生物柴油副產甘油的產量快速攀升、成本大幅下降,給環氧氯丙烷的生產工藝帶來了巨大改變。由于成本低廉,近年來新建的大型環氧氯丙烷裝置絕大多數都采用甘油作為原料,甘油法環氧氯丙烷工藝正在成為市場主流。
環氧氯丙烷工業生產的經典方法為丙烯高溫氯化法。該方法具有操作穩定、自控水平高等優點,但存在收率低、能耗高、“三廢”多等缺點。而甘油法環氧氯丙烷生產技術早在多年前就已得到成功應用,但由于甘油資源緊張、價格高,工業界后來放棄了這一技術。隨著資源日漸緊張,各國紛紛施行替代能源戰略,生物柴油因此獲得了迅速發展。而每生產10噸生物柴油,就會副產1噸甘油。生物柴油的發展使得世界范圍內甘油供應嚴重過剩,價格大跌。這促使甘油法環氧氯丙烷生產工藝重新受到關注。
由甘油生產環氧氯丙烷的Epicerol工藝最早由比利時蘇威公司開發。該工藝使用生物燃料的副產物甘油作為原料。與丙烯高溫氯化法工藝相比,Epicerol技術可減少50%的不可再生能源的消耗,降低至少20%的溫室氣體排放,水消耗和氯化副產物量大大降低。
2007年,蘇威公司在法國建成了一套1萬噸/年的甘油法環氧氯丙烷工業裝置,之后擴能至2萬噸/年,并獲得技術和應用專利。在法國工廠穩定運行多年后,蘇威公司旗下子公司——泰國Vinythai公司采用Epicerol技術,在泰國馬塔府工業區興建了10萬噸/年的環氧氯丙烷工廠,并于2012年2月在泰國投產。
蘇威公司表示,預計未來幾年中國環氧氯丙烷市場還將以每年8%的速度增長,到2016年將占全球總需求的35%。因此,今年6月,蘇威公司宣布,其泰國子公司Vinythai將在中國泰興市興建環氧氯丙烷新工廠,以滿足中國不斷增長的市場需求。該工廠計劃投資1.55億歐元,初期產能10萬噸/年,2014年下半年投入運營。此外,蘇威公司還計劃在日本和其他東南亞國家推廣該工藝技術的應用,滿足亞洲環氧氯丙烷市場的快速增長。
中國也掀起了甘油法環氧氯丙烷項目的建設熱潮。如揚農化工擁有產能6萬噸/年,正進行擴能使總產能達到12萬噸/年,預計2012年底全面投產。國內甘油巨頭——益海嘉里集團,將在連云港及山東投建甘油法環氧氯丙烷項目,目前連云港5萬噸/年甘油法環氧氯丙烷裝置已經建成,預計年內可供應市場,還將根據市場情況建設二期5萬噸/年甘油法環氧氯丙烷裝置。此外,還有數個3萬~5萬噸/年的項目正在建設或已經投產。
市場人士分析,甘油法環氧氯丙烷工藝的應用還將繼續擴大,特別是新建裝置將更多地采用該方法。但傳統的丙烯高溫氯化法工藝裝置也不會消失。因為這些裝置通常是與上游的氯堿裝置形成一體,聯產項目包括氯堿、氯丙烯、環氧氯丙烷及氯醇橡膠等產品。
另據了解,目前市場上還有一種環氧氯丙烷生產方法——日本昭和電工的烯丙醇法工藝技術。該方法與傳統的丙烯高溫氯化法相比,反應條件更溫和,易于控制,氯氣消耗僅為傳統工藝的一半左右,能耗、副產物和廢水量都有所下降。該方法正在進一步推廣,目前該工藝授權在臺灣三義化學工業(Triplex Chemical)、中國天津化學工業公司以及沙特的朱拜勒化學實業公司應用,并已開始生產環氧氯丙烷產品。