丙烯上市前瞻专题系列（一）：品种基础知识介绍

25/01丙烯山东主流 1丙烯物理及化学性质1.1丙烯物理性质丙烯，英文名Propylene或Propene，是一种无色、稍带甜味的可燃性气体，其化学式写作C₃H₆，是烯烃结构中仅次于乙烯的简单烯烃类化合物。丙烯的沸点-47.6℃，熔点-185.2℃，密度比空气大，具有高折射率，在室温及标准大气压下呈现为无色气体。丙烯微溶于水（0.44 g/L，20°C），易溶于多种有机溶剂，如乙醇、乙醚、苯等，这使得其在有机合成中具有良好的溶解性。丙烯的饱和蒸汽压在25°C时为1158kPa，在常温下的高挥发性，液态丙烯的相对密度约为0.519g/cm³，蒸汽密度约为1.81kg/m3，容易在低洼处积聚。图表1、丙烯物理性质性质化学式结构式分子量状态（常温常压）气味熔点沸点（1 atm）密度溶解性闪点自燃温度临界温度临界压力蒸气压（25°C）液态折射率偶极矩空气中爆炸极限CAS号安全性描述危险性描述在生产、运输和储存过程中，通常采用低温冷冻或加压液化的方式对丙烯进行液化处理，以减少体积并降低泄漏风险，在运输及存贮过程中需要使用耐高压容器（如钢瓶、槽车）进行液化运输及储存，并符合ASME或DOT规范高压容器标准，定期检测耐压性与密封性。此外，由于其不稳定物理性质，丙烯不易进行长距离运输，国内目前丙烯大部分仅于区域内短距离运输，跨地区运输较少，具体可参考已上市品种LPG。丙烯在仓库储存时需远离火源、 数值/描述C₃H₆CH₂=CHCH₃42.08 g/mol无色气体略带石油味或烃类特征气味-185.2°C-47.6°C气体密度（25°C, 1 atm）：1.81 kg/m³；液态密度（沸点）：0.519 g/cm³微溶于水（0.44 g/L，20°C）；易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂-108°C（闭杯，液态）455°C91.8°C4.6 MPa1.15MPa1.3567（20°C）0.35 D（双键导致极性）体积浓度：2.4%～10.3%115-07-1S9；S16；S33R12资料来源：《CRC化学与物理手册》、NIST化学数据库、国贸期货研究院 热源进行隔热避热处理，避免阳光直射并保持良好的通风。此外丙烯沸点低，高温环境容易气化增压，因此库温不宜超过30°C，必要时需采用隔热层及冷却系统处理。丙烯的闪点为−108°C极易燃烧，需在储存和使用过程中采取严格的防火防静电措施。其爆炸极限为2.4%～10.3%，因此在运输使用过程中必须严格控制其浓度，使用防爆电器设备防止爆炸事故的发生。具体国内标准可参考GB 18564《道路运输液体危险货物罐式车辆技术条件》以及GB 13392《道路运输危险货物车辆标志》。丙烯对人体有一定的毒性，高浓度下可引起麻醉作用，甚至窒息。其对皮肤和黏膜有刺激性，液态丙烯接触皮肤可引起冻伤。因此，操作人员需穿戴防静电服、护目镜及呼吸器等适当的防护装备，并熟悉MSDS（安全技术说明书）中的急救措施，确保操作环境的安全。图表2、丙烯分子式图表3、丙烯化学式资料来源：Wikipedia、国贸期货研究院资料来源：Wikipedia、国贸期货研究院1.2丙烯化学性质与应用1.2.1丙烯加成反应丙烯分子中含有一个碳碳双键，使其具有典型的烯烃性质，能够参与多种加成反应。而甲基上的α-氢则赋予其额外的反应活性。在加成反应方面，丙烯可以与氢气在镍、铂或钯等金属催化剂的作用下发生加氢反应，生成丙烷，这一反应在石油工业中用于提高烷烃的含量，优化燃料性能。此外，丙烯在常温下即可与卤素（如氯气或溴）发生加成反应，生成1,2-二卤代丙烷（如1,2-二氯丙烷），这类化合物常用于有机合成中间体或农药生产。