乙二醇生产技术与市场分析

上海化工Vol 38 No 1122Shanghai Chemical IndustryNov.2013乙二醇生产技术与市场分析忻君瑶上海市化工科学技术情报研究所(上海200030)摘要介绍了乙二醇生产技术路线和近期技术发展动态,并通过对乙二醇市场供需的分析和预测,以及对进出口、价格走势的剖析提出了我国乙二醇生产的发展建议和思路。关键词乙二醇生产路线技术动态市场供求进出口分析中图分类号TP2231620概述乙二醇的主要方法,该工艺是将环氧乙烷和水按摩尔比1:20~1:22配成混合水溶液,在管式反应器乙二醇(MEG)又名甘醇、乙撑二醇,是一种重要中于190~220℃、10~25MPa下反应,环氧乙烷的石油化工基础有机原料,主要用于生产聚酯纤维、全部转化为混合醇,生成的乙二醇水溶液含量大约防冻剂、不饱和聚酯树脂润滑剂、增塑剂、非离子表在10%(质量分数)左右,然后经过多效蒸发器脱水面活性剂以及炸药、涂料、油墨等。近年来随着我国提浓和减压精馏分离得到乙二醇和副产物二乙二醇聚酯工业的快速发展,我国乙二醇的消费量不断增(DEG)、三乙二醇(TEG)等。加。而5年来国内乙二醇的自给率一直徘徊在25%12碳酸乙烯酯法30%之间。2011年中国乙二醇进口量为727万t,碳酸乙烯酯法合成乙二醇是先由二氧化碳和环比2010年增长95%。2012年进口量为7967万t,氧乙烷在催化剂作用下反应生成碳酸乙烯酯,碳酸比2011年增长96‰%。而2013年1~6月进口量为乙烯酯再经水解制得乙二醇。碳酸乙烯酯法又可分41.7万t,按这个趋势2013年比2012年将有较大为乙二醇和碳酸二甲酯联产法、碳酸乙烯酯水解法增长。两种生产方法。1生产技术路线分析1.2.1乙二醇和碳酸二甲酯联产法乙二醇和碳酸二甲酯联产法主要过程分两步进随着聚酯纤维、聚酯塑料和防冻液等对乙二醇行,首先是二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下合的需求,人们致力于乙二醇合成技术的研究和开发成碳酸乙烯酯,然后碳酸乙烯酯和甲醇反应生成碳工作。英荷壳牌公司、美国联合碳化物公司(以下简酸二甲酯和乙二醇,两步反应都属于原子利用率称“联碳公司”)等相继开发了环氧乙烷直接水合法100%的反应。制乙二醇生产技术;美国 Halcon-SD、陶氏,日本触陶氏公开了催化酯交换烷烯碳酸酯的专利技媒化学、三菱化学等公司相继开发了碳酸乙烯酯术。该技术采用碱金属或碱金属衍生物作催化剂,在(EC)法制乙二醇生产技术。另外,由于世界石油资200℃下反应4h,碳酸乙烯酯转化率为45%。随后源的短缺和天然气资源相对丰富,美国联碳公司和陶氏在研究中发现,通过及时移走反应生成的碳酸日本宇部兴产等公司开展了由合成气制乙二醇新工二甲酯和甲醇共沸物,可以提高碳酸乙烯酯的转化艺的研究和开发工作。其中,环氧乙烷直接水合法和率,生成的碳酸二甲酯和乙二醇可以通过冷却结晶碳酸乙烯酯法被认为是最有发展前景的乙二醇工业和萃取精馏的方法进行分离。由于均相催化剂回收化生产方法。2007年12月,我国煤制乙二醇工艺由困难,所以乙二醇和碳酸二甲酯联产技术催化剂的中科院开发成功,并获得多项专利。开发主要侧重于非均相催化剂。1.1环氧乙烷直接水合法中科院兰州化学物理研究所完成了由环氧乙烷环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化生产与二氧化中国煤化醇酯交换合成乙作者简介:忻君瑶女1961年生工程师主要从事情报调研与化工科技信心YHaCNMHG第11期忻君瑶:乙二醇生产技术与市场分析23·二醇联产碳酸二甲酯的全流程工艺开发。该技术针所依托20多年的技术积累与江苏丹化集团、上海金对聚酯合成对乙二醇产品质量高的要求,开发了适煤化工新技术有限公司联手合作,开发出万吨级“煤于规模化生产的管式循环反应工艺、分离耦合工艺制乙二醇”装置并打通全流程,于2009年5月通过和乙二醇产品催化精制技术,为低成本、工业化生产鉴定。