1、产品简介

环氧乙烷 ethylene oxide，CAS No.9003-56-9。相对密度0.8694。熔点-111℃。沸点10.7℃。溶于水，乙醇和乙醚等。化学性质非常活泼，能与许多化合物起加成反应。与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为3.6%~78%（体积）。

环氧乙烷常温时为无色气体，低温时为无色易流动的液体。有乙醚的气味。有毒！它高度可燃。有强烈的化学反应性。它在400℃开始分解。环氧乙烷的蒸汽会刺激眼睛，皮肤和粘膜。甚至还会损害肺脏和诱导有机体突变。环氧乙烷会导致恶性肿瘤，生殖障碍，诱导组织突变，毒害神经和组织发炎。环氧乙烷被怀疑是致癌物质。

2、技术进展

1925年，美国联合碳化物公司（UCC）建造了世界上第一套氯乙醇法环氧乙烷装置。1938年，美国UCC根据法国催化剂公司Lefort的研究成果，建成了世界上第一套乙烯空气氧化法生产环氧乙烷的装置。在20世纪50年代，美国科学设计公司（SD）和美国壳牌公司（Shell）相继开发了各自的直接氧化法专利技术，特别是Shell公司首先推出了乙烯氧气氧化法制环氧乙烷的新工艺。

在70年代中期，经典的氯醇法工艺全部被淘汰，乙烯直接氧化法成为唯一的实际工业应用的环氧乙烷生产技术。在以后30余年中，多国在高性能环氧乙烷催化剂的研制方面进行了大量的研发工作，研究的重点放在开发高选择性催化剂上。经过长期的研发实践，环氧乙烷催化剂的选择性从60年代的68%，提高到现在的80%以上。

现在，世界EO/EG生产技术主要由英荷Shell和美国SD、UCC三家公司垄断，采用三家公司技术的生产能力占EO总生产能力的90%以上，其中Shell公司只提供氧气法技术；SD公司可提供空气法和氧气法两种技术；UCC公司拥有氧气法和空气法技术，但仅供自己生产厂使用。此外，美国Dow化学公司、日本触媒化学工业公司、德国Huels公司和意大利Snam公司也拥有自己的专利技术。

Shell工艺的主要技术特点：

（1）使用Ag-Re-Cs-S体系银催化剂。

（2）使用的反应管为管径ø44.9mm 3.0mm的高强度合金钢管。

（3）反应生成气中的醛类等杂质通过EO吸收塔急冷段大部分被吸收掉，保证了产品中较低的醛含量以及MEC产品的UV值。

（4）从贫吸收水中抽出20-30t/h送到解吸塔提浓段，讲解吸过程中EO水解生成的醇浓缩（约含醇30%），以每小时1.2t量排至醇闪蒸回收塔，避免了吸收水中醇的积累。

SD工艺主要技术特点：

（1）采用C9以上新酸银盐制备的韩铯银催化剂。

（2）使用的反应管为管径ø38.1mm 3.4mm的无缝碳钢管。

（3）设置EO再吸收系统，调节循环工艺水量恰好维持再吸收塔釜液中恒定的EO浓度（约质量分数10%），然后直接送入EO精镏塔或EG水合系统，减少了系统中处理高浓度EO的部位，装置安全性好。

（4）装置的整个水系统基本采用闭环控制，各凝液量充分利用，使装置水耗量较低，但同时因水系通置换量小，整个水系统杂质积聚较多，影响了产品UV值的控制。

UCC工艺主要技术特点：

（1）使用含锂、钠、钾、铷、铯和钡至少一种正离子助剂和含硫化物、氟化物氧代负离子助剂的银催化剂。

（2）使用的反应管为管径ø34.9mm 2.75mm的高强度合金钢管。

（3）由EO提纯塔、脱惰性气体塔、精制塔组成EO精制系统，确保了产品质量。

从70年代开始我国先后从SD、Shell、UCC三家公司引进了11套大型环氧乙烷生产装置，大部分采用氧气氧化工艺技术，个别采用空气氧化技术。现在，巴斯夫公司和壳牌公司正分别在我国合资新建大型环氧乙烷装置。

3、主要用途

在北美地区，环氧乙烷的用途分布为图1所示。


A 乙二醇57%；B 乙氧基化物（表面活性剂）11%；C 乙醇胺11%；D 二缩乙二醇、三缩乙二醇和聚乙二醇9%；E 乙二醇醚7%；F 其它5%（包括聚醚多元醇、胆碱衍生物、羟乙基纤维素和淀粉等）。

全球来看，环氧乙烷主要用作化学中间体，它主要消费于乙二醇，全球环氧乙烷产量的60%都转变为乙二醇，乙二醇可进一步加工成聚酯纤维和树脂。另外，乙二醇用作防冻剂配方成分。有13%的环氧乙烷用于制造其它二醇类（如聚乙二醇、二甘醇和三甘醇等）。环氧乙烷的第二大销量是用于洗涤剂的乙氧基化物产品。其它环氧乙烷的衍生产品有乙醇胺、溶剂，乙二醇醚类等。环氧乙烷也用作熏蒸消毒杀虫剂、杀菌剂以及医疗器械的消毒剂。

4、产需状况

欧洲地区主要的环氧乙烷制造商和产能见表1。


近年来我国环氧乙烷产需状况见表2。


近三年来，我国环氧乙烷表观消费量如图2所示。


5、价格走势


6、前景展望

受燃料价格的影响，近两年来北美的天然气和电的价格高位运行，对环氧乙烷生产带来负面影响。但今年以来，美国经济逐渐出现了复苏的势头，这对环氧乙烷和乙二醇市场是一个利好的影响。预计未来三年内，北美地区的环氧乙烷的年增长率为2%左右；而欧洲环氧乙烷增长率在3%~4%之间。

在我国，大约四分之三的环氧乙烷用于生产乙二醇，其余的用于生产醇醚、乙醇胺、聚醚多元醇等。今后，乙二醇仍将是环氧乙烷的最大消费领域，并且受到聚酯需求量增加的推动，乙二醇的需求仍将继续增长。从环氧丙烷的进出口数据不能客观的反映出对环氧丙烷的真正需求，因为有相当一部分不足的需求是通过进口下游的乙二醇来补足的。近两年来，环氧乙烷的国内产量有了大幅增加，但仍不能满足需求，需要大量进口乙二醇及其衍生物作为补充。预计在未来的几年里，环氧乙烷和乙二醇的需求仍将高速增长；以满足国内迅猛增加的PTA产能和高速增长的PET市场需求。