，一旦乙二醇受国外产品冲击严重，环氧乙烷/乙二醇装置中的环氧乙烷将面临开工不足的窘境，而且目前国内环氧乙烷的消费比例乙二醇占80%以上，与国外发达国家和地区消费结构相比差距较大；

4）尽管环氧乙烷其他下游产品消耗环氧乙烷数量相对乙二醇来说较小，但是许多产品用途广泛，国内重视与开发不够，国内市场需求强劲，附加值高，许多产品主要依赖进口。

第二节 下游产业发展情况分析

丙二醇甲醚最重要的一个用途就是用作溶剂、助溶剂和脱漆剂等。主要用于汽车漆、聚氨酯漆、高档木器漆等高档涂料和水性建筑涂料的生产。以下就以汽车涂料为其下游进行分析。

1、发展现状

车涂料是工业涂料中技术含量和附加值都比较高的品种，它代表着一个国家涂料工业的技术水平。随着我国汽车市场的迅猛发展，汽车涂料市场也呈现一派蓬勃生机。

汽车涂料分新车用涂料（汽车制造业所用的涂料）和汽车修补用涂料两大块，其主要品种有车底漆、汽车面漆、罩光清漆、汽车中间层涂料、汽车修补漆。汽车涂料品种多、用量大、涂层性能要求高、涂装工艺特殊，已经发展成为一种专用涂料。汽车制造涂料在中国市场主要的供应商是国外企业以及它们在中国大陆的合资企业。而汽车修补业的涂料这一块也主要由英国ICI、美国的杜邦、德国的鹦鹉、荷兰的新劲等较多的品牌，高速地扩大市场占有率。进口涂料之所以能在中国市场迅速扩展，主要原因是，它们都制定了一套进入中国市场的模式管理和调色制式的软硬件，加上中国市场的崇外思想，中国的大量资金、外汇源源不断就流进了他们的腰包。在加入世界贸易组织后，中国的民族涂料产业，尤其是汽车摩托车等用高档涂料产业将面临更大的挑战和冲击。

随着中国汽车涂料需求的迅速增长，市场竞争也更加激烈。由于涂料生产具有投资少，见效快的特点，随着国民经济的发展，各地乡镇企业、民营企业和外资迅速进入涂料行业。目前全国的涂料企业已发展到800家左右，主要集中在经济发展迅速的长江三角洲和珠江三角洲地区。但是，在资本技术、产品质量性能等方面占有绝对优势的外资企业抢占大中城市领域内的高档市场下，规模较小、集中度低的内资中小企业只能占领广大农村欠发达地区的细分市场。在中外企业的较量中，特别是高档的汽车涂料竞争中，国内涂料企业明显处于劣势。

2、市场需求

我国国内需求强劲改革开放使我国汽车工业得到迅速发展，为汽车涂料提供了广阔的发展空间，20多年来涂料骨干企业通过引进技术、合资合作，全国已形成20万t／a的汽车涂料生产能力，主要集中在华东(36%)、中南(25%)和华北(15%)3个地区，东北、西南和西北较少(分别为10%、9%、5%)。

按涂料品种划分，底漆占28%(其中阴极电泳漆占24%，阳极电泳漆占4%)、面漆占35%、中层涂料占4%、pvc抗石击涂料占15%、塑料件涂料占1%、其他涂料(含防护蜡)占17%。到2010年，我国汽车产量将达到600万辆，汽车保有量达4400万辆，共需汽车涂料30万t，新车用漆22万t(其中电泳漆7万t、中层涂料1.6万t、面漆5.8万t、pvc抗石击涂料4.8万t、其他涂料2.8万t)，修补漆8万t。目前国内汽车底漆普遍采用阴极电泳漆，只在客车及部分货车上还采用醇酸类、酚醛类或环氧类底漆。阴极电泳漆在耐腐蚀方面基本能满足要求，但在耐候性、低温烘烤性、中厚膜型以及更低溶剂含量、无铅、无锡等新型阴极电泳漆方面还有待开发。

