乙醇法和乙烯法環(huán)氧乙烷投資機會(huì )分析

第28卷第6期石油化工技術(shù)與經(jīng)濟2012年12月Technology Economics in Petrochemicals1乙醇法和乙烯法環(huán)氧乙烷投資機會(huì )分析于春梅(中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院,13202)摘要:對乙烯法和乙醇法環(huán)氧乙烷的工藝技術(shù)、生產(chǎn)布局、生產(chǎn)成本及歷史投資機會(huì )等進(jìn)行了對比,對今后我國環(huán)氧乙烷的投資機會(huì )進(jìn)行了分析,并提出了環(huán)氧乙烷項目投資應當注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞:環(huán)氧乙烷乙醇乙烯生產(chǎn)成本文章編號:1674-1099(2012)06-0017-05中圖分類(lèi)號:TQ223.26文獻標識碼:A環(huán)氧乙烷(EO)也稱(chēng)氧化乙烯,是乙烯衍生物的EO生產(chǎn)能力占全球EO生產(chǎn)能力的90%以中僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有機化工產(chǎn)上。這3家專(zhuān)利商的技術(shù)主要工藝路線(xiàn)基本相品。EO極易與許多含有活潑氫的化合物進(jìn)行開(kāi)同,僅部分工序和部分設備有所不同。環(huán)加成反應,由此得到的乙氧基化物幾乎都是工美國SD公司在乙醇法EO工藝上具有優(yōu)勢。業(yè)上重要的化工中間體和精細化工產(chǎn)品,并且成國內運行的EO裝置所采用的技術(shù)以美國SD公為重要的精細化工材料。司的技術(shù)為主,占68.2%,Shel技術(shù)占15.0%受乙烯原料的限制,以往國內EO生產(chǎn)主要Dow技術(shù)占9.7%。其中,單純生產(chǎn)EO的裝置全集中在中國石油天然氣集團公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國部采用SD公司技術(shù),而Shel、Dow技術(shù)主要應用石油)和中國石油化工集團公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國在大型EOEG裝置上。石化)這兩大集團。2005年三江化工有限公司建由于SD公司的乙醇法具有工藝流程短、設成了60kUa不聯(lián)產(chǎn)乙二醇(EG)的EO裝置,這備少、建設投資低等優(yōu)點(diǎn),對于單獨生產(chǎn)EO的裝是國內首套以進(jìn)口乙烯為原料的乙烯法EO裝置,規模不大時(shí)采用該公司的技術(shù)比較合適,可以置。裝置的成功建設產(chǎn)生了示范效應,一些企業(yè)節省投資;對于規模較大的EOEG裝置,可以考也考慮建設以進(jìn)口乙烯為原料的EO裝置。與此慮采用Shel技術(shù),以提高生產(chǎn)的靈活性。同時(shí),吉林、湖北、山東、河南等地一些企業(yè)也利用當地的乙醇資源,積極籌建以乙醇為原料生產(chǎn)EO2生產(chǎn)成本的乙醇法裝置以某項目60 kva eo裝置為例,采用2007中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設2011年5年市場(chǎng)平均價(jià)格(不含稅)為基礎,對乙計院完成了9套EO裝置的設計,對乙烯法和乙醇法和乙烯法EO裝置生產(chǎn)成本進(jìn)行測算,結果醇法EO項目的可行性進(jìn)行了深入研究。以下就見(jiàn)表1和表2。