我國煤制乙二醇生產(chǎn)現狀及存在的問(wèn)題

第41卷第15期廣州化工Vol 41 No. 152013年8月Guangzhou Chemical Industry2013我國煤制乙二醇生產(chǎn)現狀及存在的問(wèn)題巴換粉,穆立文,張崗,杜向前,喬風(fēng)笙,張立剛(江蘇中核華緯工程設計研究有服公司,江蘇南京210019)摘要:分析了我國乙二醇的市場(chǎng)前景以及煤制乙二醇的生產(chǎn)現狀,指出煤制乙二醇在我國具有很好的市場(chǎng)前景。探討了煤制乙二醇發(fā)展中存在的問(wèn)題,結合我國的生產(chǎn)技術(shù)和現狀,對煤制乙二醇的發(fā)展提出了一些建議,認為應綜合考慮煤制乙二醇的技術(shù)性和經(jīng)濟性,合理發(fā)展。關(guān)鍵詞:煤化工;乙二醇;生產(chǎn);技術(shù)中圖分類(lèi)號:TQ223.1文獻標識碼:A文章編號:1001-9677(2013)15-0036-03Present Status and Problems of Ethylene Glycol from Coal in ChinaBA Huan-fen, MU Li-wen, ZHANG Gang, DU Xiang-gian, QIAO Feng-sheng, ZHANG Li-gang(Jiangsu China Nuclear Industry Huawei Engineering Design and Research Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210019, China)Abstract The market prospect of ethylene glycol (EG )and technical progress of EG from coal were analyzed, andthe EG from coal with a good market prospect in China was pointed out. Combined with production technology and presentstatus of EG from coal, some problems of the development of EG from coal in China were discussed, and some opinionswere proposed. The technicality and economic efficiency should be taken into account as a whole, and the EG from coalshould be developed in an appropriate way.Key words: coal chemical industry; ethylene glycol; production; technology乙二醇是一種重要的有機化工原料,主要用來(lái)生產(chǎn)聚酯纖表1近年我國乙二醇進(jìn)出口情況維、塑料、橡膠、聚酯漆、膠粘劑、非離子表面活性劑、乙醇進(jìn)口量/(萬(wàn)va)出口量/(萬(wàn)Ua)胺以及炸藥,部分用作溶劑、潤滑劑、增塑劑和防凍劑等2005400.00目前工業(yè)上主要采用石油路線(xiàn)生產(chǎn)乙二醇。近年來(lái),隨著(zhù)石油資源日益短缺,乙二醇的生產(chǎn)成本受石油價(jià)格波動(dòng)較大,2006406.00加之我國乙二醇技術(shù)受制于國外,乙二醇產(chǎn)能增長(cháng)緩慢,不能2007480.17滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,而我國煤炭資源相對較多,煤制乙二醇具有定的成本優(yōu)勢,并且在2009年初列入國家石化產(chǎn)業(yè)調整和振興規劃,因此煤制乙二醇逐漸成為我國煤化工發(fā)展的重點(diǎn)方向之一,是生產(chǎn)乙二醇產(chǎn)品的又一主要途徑。