丙烯产业链基础知识介绍培训

分析师：叶海文从业资格证号：F3071622投资咨询证号：Z0014205助理分析师：施宇龙从业资格证号：F03137502 丙烯生产工艺路线Production Process Route of Propylene丙烯贸易流向及进出口格局The Trade Flow andImpExp. Structure of Propylene丙烯理化性质The Physicochemical Properties of Propylene 010203 目录 物理化学性质 PART ONE 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 物 理 性 质 ： 基 本 特 征丙烯空间构型丙烯是一种无色、略带甜味的可燃性气体，化学式为C3H6，分子量为42.08g/mol。在常温常压下，丙烯以气体形式存在，沸点为-47.6℃，熔点为-185.2℃，密度比空气大，微溶于水（20℃时溶解度为0.44 g/L），但易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。液态丙烯的密度为0.519 g/cm³，蒸气压较高（25℃时为1.15MPa），因此需通过加压或低温液化储存，运输时须使用耐压容器并远离火源。丙烯的闪点极低（-108℃），爆炸极限为2.4%~10.3%，具有较高的火灾和爆炸风险。其临界温度为91.8℃，临界压力为4.6MPa。由于丙烯的不稳定性，储存和运输需严格遵循安全规范，如使用防爆设备、保持通风，并避免高温和阳光直射。此外，丙烯对人体有一定的麻醉性和刺激性，操作时需穿戴防护装备，如防静电服、护目镜和呼吸器，确保安全。 资料来源：公开资料搜集、国贸期货研究院丙烯结构式 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎◼丙烯的物理性质◼丙烯（C₃H₆）是一种无色、略带甜味的可燃性气体，沸点-47.6℃，熔点-185.2℃，密度比空气大，微溶于水但易溶于有机溶剂。其挥发性高，易在低洼处积聚。储存和运输需通过加压或低温液化，并使用耐高压容器，避免高温和阳光 直 射。丙 烯 闪 点 极 低（-108℃），爆 炸 极 限 为2.4%~10.3%，需严格防火防爆，遵循相关安全标准（如GB18564和GB13392）。◼丙烯的运输与储存◼丙烯因化学性质不稳定，通常采用区域内短途运输，跨地区运输较少。储存时需远离火源、热源，保持通风，库温控制在30℃以下，必要时使用隔热和冷却系统，防止气化增压和泄漏风险。◼丙烯的安全特性◼丙烯具有毒性和刺激性，高浓度可致麻醉或窒息，液态接触皮肤可能引起冻伤。操作时需穿戴防静电服、护目镜和呼吸器，并熟悉MSDS急救措施，确保作业安全。丙 烯 物 理 性 质 ： 运 输 及 仓 储 注 意 事 项 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 化 学 性 质 ： 化 学 反 应 类 型◼丙烯加成反应◼丙烯的碳碳双键使其能够发生多种加成反应。在金属催化剂（Ni/Pd/Pt）作用下加氢生成丙烷，用于燃料优化；与卤素（Cl₂/Br₂）反应生成1,2-二卤丙烷，用作农药中间体；在酸性条件下水合生成异丙醇，广泛应用于溶剂和化工原料。◼丙烯聚合反应及工业应用◼丙烯聚合是其最重要的工业应用。通过Ziegler-Natta催化剂（TiCl₄/AlEt₃）可生产等 规 聚 丙 烯（PP），用 于 包 装 材 料 和 纤 维 制 品 ； 与 乙 烯 共 聚 生 成 乙 丙 橡 胶（EPR），具有优异的耐老化性，用于汽车轮胎和密封件。◼丙烯的氧化反应及其衍生物◼丙烯氧化可制备多种高附加值产品：氨氧化法生产丙烯腈（腈纶和ABS树脂原料）；环氧化法制备环氧丙烷（聚氨酯原料）；烷基化反应生成异丙苯，进一步转化为苯酚和丙酮（酚醛树脂原料）。◼丙烯的α-氢取代反应及其应用◼丙烯的α-氢具有高反应活性，可自由基取代生成3-氯-1-丙烯，用于合成环氧氯丙烷和甘油（化妆品和医药原料）；还可氧化生成丙烯醛，进而制备丙烯酸（高吸水性树脂和涂料单体）。 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 化 学 性 质 ： 聚 合 反 应 及 工 业 应 用丙烯聚合反应制聚丙烯（PP）◼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。 资料来源：公开资料搜集、国贸期货研究院三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 化 学 性 质 ： 氧 化 反 应 及 其 衍 生 物聚丙烯腈纤维（PAN)，商品名腈纶◼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。 