丙烯的水合反应则需在硫酸等酸性催化剂的作用下进行，产物异丙醇广泛应用于溶剂、消毒剂和化工原料。1.2.2丙烯聚合反应及工业应用丙烯的聚合反应在化工生产中占据重要地位。在酸性催化剂（如硫酸或无水氢氟酸）的 作用下，丙烯可发生低聚反应，生成二聚体、三聚体或四聚体的混合物，这些产物具有较高的辛烷值，可作为优质燃料添加剂。而在Ziegler-Natta催化剂（如TiCl₄/AlEt₃）的作用下，丙烯可进行配位聚合，形成高分子量的等规聚丙烯（PP），这是目前塑料工业中最重要的聚合物之一，广泛用于制造包装材料、纤维和注塑制品。此外，丙烯还能与乙烯共聚，在钒系催化剂的催化下生成乙丙橡胶（EPR），这种橡胶具有优异的耐老化性和弹性，常用于制造汽车轮胎、密封件和其他橡胶制品。图表4、聚丙烯（PP）图表5、三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材资料来源：金能化学、国贸期货研究院资料来源：公开资料收集、国贸期货研究院1.2.3丙烯的氧化反应及其衍生物丙烯的氧化反应可生成多种高附加值化学品。例如，在氨氧化反应中，丙烯与氨气和氧气在Bi₂O₃-MoO₃催化剂的作用下反应，生成丙烯腈，用于合成腈纶纤维、ABS树脂和丁腈橡胶的重要原料。另一种重要的氧化反应是丙烯的环氧化，与氯气和水反应生成1-氯-2-丙醇，随后在碱性条件下脱去氯化氢，形成环氧丙烷，用于生产聚醚多元醇和丙二醇。此外，丙烯还能在酸性催化剂（如磷酸/硅藻土）作用下与苯发生烷基化反应，生成异丙苯，异丙苯经氧化和酸解后可得到苯酚和丙酮，这两种化合物是制造酚醛树脂、聚碳酸酯和溶剂的关键原料。1.2.4丙烯的α-氢取代反应及其应用丙烯分子中甲基上的α-氢由于受到双键的影响而具有较高的反应活性，可在高温或光照条件下与氯气发生自由基取代反应，生成3-氯-1-丙烯中间体，可用于合成环氧氯丙烷以及甘油，后者广泛应用于化妆品、食品和医药行业。此外，3-氯-1-丙烯还可用于制备某些特种树脂和增塑剂。由于α-氢的活性较高，丙烯还可参与其他氧化反应，如催化氧化生成丙烯醛，进一步加工可得到丙烯酸，作为合成高吸水性树脂和涂料的重要单体。 资料来源：公开资料收集、国贸期货研究院图表8、丙烯醛化学式资料来源：公开资料收集、国贸期货研究院图表10、丙烯化学性质与应用反应条件与机理加成反应催化剂（Ni/Pd/Pt），高温高压亲电加成（Cl₂/Br₂，低温稀溶液）1,2-二氯丙烷或1,2-极性条件（HCl/HBr，遵循马氏规则）过氧化物存在时（反马氏规则）1-氯丙烷（反马氏）酸催化（H₂SO₄）或直接催化水合聚合反应齐格勒-纳塔催化剂（TiCl₃/AlEt₃），中压与乙烯共聚（茂金属催化剂）氧化反应强氧化剂（KMnO₄/H⁺，加热）丙酸(CH₃CH₂COOH)温和氧化（O₂，CuCl₂催化） 2-氯丙烷（马氏）乙丙橡胶（EPR） 资料来源：公开资料收集、国贸期货研究院产物用途燃料、液化石油气（LPG）组分溶剂、有机合成中间体制备异丙醇（水解）、聚氯丙烯（聚合）异丙醇(C₃H₇OH)溶剂、消毒剂、丙酮生产原料塑料制品（包装、纤维）、医疗器械、汽车零件耐候性材料（汽车密封件、电缆绝缘层）食品防腐剂、合成树脂高吸水性树脂（卫生用品）、涂 2丙烯上下游产业链图表11、丙烯上下游及主要生产工艺 资料来源：公开资料收集、国贸期货研究院 2.1丙烯上游原料丙烯作为基础化工中上游原料，其生产高度依赖石油、天然气及煤炭等化石能源。全球约60%以上的丙烯源自石油炼化过程中的蒸汽裂解装置，主要联产乙烯，其产量占比与裂解原料（如石脑油、乙烷）密切相关。