本文對乙二醇市場(chǎng)727.01前景以及煤制乙二醇的生產(chǎn)現狀進(jìn)行分析,指出乙二醇發(fā)展中201296.53L.07存在的問(wèn)題,并提出建議1我國乙二醇市場(chǎng)前景聚酯是我國乙二醇的主要消費領(lǐng)域,占總消費量的上3。近年來(lái),我國聚酯行業(yè)發(fā)展迅速,2010年我國聚酯的產(chǎn)近年來(lái),世界乙二醇生產(chǎn)能力主要集中在亞洲和北美地量約2267萬(wàn)t,對乙二醇的需求量達到717萬(wàn)t;2011年聚酯區。據統計,2011年,世界乙二醇總產(chǎn)能約2600萬(wàn)t,全球乙的產(chǎn)量約為2512萬(wàn)t,對乙二醇的需求量達到854萬(wàn)t;2012二醇出現過(guò)剩態(tài)勢。但亞洲地區的產(chǎn)量卻不能滿(mǎn)足要求,我國年聚酯的產(chǎn)量達到3811萬(wàn)t,對乙二醇的需求量達到1296萬(wàn)t乙二醇長(cháng)期供不應求,需要大量進(jìn)口,自2002年以來(lái)進(jìn)口依隨著(zhù)聚酯工業(yè)的發(fā)展,我國對乙二醇的需求量逐年遞增。與此存度一直在70%以上。根據海關(guān)統計,200年我國乙二醇同時(shí),雖然近幾年我國乙二醇的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量有較大增加進(jìn)口量為664萬(wàn)t,2011年達到m27.01萬(wàn)t,2012年增加到但由于需求量的不斷增長(cháng),產(chǎn)品自給率仍較低。2012年產(chǎn)品自7%653萬(wàn),較去年同期進(jìn)口量增長(cháng)69.52萬(wàn)t,同比增長(cháng)約給率仍不足40%,還需依靠大量進(jìn)口,我國乙二醇生產(chǎn)具有很9.6%。近年,我國乙二醇進(jìn)出口情況如表1所示21。好的市場(chǎng)前景。作者簡(jiǎn)介:巴換粉(1984-),女,助理工程師,主要從事節能環(huán)保相關(guān)技術(shù)的研究與設計工作。第41卷第15期巴換粉等:我國煤制乙二醇生產(chǎn)現狀及存在的問(wèn)題家正在積極準備新建和擴建乙二醇裝置。由于煤制乙二醇具有2我國煤制乙二醇生產(chǎn)現狀一定成本優(yōu)勢,在2009年初列入國家石化產(chǎn)業(yè)調整和振興規2.1煤制乙二醇工藝路線(xiàn)劃,隨著(zhù)工藝技術(shù)的愈加成熟,煤制乙二醇裝置掀起建設小高目前,煤制乙二醇工藝路線(xiàn)主要有以下3種:截止2012年,我國投產(chǎn)的煤制乙二醇項目有5個(gè),總產(chǎn)能(1)直接合成路線(xiàn)以煤為原料制取合成氣(CO+H2),再由合成氣一步直接為85萬(wàn)t;擬建和在建項目有22個(gè),總產(chǎn)能為670萬(wàn),其中合成乙二醇。合成氣直接合成乙二醇工藝最早由美國杜邦公司正在建設的規模裝置有12個(gè),總產(chǎn)能285萬(wàn)t。我國煤制乙二于1947年提出“,此技術(shù)反應條件苛刻,需要催化劑和高溫醇項目進(jìn)展情況見(jiàn)表2。高壓,至今未實(shí)現工業(yè)化。但它的進(jìn)展還是很大的,如果能突表2我國煤制乙二醇項目進(jìn)展情況破,使反應在較溫和的條件下進(jìn)行,將非常有競爭力5。裝置所在地公司產(chǎn)能/(萬(wàn)Ua)進(jìn)度(2)甲醇甲醛路線(xiàn)以煤為原料,通過(guò)氣化、變換、凈化后得到合成氣,由合內蒙古通遼通遼金煤化工20投產(chǎn)成氣制甲醇,然后甲醇制乙烯,乙烯氧化得到環(huán)氧乙烷,最后河南濮陽(yáng)市河南煤業(yè)、通遼金煤化工投產(chǎn)由環(huán)氧乙烷水合法制取乙二醇。煤制烯烴在我國已有多個(gè)示范河南新鄉市河南煤業(yè)、通遼金煤化工20投產(chǎn)裝置在建設中,需要經(jīng)過(guò)幾年才能成為成熟的工藝路線(xiàn)。河南安陽(yáng)市河南煤業(yè)、通遼金煤化工投產(chǎn)(3)草酸酯路線(xiàn)山東德州市山東華魯恒升集團有限公司5投產(chǎn)以煤為原料,通過(guò)氣化、變換、凈化及分離提純后分別得內蒙古錫林博源投資內蒙古10(一期)在建到CO和H2,其中CO通過(guò)催化偶聯(lián)合成草酸酯,草酸酯再加郭勒盟蘇尼特堿業(yè)10(二期)擬建氫生成乙二醇。