国内汽车面漆常用的本色漆有氨基醇酸型、丙烯酸型、聚酯型及聚氨酯型，金属闪光漆以丙烯酸型为主。面漆今后发展方向是耐划伤、耐酸雨及水性、高固分、粉末等环保型涂料品种。轿车和面包车(载货汽车一般不用)用中层涂料主要有聚酯型和氨基酸酯型，今后发展方向是抗石击和耐寒性能优良的聚氨酯中涂，水性中涂及粉末中涂。pvc防石击涂料需向低温烘烤方向努力。汽车底盘零件用涂料需向更具优良的耐腐蚀性方向发展。

3、发展趋势

从世界涂料工业发展走势观察，涂料开发在提高性能的同时将更注重环保性。水性涂料、粉末涂料以及高固体分涂料，将逐步替代传统的溶剂型中涂、面漆涂料，成为现代环保型汽车涂料的主流。

在欧洲国家水性涂料和粉末涂料的应用已较为广泛，在国内上海大众B5线和上海通用的生产线均为使用水性涂料做好了准备，上海和长春新一轮的家庭轿车涂装线的规划中已为使用水性涂料做好了准备。

水性涂料发展迅速基本可与溶剂型媲美水性漆的开发目标是性能和价格与所对应的溶剂型涂料相当，施工性能尽可能接近溶剂型涂料，VOC排放量进一步降低，在现有涂装设备上不需进行大的改造就可使用水性涂料施工。迄今为止，水性涂料仍含有2％～15％的有机溶剂，对环境有一定程度的污染。开发无溶剂的水性涂料成为涂料厂商未来的主要课题。据报道，日本的大日本涂料公司使用没有挥发性有机成分的添加物，可生产出完全不含挥发性有机溶剂的水性涂料。

水性涂料以水作溶剂，只以少量醇醚作助溶剂，采用不同的水性树脂配制而成，可分为水溶型、胶体分散型和乳胶型3种。由于水和溶剂在性能上有较大差别，水性漆在涂装时漆膜易出弊病。欧美各国经过20多年研究，汽车用水性涂料的涂膜性能和施工性能都得到了根本改善，各种相应的喷涂设备也日趋完善。

溶剂型金属底色漆是VOC排放的主要来源，占整车车身涂装各道工序排放总量的50％左右，通常一部轿车需要6kg左右的底色漆。金属底色漆的施工固体分只有15％左右，溶剂含量高达85％。如改为水性漆，VOC排放量可减少80％以上。如果车身涂装全部采用水性涂料，VOC排放量可以降到27g／m2。

第三节 产品技术发展现状

丙二醇醚的生产方法有威廉逊醚合成法，缩乙醛法，乙氧基环氧乙烷法及环氧丙烷法等，其中环氧丙环法是世界上唯一工业化方法。

1、威廉逊醚合成法

威廉逊醚合成法该法是合成不对称醚的常用方法，该法也常用于合成硫醚或芳醚。采用该法以伯卤烷效果最好,仲卤烷效果较差,但不能使用叔卤烷,因为叔卤烷易发生消除反应生成烯烃。卤代醇在碱性条件下,可以生成环醚。

2、环氧丙环法

此法是由甲醇与环氧丙烷在固体碱催化剂MAF存在下非均相合成丙二醇甲醚的过程.在反应温度为120～130℃、催化剂用量(质量分数)为0.20％～0.30%、甲醇与环氧丙烷摩尔比为3/1～5/1的反应条件下,环氧丙烷的转化率在98%以上,丙二醇甲醚的选择性达95%,收率达93%,产品中伯醚的选择性为92%～93%。该方法也是世界上唯一工业化生产丙二醇甲醚的方法。

第四节 国内外技术未来发展趋势分析

目前国内外生产丙二醇醚的生产工艺基本上采用环氧丙烷（PO）与甲醇、乙醇、丁醇等低碳醇进行加合，反应产物经精馏后即得丙二醇醚产品。有些厂商利用一套装置生产多种二元醇醚产品，如乙二醇单甲醚/乙醚/丁醚等，丙二醇单甲醚/乙醚/丁醚等。

今后我国丙二醇醚企业技术发展的主要方向是加强对环氧乙烷、甲醇反应环境的研究，建立成套的反应装置。由于环氧乙烷原材料价格昂贵，目前国内生产工艺技术对其有效利用水平较低，因此在今后的技术工艺研发过程中，研发适用于反应装置的催化剂和催化技术也显得尤为重要。

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