资料来源：公开资料搜集、国贸期货研究院丙烯环氧化制环氧丙烷 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 化 学 性 质 ：α-氢 取 代 反 应 及 其 应 用丙烯下游环氧氯丙烷水解甘油（下图用作护肤品）◼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：公开资料搜集、国贸期货研究院环氧丙烷 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 下 游 消 费 权 重◼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，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。 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎丙 烯 上 下 游 产 业 链 一 览 02PART TWO生产工艺路线 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎◼丙烯的生产工艺主要围绕石油化工和煤化工两大体系展开。◼传统方法以蒸汽热裂解和催化裂化为主，新兴技术 则 包 括 丙 烷 脱 氢（PDH）、甲 醇 制 烯 烃（MTO/MTP）以及烯烃歧化等。近年来中东和亚洲地区丙烯产能扩张显著，行业竞争推动原料多元化和技术升级。◼近十年以来，国内丙烯产能平均增速保持10%以上的水平，2024年国内丙烯总有效产能规模达到6973.11万吨，增速小幅降至9.11%，产能利 用 率 整 体 维 持 在67.88%左 右，2025年 至2026年预计还将有1792万吨/年的拟在建新增产能将陆续投产。丙 烯 生 产 工 艺 路 线 介 绍 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎传 统 工 艺 路 线 ： 蒸 汽 裂 解-石 脑 油 裂 解◼蒸汽裂解（SteamCracking）是一种能源密集型生产工艺，也是丙烯生产的核心工艺。◼石脑油是一种由炼油过程中轻质馏分获得的广泛可得的烃类混合物，是全球应用最广泛的蒸汽裂解原料之一，可同时产出乙烯（约占30%左右）和丙烯（约16%），并联产甲烷、氢气、C4烯烃（如1,3-丁二烯）以及20%左右的裂解汽油等多种副产。◼截至目前，当前国内以石脑油作为原料进行蒸汽裂解过程的产能占比在87%左右，占据蒸汽裂解总产能的绝大部分，并且装置主要位于山东及沿海地区，便于工厂及贸易商进出口方面的运输。 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎传 统 工 艺 路 线 ： 蒸 汽 裂 解-石 脑 油 裂 解◼蒸汽裂解（SteamCracking）是一种能源密集型生产工艺，也是丙烯生产的核心工艺。◼石脑油是一种由炼油过程中轻质馏分获得的广泛可得的烃类混合物，是全球应用最广泛的蒸汽裂解原料之一，可同时产出乙烯（约占30%左右）和丙烯（约16%），并联产甲烷、氢气、C4烯烃（如1,3-丁二烯）以及20%左右的裂解汽油等多种副产。◼截至目前，当前国内以石脑油作为原料进行蒸汽裂解过程的产能占比在87%左右，占据蒸汽裂解总产能的绝大部分，并且装置主要位于山东及沿海地区，便于工厂及贸易商进出口方面的运输。 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎传 统 工 艺 路 线 ： 蒸 汽 裂 解-轻 烃 裂 解 （ 乙 烷 、L P G裂 解 ）◼蒸汽裂解（SteamCracking）是一种能源密集型生产工艺，也是丙烯生产的核心工艺。◼以乙烷为原料时，可实现乙烯高达80%收率，但副产极少，丙烯仅占3%左右，几乎不含C₄及以上的重质组分。◼乙烷裂解具有单位能耗低、碳排放少等优势，并且气分过程简单、经济性优。◼除乙烷外，LPG中的丙烷和丁烷也是重要的轻质蒸汽裂解原料，具备较高的丙烯收率，适合多烯烃共生产。在800–870℃的裂解条件下，丙烷裂解可获得约42%的乙烯和19%的丙烯，而丁烷的乙烯和丙烯收率与丙烷裂解相当（各约40%和18%）。 本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅供参考，不构成任何投资建议，期市有风险，投资需谨慎传 统 工 艺 路 线 ： 炼 厂 催 化 裂 化 （F C C）催化裂化烯烃收率：wt%0102030405060乙烯丙烯丁烯石脑油LCO+HCO焦炭其他FCCDCCCPPHS-FCCSC◼炼厂催化裂化（FCC）制取丙烯是一种以渣油、石脑油、重油等多种原料为核心的炼油工艺，通过催化裂化反应将大分子烃类转化为汽柴油及丙烯等高附加值产品。◼常规的催化裂化通过重质油在沸石催化剂作用下裂解为轻质烃，主产物成品油（汽油/柴油）收率达58%，混合丁烯收率10%，干气和焦炭合计约5%，丙烯收率约4~7%左右，乙烯收率低于1%。◼目前国内的主流催化裂化装置主要采用DCC、FDFCC以及MIP/MIP-CGP三类技术。◼中国石油化工科学研究院开发了深度催化裂解（DCC）技术，将丙烯收率提高至15~25%，成为增产丙烯的重要工艺。 资料来源：《石油炼制与化工》、UOP、KBR、Springer、国贸期货研究