該工藝流程短,成本低,是目前國內最受關(guān)注內蒙古鄂爾多斯易高煤化科技在建的煤制乙二醇技術(shù)。內蒙古鄂爾多斯內蒙古開(kāi)灤化工在建1966年,美國聯(lián)合石油公司首先開(kāi)發(fā)出液相合成草酸二酯技術(shù),未能工業(yè)化。1978年宇部化學(xué)與美國UCC公司聯(lián)合發(fā)河南洛陽(yáng)面津縣河南爆業(yè)通遼金煤化工20在建明了常壓氣相合成草酸酯工藝67,但之后未見(jiàn)進(jìn)一步報道河南商丘永城市河南煤業(yè)、通遼金煤化工在建我國從20世紀80年代開(kāi)始介入該工藝的研究,2010年在世界河南省鶴壁市鶴壁寶馬集團在建上率先完成了該工藝路線(xiàn)的成套技術(shù),并實(shí)現了工業(yè)化生產(chǎn)陜西榆林市延長(cháng)石油集團在建該路線(xiàn)作為石油路線(xiàn)的替代工藝具有大規模工業(yè)化前景。下新疆奇臺縣寶泰隆煤化工在建面重點(diǎn)介紹一下該工藝路線(xiàn)(工藝流程見(jiàn)圖1)。山西省山西襄礦泓通煤化工在建貴州省黔希煤化工在建CH, O安徽省亳州市安徽三星化工有限責任公司20在建安徽省淮南市皖北煤電淮化集團10(一期)在建20(二期)擬建co7J催化偶聯(lián)100(CH,OH內蒙古通遼通遼金煤化工40(二期)前期工作內蒙告中國新興際華集團與烏蘭集團50前期工作離提純內蒙古鄂爾多斯惠生集團恒遠化工前期工作圖1煤制乙二醇工藝流程簡(jiǎn)圖內蒙古鄂爾多斯華維能源20前期工作Fig 1 Process flow diagram of EG from coal內蒙古鄂爾多斯億利資源集團30前期工作內蒙古鄂爾多斯東海新能源0×3前期工作草酸酯法生產(chǎn)乙二醇技術(shù)主要有兩步內蒙古呼倫貝爾華電呼倫貝爾能源40前期工作第一步:一氧化碳催化偶聯(lián)合成草酸酯陜西謂南市陜西煤業(yè)化工集團前期工作2CO+2RONO—→(C00R)2+2NO前期工作2NO+1/202+2ROH-+2RONO +H20河南省鶴壁市鶴壁寶馬集團該步反應為CO和亞硝酸酯氣相催化合成草酸酯,反應尾黑龍江雙鴨山市國電盛世煤電有限公司前期工作氣中的NO氣體和氧氣及醇類(lèi)反應再生成亞硝酸酯回收循環(huán)使755用第二步:草酸酯催化加氫生成乙二醇3我國煤制乙二醇發(fā)展中存在的問(wèn)題(COOR)2+4H2—→(CH2OH)2兩步總反應方程式如下3.1技術(shù)問(wèn)題2CO+1/202+4H2(CH2OH)2+H2O近年來(lái),煤制乙二醇生產(chǎn)在我國掀起了一陣熱潮,但是該該工藝路線(xiàn)為自封閉循環(huán)過(guò)程,反應條件溫和,催化劑選技術(shù)尚未完全成熟,還存在一些技術(shù)難題擇性高且穩定性好,所得產(chǎn)品質(zhì)量好,三廢污染少(1)催化劑的研發(fā)、制備與工業(yè)化應用;2.2我國煤制乙二醇建設情況(2)NO再生技術(shù);我國乙二醇的生產(chǎn)能力遠不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,國內一些廠(chǎng)(3)乙二醇精制技術(shù);廣州化工2013年8月(4)關(guān)鍵設備的工程放大,包括一氧化碳脫氫反應器、催乙二醇以其原料來(lái)源廣泛、成本低廉、工藝流程短、技術(shù)經(jīng)濟化耦聯(lián)羰基化反應器、亞硝酸酯再生反應器、加氫反應器性高等優(yōu)勢,具有很好的市場(chǎng)前景目前,雖然多家科研院所均已開(kāi)發(fā)出催化劑,但存在強度(2)煤制乙二醇技術(shù)完善是關(guān)鍵。目前該技術(shù)總體處于商低、壽命短、穩定性差、貴金屬組分含量與反應過(guò)程中熱點(diǎn)控業(yè)化生產(chǎn)前期,應該大力致力于技術(shù)難題的攻關(guān),不應急于大制難等問(wèn)題;且乙二醇產(chǎn)品的總收率偏低,能否達到聚合級產(chǎn)范圍推廣,避免造成資源浪費。