“煤制乙二醇”技术又称“万吨级CO气相催化乙二醇和廉价碳酸二甲酯提供了技术支撑。合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”技术,该1.22碳酸乙烯酯水解合成法工艺采用工业级CO、NO、氢气、氧气和醇类等作为美国 Halcon-SD公司、日本触媒公司、日本三原料,显著降低了生产成本,符合循环经济“减量化、菱化学公司等于20世纪70年代相继开发出碳酸乙再利用、资源化”三原则,获得了多项中国发明专利烯酯水解合成乙二醇的工艺技术。形成了具有中国自主知识产权的全新工艺和核心催美国 Halcon-SD的工艺首先由乙烯、氧反应生化剂制备技术,为产业化奠定了基础。成环氧乙烷,经第一吸收塔和汽提塔后,在第二吸收塔内用含碳酸乙烯酯、乙二醇和碳酸化催化剂的溶2国内技术发展动态液洗涤环氧乙烷蒸汽,形成碳酸乙烯酯反应富液,然中国科学院大连化学物理研究所(简称大连化后进入碳酸化反应器中,通入二氧化碳,使环氧乙烷物所)于2008年在世界上首次报道了纤维素高选择和二氧化碳在催化剂的作用下,于90℃和618MPa性催化转化为乙二醇的新反应过程,引起了国内外压力下反应生成碳酸乙烯酯。碳酸乙烯酯从反应液学术界和工业界的广泛关注,被认为开辟了纤维素中汽提后分层,上层回到第二吸收塔作为洗涤液,在转化制化学品的新途径。5年来,该所针对催化剂设下层的碳酸乙烯酯中加入水,在同一催化剂作用下计、反应机理、反应动力学等方面开展了系统性的研水解生成乙二醇,乙二醇收率高达99%。究工作,先后在国际上发表论文若干篇,产生较大影日本触媒公司研制开发出工业化规模的碳酸乙响。论文主要总结了近几年在纤维素转化制备乙二烯酯水解合成乙二醇工艺。环氧乙烷和二氧化碳的醇方面的研究进展,阐明了该反应由纤维素水解、多酯化反应在催化剂碘化钾存在下,于160℃下进行,糖/单糖的CC断键以及乙醇醛加氢等三个串联环氧乙烷的转化率为999%,碳酸乙烯酯的选择性反应构成而钨基化合物在多糖/单糖的CC选择为100%。碳酸乙烯酯的水解反应以活性氧化铝为性断键生成乙醇醛的过程中发挥关键的催化作用催化剂,在反应温度140℃、反应压力22MPa条件并表现出温控相转移的性质。该反应机理的阐明将下进行,乙二醇的收率可以达到998%。为发展新的纤维素催化转化路线以及设计更为高效由日本三菱化学公司在2002年开发的以环氧稳定的催化剂体系提供有益参考。乙烷为原料,经碳酸乙烯酯生产乙二醇的新工艺取中国科学院福建物质结构研究所早期攻克了煤得了突破性进展。之后,三菱化学公司与掌握先进环制乙二醇的核心催化剂的关键技术。最近,该所又采氧乙烷生产技术的壳牌公司签订了独家转让权,壳用室温下Cu离子辅助原位还原法合成了一种新牌公司拥有转让权和转让工艺,而三菱化学公司则型钯纳米催化剂,该催化剂贵金属负载量超低(约提供催化剂,以共同推进“ Shell/mcc”联合工艺的开0.1%)性能优异、寿命长,可极大降低催化剂成本,发。壳牌公司已经同意对中国(台湾)中国人造纤维节约大量贵金属资源。该催化剂制备成功后,有望形公司(CMFC)新建的环氧乙烷/乙二醇装置发放工成新一代煤制乙二醇催化剂技术。艺许可证。该工艺包括使用壳牌化学CRI开发的高天津石化烯烃部乙二醇装置应用的新型YS-选择性环氧乙烷催化剂和日本三菱化学公司开发的8520H催化剂的选择性达到826%,首次工业化应EO催化水合技术,该许可证是壳牌公司对此技术发用即取得成功。该YS-8520H新型催化剂为燕山石放的第一张工艺许可证。中国(台湾)中国人造纤维化研究院自主研发的催化剂系列改进产品。与此前公司投资2亿美元在台湾高雄建设一座28万ta环使用的YS-8520相比,其使用周期由2年延长至3氧乙烷和40万ta乙二醇的工厂。