引  言

乙二醇是一种重要的化工原料

乙二醇是重要的化工原料和战略物资,用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。专家指出,煤质技术路线符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点。《煤炭深加工示范项目规范(送审稿)》中,煤制乙二醇被列为“十二五”七大示范方向之一。煤(合成气)制乙二醇工艺主要分为两个工艺过程,分别为合成气制草酸二甲酯(DMO)和DMO加氢制乙二醇。 

煤制乙二醇列入我国石化产业调整和振兴规划中

煤制乙二醇列入我国石化产业调整和振兴规划中,国务院2009年9号文“关于发挥科技支撑作用促进经济平稳较快发展的意见”中,将煤制乙二醇作为促进产业振兴的重点先进技术之一。国家发改委2011年第9号令《产业结构调整目录(2011年本)》中将“20万吨/年及以上规模合成气制乙二醇”作为鼓励类石化项目。由此在国内掀起了一股煤制备乙二醇的开发投资热潮,在建或者拟建项目超过20多个,总产能超过500万吨,煤制备乙二醇技术已经成为业界关注的焦点。
    20万吨级煤制乙二醇项目投资在20亿~25亿元,相比起煤制油、煤制烯烃动辄百亿的投资要小得多,产业链也比后两者短,市场需求明确,准入门槛低,推广起来更容易。目前国内多家科研院所均在积极推广各自的技术,加上国家产业政策的扶持,这是国内煤制乙二醇项目投资热的主要原因。煤制乙二醇技术扩宽了现有乙二醇生产的原料来源,但目前该技术总体处于商业化生产前期,尚未完全成熟,仍需经过进一步商业化运行的检验。项目合作单位应首先在完善技术上下功夫。 
 

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我国乙二醇行业基本概况

乙二醇行业供需概况

表格数据

乙二醇产能分布

国内乙二醇产能分布:国内乙二醇生产主要乙烯联产装置,主要是国有中石化、中石油、中海油,以及国外合资装置。其中中石化有176.7万吨,占国内总产能的49%,位居第一,其次是中石油的40.9万吨占11%,再次是天津中沙,中海壳牌,辽宁华锦。2009年内蒙古通辽年产能20万吨的煤质乙二醇装置开车,今年8月河南煤业永金在新乡和濮阳的两套20万吨煤质乙二醇装置也成功上马。后期我国煤制造乙二醇工艺计划上马的装置还有很多。


全球乙二醇生产分布情况:全球乙二醇产能主要集中亚洲,欧美近十年未有新增产能投放,Sabic取代陶氏成为全球第一大供应商,全球乙二醇产能的73%分布亚洲,而其中沙特占全球乙二醇产能的27%,占亚洲产能的37%,也是对我国乙二醇最大的输出国,而中国产能357万吨仅占全球13%。


乙二醇下游需求情况

我国乙二醇产品主要用于生产聚酯、防冻液、不饱和树脂以及粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等,其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域。世界各地的乙二醇消费情况迥异,亚洲乙二醇绝大多数用于生产聚酯,占总消费量的90%以上;北美、西欧地区用于聚酯领域的消费比例在60%~67%,而防冻液的比例高达18%-27%。我国约90%的乙二醇用于生产聚酯树脂,防冻液、不饱和树脂、聚氨酯、聚醚等其它用途占至10%左右。


2012年我国乙二醇国产量变化不大,进口量在800万吨,进口依存度高达70%以上。由于下游聚酯工厂继续扩产,预计2012年乙二醇的表观消费量增加到1084万吨,同比增长8.4%,但表观消费量的增长率持续下滑。

煤制乙二醇行业发展情况

1、发展煤制乙二醇原因探索

    世界上,乙二醇生产主要采用石油路线,即乙烯法(环氧乙烷水合法),该技术基本由Shell化学,美国科学设计公司(SD)和美国DOW三家公司掌握。由于中国乙二醇技术受制于国外(装置全部引进,催化剂技术对国外依赖程度较强),产能增速缓慢。但近十年,聚酯行业飞速发展,行业年均扩张速度高达14.78%,刺激乙二醇消费量大幅增加,而中国乙烯法乙二醇因技术受制于国外,产能增速缓慢。2005~2012年,中国乙二醇生产能力从139万吨/年增长到400多万吨/年,产量从110万吨增长到300万吨以上,表观消费量从500多万吨增长到1100多万吨。由于国内乙二醇产量增长速度明显低于下游需求增幅,因此近年来我国进口乙二醇逐年大幅增加,从2005年的400万吨大幅增加至2012年的776.843多万吨,国内产品的自给率仍然不足30%。正是在我国乙烯法生产乙二醇严重依赖进口,产能增速受制约的背景下,煤制乙二醇悄然起步了。
    目前煤制乙二醇已列入我国石化产业调整和振兴规划中,国务院2009年9号文“关于发挥科技支撑作用促进经济平稳较快发展的意见”中,将煤制乙二醇作为促进产业振兴的重点先进技术之一。国家发改委2011年第9号令《产业结构调整目录(2011年本)》中将“20万吨/年及以上规模合成气制乙二醇”作为鼓励类石化项目。由此在国内掀起了一股煤制备乙二醇的开发投资热潮,在建或者拟建项目总产能超过500万吨。
    未来我国乙二醇生产格局将发生重大变化,由目前几乎单一的石油路线转变为石油化工、煤化工等多种路线并存的状况。由于中国聚酯产业布局和运输等因素,中国将形成煤路线适量补油路线,煤路线主要在西部,石油路线主要在东南部的格局。