這兩種工藝項目的競爭力及投資機會(huì )進(jìn)行分析。從表1和表2中可以看出:采用2007-201l年5年市場(chǎng)平均價(jià)格體系計算EO生產(chǎn)成本,乙1工藝技術(shù)醇法生產(chǎn)成本比乙烯法高378元/t,其中主要原乙醇法以乙醇(純度為95%)為原料,乙醇脫料生產(chǎn)成本高425元1,燃料和動(dòng)力成本高水生成乙烯粗乙烯經(jīng)低溫精餾除去輕、重雜質(zhì)組104.5元/t。此外,乙醇法建設投資比乙烯法高4分,得到中間產(chǎn)品乙烯,乙烯在銀催化劑的作用下00多萬(wàn)元,與其相關(guān)的制造成本比乙烯法高71生成EO。乙醇法與乙烯法相比只是多了乙醇脫元/t。因此,乙烯法比乙醇法更具成本優(yōu)勢。水生產(chǎn)乙烯的單元,其他反應單元相同。世界EO的生產(chǎn)技術(shù)主要由英荷殼牌收稿日期:2012中國煤化工(Shel)、美國科學(xué)設計(SD)和陶氏化學(xué)(Dow作者簡(jiǎn)介:于春樹(shù)CNMHG冊咨詢(xún)工Chemical)等3家公司壟斷,采用這3家公司技術(shù)程師,長(cháng)期從事項目前期工作。石油化工技術(shù)與經(jīng)濟第28卷第6期18Technology Economics in Petrochemical2012年12月表1乙醇法生產(chǎn)成本估算術(shù),是國內目前唯一的1套絕熱床乙醇脫水裝置。項目單價(jià)/消耗/單位成本2010年,山東滕州辰龍化工有限公司60kta(元·t1)(t·t-1)(元·t1)乙醇法EO裝置投產(chǎn)。201l年國內乙醇法EO生原材料及輔助材料7079.90純度為95%的乙醇4274產(chǎn)能力為80kt/a,目前在建及擬建裝置生產(chǎn)能力1.506422.79氧氣為420kU/a,合計為500k/a。國內乙醇法EO生輔助材料及化學(xué)品產(chǎn)企業(yè)見(jiàn)表3,這些企業(yè)均采用SD技術(shù)燃料和動(dòng)力2009.09表3國內乙醇法EO主要生產(chǎn)企業(yè)kva制造費用l013.2企業(yè)名稱(chēng)生產(chǎn)能力投產(chǎn)年份副產(chǎn)品回收(乙二醇)6838-483.76豐原宿州生化有限公司9618.47河南商丘三和化工有限公司表2乙烯法生產(chǎn)成本估算山東玉皇化工有限公司2012山東滕州辰龍化工有限公司2010項目消耗/單位成本(元·t1)(t·t1)(元·t-1)吉林博海生化有限公司2012原材料及輔助材料7476.29吉林眾鑫化工集團2013乙烯0.836864.62合計輔助材料及化學(xué)品3.2乙烯法生產(chǎn)企業(yè)149.96燃料和動(dòng)力1304.55中國石化、中國石油等大型石化公司的乙烯制造費用裝置下游都配套有EO/EC聯(lián)產(chǎn)裝置,僅吉林石化副產(chǎn)品回收(乙二醇)483.76公司配套只生產(chǎn)EO的裝置。合計9240.12006年,浙江嘉興三江化工有限公司60kta注:乙烯價(jià)格根據韓國進(jìn)口乙烯的離岸價(jià)(FOB)折算0裝置投產(chǎn),這是國內首套以進(jìn)口乙烯為原料的EO生產(chǎn)裝置,目前產(chǎn)能180kta。裝置的投產(chǎn)使3國內生產(chǎn)企業(yè)該公司成為國內最大的EO生產(chǎn)商。3.1乙醇法生產(chǎn)企業(yè)2011年,國內乙烯法EO生產(chǎn)能力已達到2004年11月,豐原宿州生物化工有限公司1357k/a,預計2015年在建及擬建裝置生產(chǎn)能建成了國內首套以玉米為原料的20kt/aEO的力為3363k/a,其中非公經(jīng)濟體的生產(chǎn)能力為生產(chǎn)線(xiàn),乙醇脫水裝置采用的是巴西 Petrobras技1673kt/a國內乙烯法EO生產(chǎn)企業(yè)見(jiàn)表4。