項目合作單位應在現有設施及品要求還有待檢驗。技術(shù)的基礎上,逐步進(jìn)行生產(chǎn)工藝優(yōu)化,不斷完善工藝技術(shù)3.2運輸問(wèn)題3)考慮到煤制乙二醇在技術(shù)、運輸、經(jīng)濟性和產(chǎn)品純度從原料資源保證的角度考慮,煤制乙二醇項目應設在新等方面的問(wèn)題,煤制乙二醇的大規模推廣仍需十分謹慎?？陀^(guān)疆、內蒙等煤炭豐富的地區,但是,我國乙二醇消費區域主要來(lái)看,建設煤制乙二醇項目前,應綜合分析研究原油價(jià)格、煤集中在華東和華南一帶,這樣從生產(chǎn)地到消費低的物流成本和炭?jì)r(jià)格、運輸條件、物流成本以及進(jìn)口產(chǎn)品的竟爭性等問(wèn)題運輸條件均有較大風(fēng)險。如果項目建在乙二醇消費地區,煤炭避免盲目跟風(fēng),應根據實(shí)際情況合理選擇投資地點(diǎn),建立技術(shù)價(jià)格勢必增加,從而導致生產(chǎn)成本增加。合作平臺,提高煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。3.3經(jīng)濟性問(wèn)題參考文獻煤制乙二醇的經(jīng)濟性受?chē)H原油價(jià)格、進(jìn)口乙二醇價(jià)格、[1)劉雨虹我國煤制乙二醇現狀及面臨的問(wèn)題[門(mén)]化學(xué)工業(yè),201煤炭?jì)r(jià)格、技術(shù)水平、生產(chǎn)成本等方面的影響29(1):13-14中東地區的生產(chǎn)企業(yè)采用廉價(jià)的乙烷裂解原料制造乙二[2]李王芳李明乙二醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展及國內市場(chǎng)分析[J].上?；?其生產(chǎn)成本低廉,競爭力強,煤制乙二醇與其相比成本不工,2012,37(1):32-37占優(yōu)勢。根據內蒙古通遼金煤化工有限公司的實(shí)驗數據,若煤[3]王鈺我國煤制乙二醇發(fā)展的問(wèn)題思考[].化學(xué)工業(yè),20027價(jià)為750t,當油價(jià)不低于67美元/桶時(shí),煤制乙二醇才具有成(6):17-20本優(yōu)勢[4]陳秀清楊潤賢.乙二醇合成方法研究探討[J].廣東化工,2010,37國際油價(jià)直接影響乙二醇的價(jià)格,所以在低油價(jià)下,煤制(9):89-90乙二醇的經(jīng)濟性堪憂(yōu)[5]趙宇培,劉定華,劉曉勤,等.合成氣合成乙二醇工藝進(jìn)展和展望[J].天然氣化工,2006,32(3)3.4產(chǎn)品純度問(wèn)題[6 Fenton Donald M, Steinwand Paul J. Preparation of oxalates: US煤制乙二醇以煤為原料,工藝流程和催化劑也與石油乙烯3393136[P].1968-07-16法不同,從而造成乙二醇產(chǎn)品在品質(zhì)上的差異,即煤制乙二醇7]周健飛,劉曉勤劉定華草酸酯法由合成氣制備乙二醇技術(shù)研究中的雜質(zhì)類(lèi)型及含量不同于石油乙烯法乙二醇,所以即使生產(chǎn)進(jìn)展[].化工進(jìn)展,2009,28(1):47-50出的產(chǎn)品達到聚酯級要求,是否在聚酯生產(chǎn)中對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生[8]佚名,我國率先實(shí)現煤制乙二醇工業(yè)化[J精細化工原料及中間影響還有待檢驗。體,2010(1):42.[9]錢(qián)佰章.煤制乙二醇技術(shù)與應用[J精細化工原料及中間體,20124結論和建議(10):35-41[10]安學(xué)琴煤制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)現狀及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展[J]山西化工(1)我國乙二醇生產(chǎn)能力不足,而市場(chǎng)需求量很大,煤制2011,31(4):24-26