2、煤制乙二醇行业发展简介

    2009年12月,全球首个煤制乙二醇工业示范项目--内蒙古通辽金煤化工有限公司20万吨/年煤制乙二醇工业示范项目打通全流程,但部分专家认为,目前煤制乙二醇技术还不成熟、不完整。除此以外,国内还有河南煤业、宁波禾元等企业的煤制乙二醇项目。据了解,国内石油制乙二醇项目在2013年可能投产的,将有中石化武汉乙烯30万吨/年项目和中石油四川乙烯38万吨/年项目;而计划中的煤制乙二醇项目总产能超过320万吨。
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煤制乙二醇技术方面问题

    部分专家认为,目前煤制乙二醇技术还不成熟、不完整,主要存在四大问题。
    一是加氢催化剂没有经过长周期运行检验;二是催化剂含铬,稳定性不好;三是产品质量存在问题,乙二醇能否达到聚合级产品要求还有待检验;四是从中小试装置到大规模的工业化工程,包括一氧化碳脱氢反应器、催化耦联羰基化反应器、亚硝酸酯再生反应器、加氢反应器的工程放大目前还是难题,存在放大风险问题。 
    目前内蒙古通辽金煤化工有限公司(采用福建物构所-丹化科技集团研发的技术)产出的优质煤质乙二醇已经可以与石油级的乙二醇以1:3-1:6的比例混调使用,从而应用于聚酯涤纶短纤的生产,而河南永金煤业化工集团(采用丹化科技研发的技术)在濮阳和新乡有分别有一套20万吨/年的煤质乙二醇装置于2012年8月正式投料生产,其产品达到煤质乙二醇的合格标准。虽然目前煤质乙二醇在聚酯方面应用的稳定性仍有待于进一步验证,但丹化科技工艺产出的煤质乙二醇工艺在不饱和树脂、防冻液等方面基本可以成功应用,这也标志着我国煤化工技术进一步迈向成功。
    其它煤制乙二醇技术:

日本宇部技术(高化学代理):日本高化学株式会社依托宇部兴产的技术支持,与东华工程公司合作,在浙江台州进行了草酸二甲酯加氢制乙二醇工业化试验的研究,规模为1500吨/年。中试加氢催化剂采用日本宇部兴产配方,与日本知名甲醇催化剂生产企业合作,在现有甲醇催化剂的工业生产流水线上生产出中试所需要的加氢催化剂。两次工业化加氢试验运行平稳,加氢催化剂表现出了极高的选择性和稳定性,乙二醇产品品质经国家权威机构检测达到GB/T 4649-2008工业用乙二醇优等品的标准。进一步的聚酯实验也表明,该乙二醇产品达到聚酯的国标要求。目前, 日本宇部兴产与高化学、东华工程公司携手在中国推广煤(合成气)制乙二醇的工业化技术,强强联合的模式奠定了其在国内乙二醇技术转让业界的龙头地位。目前已经取得了四套业绩,分别是位于新疆的20万吨/年(一期5万吨/年)乙二醇项目、位于内蒙古的10万吨/年乙二醇项目、位于山西的20万吨/年乙二醇项目和位于贵州的30万吨/年乙二醇项目。预计最快的新疆石河子5万吨/年的一期装置将于2013年年初投料试车。

甲醇制烯烃制乙二醇技术:宁波禾元化学有限公司是浙江天圣控股集团有限公司下属子公司,公司位于宁波石化经济技术开发区。宁波禾元化工投建产能50万吨/年的乙二醇装置将是世界第一家以甲醇为原料制造烯烃的项目。宁波禾元化工预期在今年12月底试运行其新的甲醇制烯烃装置。其下设180万吨/年的甲醇制烯烃装置(含烯烃分离),50万吨/年乙二醇装置,30万吨/年聚丙烯装置和5万吨/年环氧乙烷装置,项目总投资约为60亿元。
    煤制备乙二醇技术的关键是选用高选择性、高转化率、低成本和长寿命的催化剂。福建物构所-丹化科技集团,华东理工大学-安徽淮化集团以及上海浦景化工,鹤壁宝马集团和五环工程公司以及湖北省化学研究所,上海务戊正工程公司、扬子石油化工公司和上海石油化工研究院,西南化工研究院,天津大学等都先后进行了研究开发,并取得了一定的进展。

    结束语:专家提醒,虽然未来乙二醇供需缺口大,也不代表企业可以大肆扩产。因为全球市场一体化,中国市场难以独善其身。据了解,目前世界乙二醇产能已经出现了过剩态势。 “十二五”期间,沙特将新增乙二醇产能270万吨、伊朗将增70万吨、科威特将增60万吨,韩国、印度、新加坡这3个国家还将新增180万吨,这样中东、亚洲将共新增产能近600万吨。所以煤制乙二醇热前先需冷思考。
                                                               制作团队:金银岛内参资讯甲醇小组