年,运行周期m甜把言至83.3%,且中国煤化13煤制乙二醇保证期长达362007年12月,中国科学院福建物质结构研究置长周期稳定运H年,满足装CNMHG。仕上乙水不变的情况上海化工第38卷下,乙二醇装置物耗可减少8kg,年节约乙烯600万to2011年世界乙二醇供需状况见表1。t,增产约3000t。天津石化烯烃部乙二醇装置以前表12011年世界乙二醇供需状况万t应用的YS-8520催化剂为燕山石化研究院研发的高性能催化剂,系国内首次工业化试用产品。地区生产能力(t·a)产量进口量出口量消费量最先将煤制乙二醇产业化的中国企业是丹化化亚洲1070.3960057801538.0工科技股份有限公司(简称丹化科技)。2009年12中东欧53.010.563.5月,丹化科技宣布通辽乙二醇装置打通流程。作为一中东85046095613486.1项填补世界空白的技术,其核心是产品质量问题。丹北美409.0312.564.5248.0化科技在2012年年报中称,通辽项目2012年共生中南美洲4092702.6产乙二醇10.11万t西欧127.267.665.0132.6东华工程科技股份有限公司(简称东华科技)和合计2558.32119.6677967792119.6山东华鲁恒升集团有限公司(简称华鲁恒升)是煤制乙二醇的后来者,两者共同点是介入合成尾气制乙2010~2011年,亚洲乙二醇生产能力由1083二醇。2013年1月,由东华科技承担设计和总包商万ta降至1070万ta,下降了1.2%。产量由888万承建的新疆天业集团乙二醇项目,一次性生产出优t升至960万t,增长了8.1%。消费从1511万t升至等品乙二醇并稳定运行,标志着乙二醇生产技术取1538万t,增长了1.8%。而中东地区的乙二醇保持得了实质性突破。据介绍,日本宇部煤制乙二醇技术持续发展态势,2010~2011年该地区乙二醇生产能路线与丹化科技一致,但宇部拥有全球最为成熟的力由730万ta升至850万ta,增长了16.4%。产量草酸二甲酯制造技术。2011年1月,该技术在台州由705万t降至700万t,下降了0.7%,消费量从85进行工业化试验时,所产乙二醇指标均检测通过。万t升至86万t。目前中东是世界上最大的乙二醇3市场供需分析及预测出口地区,2011年净出口量达613万t,约占其产量的876%、占全球出口贸易量的90%。我国乙二醇生产企业约16家,产品主要用于生到2015年,世界乙二醇的生产能力有望达到产聚酯防冻液以及粘合剂油漆溶剂、耐寒润滑油、3276万ta,需求量将达到2916万ta。至2020年,表面活性剂和聚酯多元醇等,其中聚酯是我国乙二全球乙二醇生产能力将达3940万ta,需求量增至醇的主要消费领域,其消费量约占国内总消费量的3546万t,年均增速达4%左右。今后几年,世界新增90%以上。2011年,国内乙二醇产能维持在3627万的乙二醇以大规模生产装置为主,尤其是中东地区Ua,产量达2906万t,表观消费量1017万t,自给率以廉价的天然气为主要原料,成本较低,在国际市场由2010年的277%上升至2011年的286%。对外具有较强的竞争力。依存度仍很高,2000~2012年乙二醇表观消费量年均增长率约1339%,生产仍以乙烯路线为主仅有4进出口情况及价格走势分析通辽金煤的15万ta装置为煤制乙二醇。国内乙二41进出口情况分析醇生产能力是以大型石化企业为主,其中中石化占据海关统计,2011年进口主要集中在南京、宁46%、中石油占11%。此外,煤制乙二醇将推动我国波、杭州、厦门以及上海等5个海关,进口量合计达乙二醇产能的快速增长,到2015年我国乙二醇产能到696.6万t,占总进口量的968%,进口金额达有望达到1000万加a,其中煤制乙二醇产能预计新8248万美元。进口主要集中在江苏、浙江、上海以及增300万ta。福建等4个省市,进口量合计达到701.5万t,占总世界乙二醇生产能力主要集中在亚洲、中东和进口量的965%,进口金额达8306万美元。