表4國內乙烯法EO主要生產(chǎn)企業(yè)kta企業(yè)名稱(chēng)生產(chǎn)能力原料來(lái)源技術(shù)投產(chǎn)年份江化工有限公司60(1期)進(jìn)口乙烯200560(2期)進(jìn)口乙烯200860(3期)進(jìn)口乙烯2011100(4期)進(jìn)口乙烯100(5期)進(jìn)口乙烯進(jìn)口乙烯德納(南京)化工有限公司揚巴乙烯揚巴乙烯20l阿克蘇諾貝爾公司鎮海乙烯泰興市丹天化工有限公司進(jìn)口乙烯2012遼寧奧克化學(xué)股份有限公司(揚州)Shell山東聯(lián)想控股有限公司甲醇制烯烴乙烯惠生(南京)化工有限公司甲醇制烯烴乙中國煤化工4中國石油/中國石化中國兵器工業(yè)集團1690CNMHG合計3363第6期(2012)于春梅.乙醇法和乙烯法環(huán)氧乙烷投資機會(huì )分析9受持續走高的原油價(jià)格的影響,乙烯的生產(chǎn)2000-2003年國際原油價(jià)格和乙醇價(jià)格均成本大幅增加,而2010年之前乙醇的價(jià)格比較平處在低位,乙烯與乙醇價(jià)格比在1.5左右,乙烯法穩,乙醇制乙烯生產(chǎn)路線(xiàn)得以復活。EO的生產(chǎn)成本比乙醇法EO更具優(yōu)勢。2000從EO的生產(chǎn)布局看,沿海地區民營(yíng)企業(yè)因2003年EO的市場(chǎng)平均價(jià)格在7000~9600元/t缺乏乙烯原料,通常采用進(jìn)口乙烯生產(chǎn)EO;依托兩種方法的EO裝置均處于盈利期?；@區建設的EO裝置一般通過(guò)園區內的乙烯2004-2008年,原油價(jià)格漲幅較大,乙烯價(jià)裝置管道輸入原料;而吉林、湖北、山東、河南等玉格也隨之大幅攀升,而同期乙醇價(jià)格相對平穩,乙米產(chǎn)地的民營(yíng)企業(yè)則考慮以乙醇為原料生產(chǎn)EO。烯價(jià)格是乙醇價(jià)格的2倍以上,乙醇法的競爭優(yōu)勢顯現,此時(shí)乙醇法EO裝置處于最佳盈利時(shí)期。投資機會(huì )這5年是EO價(jià)格的高峰期,也是EO裝置高盈利1歷史投資機會(huì )期經(jīng)測算,當乙烯價(jià)格與乙醇價(jià)格比為2時(shí),兩受2008年爆發(fā)的全球金融危機影響,自種方法成本相當。20002011年EO、乙烯及乙2009年開(kāi)始,乙烯價(jià)格大幅下挫,而同期玉米價(jià)醇價(jià)格(年平均價(jià))比較見(jiàn)表5。格和乙烯價(jià)格的跌幅相對較小,乙烯與乙醇價(jià)格表52000—2011年EO、乙烯及乙醇價(jià)格比較比降至1.56;2010-2011年,由于玉米價(jià)格上漲拉動(dòng)乙醇價(jià)格上揚,乙醇價(jià)格漲幅超過(guò)了乙烯,乙EO/年份乙烯價(jià)格/乙醇價(jià)格/乙烯與乙元t1)(元·t1)(元·t4)醇價(jià)格比烯與乙醇價(jià)格比為1.5左右?？傮w來(lái)說(shuō),20092000377357321.522011年乙醇法EO和乙烯法EO相比已不具備優(yōu)74004141勢2011年乙醇市場(chǎng)平均價(jià)格為6807元/t,達2003106003444到歷史高位,同時(shí)由于歐洲債務(wù)危機的影響,EO20041300038129493的價(jià)格也呈現下行態(tài)勢,乙醇法EO生產(chǎn)成本接15068近EO的市場(chǎng)價(jià)格,因此乙醇法EO裝置出現虧2006137684135115162007144955142損,而外購乙烯的EO裝置利潤已接近邊際利潤。