近年来，丙烷脱氢（PDH）技术快速发展，以纯丙烷为原料通过催化脱氢（如Oleflex工艺）专产丙烯，全球占比已达20%，中国因丙烷进口依赖度高，近年新增产能中PDH占比超60%，占丙烯生产占比的30%以上。此外，煤/甲醇制烯烃（CTO/MTO）在中国“富煤贫油少气”背景下占据重要地位，约占全球丙烯产能的17%。2.2丙烯下游应用及消费结构丙烯下游应用广泛，约70%用于生产聚丙烯（PP），其终端覆盖包装、汽车、纺织及医疗等领域，其中中国和印度因塑料消费增长推动PP需求年均增速超5%。其余30%消费分散于丙烯腈、环氧丙烷、丁辛醇、丙烯酸等关键衍生物：丙烯腈主要用于生产碳纤维（航空航天）、ABS树脂（电子电器）及腈纶（纺织）；环氧丙烷通过氯醇法或共氧化法转化为聚醚多元醇（建筑保温材料）及丙二醇（化妆品溶剂），受聚氨酯行业驱动需求稳步增长；丙烯酸则用于高吸水性树脂（纸尿裤）、涂料及胶黏剂。此外，新兴应用如POE弹性体（光伏胶膜）、特种聚丙烯（锂电池隔膜）及生物可降解材料（PP改性）正逐步拓展市场，预计2030年前对丙烯的需求贡献率将增至5%以上。丙烯制品的区域消费结构差异显著，欧美侧重高端化学品，而亚太以大宗塑料制品为主，下游产业升级与循环经济政策将深刻影响未来消费趋势。图表12、丙烯生产装置产量占比资料来源：Mysteel、国贸期货研究院丙烷/混烷煤/甲醇制烯烃装置气分装置18%石脑油/轻烃裂解装置33% 图表13、丙烯下游消费占比资料来源：Mysteel、国贸期货研究院脱氢装置32%17%丙烷/混烷脱氢装置煤/甲醇制烯烃装置气分装置石脑油/轻烃裂解装置PP62%环氧丙烷7%丁辛醇7%丙烯腈7%PP粉料6%酚酮5%丙烯酸4%其他2%PP环氧丙烷丁辛醇丙烯腈PP粉料酚酮丙烯酸其他 重要声明分析师声明本报告署名分析师具有中国期货业协会授予的期货投资咨询执业资格，以勤勉的执业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告。分析师对信息来源的准确性和完整性不作任何保证，也不保证所包含的信息和意见不会发生任何变化，本报告中的信息和意见仅供参考。免责声明国贸期货有限公司已取得期货投资咨询业务资格，投资咨询业务资格：证监许可【2012】31号。本报告由国贸期货有限公司撰写及发布。本报告中的信息均来源于公开资料或合规渠道，国贸期货力求准确、客观、公正，但对这些信息的准确性及完整性不做任何保证。在任何情况下，本报告中的信息或表述的意见均不构成对任何人的交易建议。在任何情况下，国贸期货不承诺交易者一定获利，不与交易者分享交易收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。交易者务必注意，其据此做出的任何交易决策与国贸期货无关。本报告仅供特定客户作参考之用，国贸期货不会因接收人收到本报告而视其为国贸期货的当然客户。未经国贸期货书面授权，任何引用、转载以及向第三方传播的行为均构成对国贸期货的侵权。如欲引用或转载本报告，务必联络国贸期货并获得书面许可，并需注明出处为国贸期货，且不得对本报告进行有悖原意的引用或删改。如未经国贸期货授权，私自转载或者引用本报告，所引起的一切后果及法律责任由私自转载或引用者承担，国贸期货保留追究其法律责任的权利。风险提示期货市场具有潜在风险，交易者在进行期货交易时存在赢利的可能，也存在亏损的风险，建议交易者应当充分深入地了解期货市场蕴含的各项风险并谨慎行事。本报告提供的全部分析及建议内容仅供参考，不构成对交易者的任何交易建议及入市依据，交易者应当自主做出期货交易决策，独立承担期货交易后果。期市有风险，投资需谨慎