2012年北美三个地区,2011年的生产能力分别占世界总生我国乙二醇的总进口量为7967万t,同比2011年产能力的418%、332%和160%;主要消费区域为增长96凵中国煤化工3金额为8304万亚洲、北美和西欧分别占世界总消费量的726%、美元同CNMHG格为103943美117%和6.3%。2011年全球乙二醇消费量达2120元/吨,同比减少1225%。进山王要来源于沙特阿第11期忻君瑶:乙二醇生产技术与市场分析拉伯、中国台湾省、新加坡、加拿大、韩国、伊朗和科市场走势(见图3威特等7个国家和地区,进口量合计达到7263万10500t,占总进口量的91.2%,同比增长489%。进口主要集中在南京、宁波、杭州、厦门以及上海等5个海关,进口量合计达到7665万t,占总进口量的962%同比增长10.0%。进口主要集中在江苏、浙江、上海以及福建等4个省市地区,进口量合计达到7701万t,占总进口量的967%,同比增长979%。日期(年/月2011年6月~2013年6月乙二醇进出口情况分别见图1、图2。图32011年6月~2013年6月乙二醇国内市场肖售价格走势乙二醇进口量2011年,国内乙二醇价格呈高位波动态势。1季Ⅷm■乙二醇进口量度受下游需求回暖的拉动价格持续上升。2季度受外部经济形势不佳、油价高位回落及需求放缓的影响,价格环比下跌。3季度受多起装置事故的影响,乙二醇价格受到炒作,环比涨幅较大,至2011年9日期(年/月月华南地区价格最高点为10330元/吨。4季度,随图12011年6月~2013年6月乙二醇进口情况着经济增速回落及外部需求减弱,乙二醇价格再次深度下跌,华东地区乙二醇价格为8260元/吨。乙二醇出口量2012年价格继续下探,至6月华东地区66006000.05000.0元/吨的价格为最低点。直至2013年1月,华南地000.0000.0区价格较高点为9140元/吨。在2012年,国内外新2000.0增乙二醇产能相对有限,而下游聚酯装置持续投产春鲁拉动乙二醇需求,尤其在6月以后,短时间内出现局部供应紧张,支撑乙二醇价格上扬。7月份价格开始日期(年/月回升,至9月份回到年初水平。2013年上半年价格在7000~8500元/吨之间,乙二醇走势乏力,价格图22011年6月~2013年6月乙二醇出口情况趋势向下。乙二醇下游需求不会明显增量,宏观经济2012年我国乙二醇的总出口量为1077684t,不明朗,市场仍然面临着外需恶化、内需疲弱的格同比增长805%。出口总金额为139237万美元,局。同比增长366%。出口平均价格为1292美元/吨,同比减少243%。产品主要出口到韩国、美国、马来5分析与建议西亚、朝鲜和德国等5个国家和地区,出口量合计达(1)尽管国内有多家煤制乙二醇的技术,且有到87704t,占总出口量的814%,同比增长较大规模在建产能,但总体上,我国煤制乙二醇技术2199%。出口主要集中在天津、南京、深圳、上海和仍未完全成熟,在以后几年中应避免技术风险,切忌大连等5个海关,出口量合计达到104084t,占总盲目快上。另外,要进一步关注高性能稳定加氢催化出口量的966%,同比增长95.2%。出口主要集中在剂的技术研究,着重解决延长催化剂寿命、提高催化河北、江苏、广东、天津和辽宁等5个省市,出口量合剂活性等问题。计达到1017730t,占总出口量的944%。(2)在我国乙二醇大量依赖进口、国际油价高4.2价格走势分析企的情况下,煤醇出石油路线更具较强的成乙二醇作为聚酯原料,其价格变化主要受原料本竞争力,未中国煤化工、工艺流程成本供需关系变化的影响不同阶段表现出不同的降低生产成本CNMHG形成产业链26上海化工第38卷来提高综合竞争力。先进水平相比还存在较大差距,因而中科院兰州化3)煤制乙二醇是有较大前景的新型煤化工产学物理研究所完成的由环氧乙烷与二氧化碳合成碳品,行业对煤制乙二醇项目存在的节能和环保问题酸乙烯酯的工艺流程值得关注。