2012年初乙醇價(jià)格雖然有所回落,但仍處在69996400元/t左右的高位。5987圖1為2005-2012年國內乙醇和乙烯價(jià)格125219621走勢。16000140001000800060004000八200020092011年份H中國煤化工圖12005-2012年國內乙醇、乙烯價(jià)格走CNMHG石油化工技術(shù)與經(jīng)濟第28卷第6期Technology Economics in Petrochemicals2012年12月4.2未來(lái)投資機會(huì )本占29%。4.2.1乙醇法EO我國靠近港口的地區進(jìn)口乙烯的采購成本可2010年國內乙醇產(chǎn)能達到11.45Mta,市場(chǎng)大幅降低,尤其東南沿海地區,擁有較為完善的下需求量保持在5Mt的水平,國內乙醇供大于求。游產(chǎn)品的加工廠(chǎng)和較好的終端市場(chǎng),可以考慮采近6年來(lái),國內乙醇行業(yè)產(chǎn)能的迅速膨脹致使產(chǎn)用進(jìn)口乙烯生產(chǎn)EO。能?chē)乐剡^(guò)剩,整體開(kāi)工率在50%以下,部分裝置被然而采用進(jìn)口乙烯的裝置面臨物流和倉儲問(wèn)淘汰,預計今后乙醇生產(chǎn)能力將維持在11Mta題的挑戰,因為必須考慮配套建設乙烯低溫儲罐,我國乙醇生產(chǎn)的原料有玉米、木薯和糖蜜。投資額較高,原料成本增加。目前,國內乙醇生產(chǎn)依舊以玉米乙醇為主,占全國與乙醇法相比,目前乙烯法投資機會(huì )更多,乙總產(chǎn)量的70%以上。東北、華北、華中等地區均醇傳統原料路線(xiàn)的突破也值得關(guān)注。以玉米乙醇為主;華東地區以木薯乙醇為主,少量玉米乙醇;華南地區則生產(chǎn)糖蜜乙醇和木薯乙醇。5結論與建議我國木薯乙醇供應不足,主要通過(guò)從泰國、越南等(1)EO原料路線(xiàn)多元化。乙烯來(lái)源多元化國進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足需求。由于木薯干漲價(jià),木薯乙醇將為國內EO裝置提供充足的原料。過(guò)去幾年與玉米乙醇相比不具備優(yōu)勢。中,在“石油一乙烯一EO”的原料路線(xiàn)基礎上,采按地區分析,東北、華北、華中等地區為玉米用“乙醇一乙烯一EO”原料路線(xiàn)的裝置也相繼建產(chǎn)地,具備乙醇法EO生產(chǎn)條件。設和投產(chǎn)。與此同時(shí),以甲醇制乙烯為代表的煤乙醇的價(jià)格走勢與玉米的價(jià)格走勢一致。近制烯烴、進(jìn)口甲醇制烯烴項目的建設和投產(chǎn),預示年來(lái),國內玉米價(jià)格一直保持在較高水平。由于著(zhù)“甲醇一乙烯一EO”新的原料路線(xiàn)的誕生;美國玉米種植成本逐年提高,勞動(dòng)力價(jià)格和租地費用頁(yè)巖氣制烯烴的項目的建設和投產(chǎn),將對EO的快速增長(cháng),在種植成本中所占比重越來(lái)越大,已經(jīng)原料路線(xiàn)產(chǎn)生重大的影響,石油烯烴對EO的壟成為推升玉米成本的主要因素。成本及未來(lái)供需斷格局已經(jīng)發(fā)生改變。態(tài)勢的變化將左右乙醇價(jià)格,預計今后幾年乙醇十二五”期間擬建的煤制EG裝置總產(chǎn)能超價(jià)格仍將保持穩中趨升的態(tài)勢,維持在6000~過(guò)5000kta。