此外,充分利用我国还认识不足,今后要注重能源效率,优化工艺流程,煤和天然气资源相对丰富的优势,加强利用合成气最大可能地实现节能和环保。直接生产乙二醇的技术开发,开辟我国乙二醇生产(4)尽管我国乙二醇市场缺口较大,但国内市的新路线。场受到中东地区以乙烷法生产的大量廉价产品的冲(6)现在我国大部分乙二醇用于生产聚酯,下击和挤压。因此,建议我国企业实施走出去的战略,游消费领域较单一。我国应效仿欧美,加大乙二醇在与中东地区的石油化工公司合作,建立跨国的产业其它领域的应用开发力度,逐渐改变用途单一的局链组合,形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司。面,以化解未来的市场风险。通过融人全球的产业分工体系,使我国乙二醇产业(7)目前我国乙二醇生产能力相对较小、生产获得更广阔的发展空间。成本较高。目前除考虑采用先进技术对现有乙二醇(5)在现有生产工艺上,碳酸乙烯酯法可充分生产装置进行挖潜改造、扩大生产规模、降低生产成利用乙烯氧化副产的CO2资源,在现有环氧乙烷生本提高产量和质量外,建议引进国外先进技术再新产装置内,只需增加生产碳酸乙烯酯的反应步骤就建几套生产规模在30万ta以上的大型乙二醇生产可以生产碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯两种应用广泛的装置,从根本上缓解我国乙二醇的供需矛盾,增强我化工产品,代表了今后乙二醇生产发展的方向,非常国乙二醇在国内外市场中的竞争力。具有吸引力。目前我国的乙二醇均采用环氧乙烷直参考文献(略)接水合法进行生产,能耗和物耗等技术指标与国际收稿日期:2013年8月Production Technique and Market Analysis ofEthylene GlycolXin juAbstract: Introduces the production technology routes and recent technology trends of ethylene glycol. Through theanalysis and forecasting of market supply and demand, as well as the import export analysis and price trend analysis.put forward development proposals and ideas for the production of China ethylene glycolKey words: Ethylene glycol production route; Technology trends: Market supply and demand; Import andanalysIs康迪泰克贝内克一卡里科集团启动 TEPEC⑧本她化生产2013年10月28日,康迪泰克限公司合资成立。魏育文说,“同时丰富了我们在华贝内克一卡里科集团TPO生产线TPO表皮材料实现本地化生的产品种类。”正式投产,标志着该集团致密表皮产后,贝内克一长顺汽车内饰材料为建设TPO生产线,贝内克与发泡薄膜材料首次在中国实现(张家港)有限公司将能够满足国一长顺建成一座配备生产中心、若本地化生产。该系列产品将由贝内内对优质汽车内饰材料日益增长干办公室及仓库的新工厂。工厂车克一卡里科集团在华合资公司贝的需求。“我们终于可以投其所需,间占地900mn,将生产用于仪表内克一长顺汽车内饰材料(张家在中国本土为国内汽车制造商提盘、门板、中控台以及车内其他部港)有限公司生产。该公司由贝内供兼具成本效益和卓越质内饰妻由艹赳。贝内克一长顺克一卡里科与中国汽车塑料产品TPO材料,”贝内克一长顺汽中国煤化工万欧元。新增生专业经销商江苏长顺国际贸易有饰材料(张家港)有限公司总CNMH应岗位。