由于煤制EG技術(shù)路線(xiàn)比EO制6500元/,因而EO的生產(chǎn)成本仍將居高不下,EG路線(xiàn)具有明顯的成本優(yōu)勢,該工藝路線(xiàn)替代石乙醇法很難與乙烯法競爭。油路線(xiàn)只是時(shí)間問(wèn)題。中國石油路線(xiàn)的EG已沒(méi)纖維素乙醇是國內產(chǎn)業(yè)政策扶持的重點(diǎn),但有競爭優(yōu)勢,加上來(lái)自中東低價(jià)進(jìn)口產(chǎn)品的沖擊,在原料、技術(shù)等方面還有諸多瓶頸有待突破,所以將使更多的EOFG生產(chǎn)企業(yè)轉產(chǎn)EO,減少EG短期內難以有大的發(fā)展。的生產(chǎn),這無(wú)疑將對我國的EO供應格局產(chǎn)生巨值得一提的是乙醇生產(chǎn)技術(shù)的變化。2011大影響。年1月,塞拉尼斯公司申請了利用鉑/錫催化劑從(2)EO高利潤時(shí)代結束。EO價(jià)格從2002乙酸直接而有選擇性地生產(chǎn)乙醇的技術(shù)專(zhuān)利,還年開(kāi)始突破1萬(wàn)元/t,持續了近十年的高額利潤計劃采用合成氣制乙醇工藝建設200kt/a生產(chǎn)裝期,被稱(chēng)作化工市場(chǎng)的常青樹(shù)。未來(lái)兩三年內,國置。乙醇新技術(shù)的開(kāi)發(fā)將帶來(lái)一場(chǎng)乙醇生產(chǎn)革內EO產(chǎn)業(yè)鏈將處于調整期,生產(chǎn)能力的擴張、下命,使之在經(jīng)濟規模和成本上更具競爭力。因此,游產(chǎn)品對進(jìn)口的替代及環(huán)保、物流方面的制約,都乙醇項目有可能成為下一個(gè)投資熱點(diǎn),而生物法增加了經(jīng)營(yíng)的不確定性。今后兩三年內EO高額乙醇技術(shù)是一項極具競爭力的技術(shù),將為行業(yè)發(fā)利潤必將受到嚴峻挑戰,全行業(yè)的平均利潤率將展注人新鮮血液。如果乙醇新工藝能夠在較大程回落到合理水平上。度上降低成本,原料優(yōu)勢將給乙醇法EO帶來(lái)新(3)下游產(chǎn)品亟待開(kāi)發(fā)。FO是極具發(fā)展潛的投資機會(huì )。力的產(chǎn)品,日本EO下游產(chǎn)品已有5000多種,而4.2.2乙烯法EO我國僅有2010年我國乙烯進(jìn)口量為850kt,2011年進(jìn)和特種化中國煤化工料染料涂料用潛力較大,口量達到1060k,其中從韓國進(jìn)口量占56%,日下游產(chǎn)品由NMH帶來(lái)更多的發(fā)第6期(2012)于春梅.乙醇法和乙烯法環(huán)氧乙烷投資機會(huì )分析21展機會(huì )。夠與研究院所、高校、設計院共同完成EO產(chǎn)業(yè)鏈對于準備涉足EO的企業(yè),不應僅考慮市場(chǎng)供的下游開(kāi)發(fā),形成獨具特色的從EO到下游精細化需情況,還應充分考慮自身的競爭力。如果企業(yè)能工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈,那么其競爭力就將大大提高。Analysis on Investment Opportunities of Ethanol Method andEthylene Method for Ethylene Oxide ProductionYu chunmei(Jilin Designing Institute, PetroChina Northeast Refining Chemicals Engineering Company Limited, 132002)ABSTRACTComparison was made on the process, production layout, productionand historical investmentopportunities between ethylene method and alcohol method for ethylene(EO) production; theinvestment opportunities on EO in China were analyzed; and factors deserving attention in investment of eoproject were raisedKeywords EO, ethanol, ethylene, production costTDI生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向甲苯二異氰酸酯(TDI)光氣法生產(chǎn)可分為液擇性,產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品;通過(guò)減少工藝中的光氣相和氣相兩種工藝,早期建設的裝置以液相工藝和溶劑存量,明顯提高了工藝安全性等。與傳統為主,即間位甲苯二胺與光氣在液相中以高度稀生產(chǎn)工藝相比,同等規模的生產(chǎn)裝置中CO2排放釋的溶液形式進(jìn)行反應,反應后需通過(guò)蒸餾脫除量每年可降低約60kt,目前正得到普及。溶劑以提純TD產(chǎn)品,因此消耗大量能量。液相由于光氣法生產(chǎn)工藝使用Cl2和有毒的光工藝按照其生產(chǎn)路線(xiàn)可分為兩種:一種是 Dupont氣,對環(huán)境有消極影響,而且在最終異氰酸酯產(chǎn)物公司開(kāi)發(fā)的傳統工藝,以鄰二氯苯為光氣化反應中含有大量難以分離的可水解氯化物,因而世界溶劑,工藝流程相對簡(jiǎn)單,溶劑消耗低,不發(fā)生副各國異氰酸酯廠(chǎng)商都在積極開(kāi)發(fā)非光氣法TDI反應,但反應收率低,原材料消耗較大,造成TDI生產(chǎn)工藝,但非光氣生產(chǎn)TD工藝尚未實(shí)現工業(yè)生產(chǎn)成本較高;另一種是BASF開(kāi)發(fā)的改進(jìn)型工化。目前,非光氣合成TDI的研究重要集中在硝藝,以間苯二甲酸二乙酯(DEIP)為光氣化反應溶基化合物還原羰化胺化合物氧化羰化和碳酸二劑,該工藝反應均勻,催化劑分離簡(jiǎn)捷副產(chǎn)物少,甲酯熱解等3個(gè)方向。日本三井化學(xué)將甲苯二產(chǎn)品純度高,但高沸點(diǎn)DEP溶劑在反應過(guò)程中胺、乙醇以及尿素或N-未取代氨基甲酸酯在易與光氣發(fā)生副反應,消耗較大,而且生產(chǎn)的副 Lewis酸催化劑作用下進(jìn)行反應,可制得TD中間產(chǎn)物隨溶劑返回反應系統,容易造成反應系統體甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC),進(jìn)一步熱解可得堵塞。到TDI產(chǎn)品;BASF采用多相 Lewis酸性催化劑針對液相工藝存在的問(wèn)題, Bayer公司開(kāi)發(fā)了可提高氨基甲酸酯的分解速度和TD選擇性;氣相光氣法制TDI工藝,并于2011年實(shí)現了氣相 Bayer以甲醛和苯胺為原料,在酸性催化劑下可獲光氣TDI裝置在上海漕涇正式投產(chǎn),該工藝可減得二元胺和二苯基甲烷類(lèi)多胺,用光氣處理這些少80%的溶劑消耗,從而使后續蒸餾能耗節省胺類(lèi),即可獲得二異氰酸酯和多異氰酸酯的粗產(chǎn)40%~60%。該工藝的優(yōu)點(diǎn)還在于增加了空時(shí)產(chǎn)品,可分離得到基甲烷二異氰酸酯率,降低反應物料停留時(shí)間減小主要裝置部件的(MD)質(zhì)量分數中國煤化工尺寸,從而節約20%的投資成本;提高了反應選CNMH