我国煤制乙二醇发展的问题思考

第27卷第6期化学工业200年6月CHEMICAL INDUSTRY17我国煤制乙二醇发展的问题思考王钰(石油和化学工业规划院,北京100013)摘要:分析了我国煤制乙二醇的市场前景和技术进展,探讨了我国发展煤制乙二醇存在的问题关键词:乙二醇;市场需求分析;技术进展;煤炭文章编号:1673-9647(2009)6001704中图分类号:TQ223162文献标识码:A1我国乙二醇的市场前景丝及后加工制成的纤维。涤纶的需求主要表现随着我国聚酯工业的快速发展,乙二醇需求在服装、家用纺织品和产业用纺织品三大领域。持续增长,消费量从2000年的190万,增长到近年我国涤纶生产能力和产量持续增长,20082008年的733万t,年均增长率为18%。近年国年产量达到204.6万t预计非纤聚酯产品的内乙二醇供给能力也逐年增长。截止2008年底,发展将会增长,聚酯瓶和聚酯膜等优良的包装国内乙二醇生产能力约272万t/a,年产量约214材料将得到进一步推广,尤其是饮料、食用油万t。200-2008年乙二醇国内供给量年均增长化妆品等方面,聚酯在液体产品包装方面的应率为123%,国内供给增长远不及需求增长,我用将快速增长。预计2015年国内聚酯需求量有国乙二醇整体处于供不应求的态势,需要大量进望达到280万t,届时可消费乙二醇达到1120口满足下游需求,进口依存度连续6年在70%以万t。预计2015年国内乙二醇供给能力约500上。近年我国乙二醇产需情况如表1所示。万t,供需缺口仍高达620万t,我国乙二醇有较大的市场空间。表1近年我国乙二醇产需情况2我国煤制乙二醇的技术特点与进展年份产能/产量/进口量/出口量/表观消费(万ta)万t万t万t量/万t目前乙二醇的主要生产方法是环氧乙烷水合200089.71899法,是乙烯经氧化得到环氧乙烷,再进一步水合200189785.015970.2244.5得到乙二醇的过程。近年正在开发研究的催化水2002109389221463合法、碳酸乙烯酯法以及酯交换法均以环氧乙烷2003113.896925163462为原料,均是石油路线技术。而煤制乙二醇是以2004113.8106333912.6442.8煤为原料的新型煤化工技术。该技术是经煤气化005136.3120.0400.0518.8获得CO、氢气,再经羰基化生成草酸酯并进一步2006177.71518406.100915578加氢精制得到乙二醇的过程。200723401740480.10.2653.920世纪70年代,受世界石油危机的影响,00827202140521.6294732.7各国纷纷开始研究以煤为原料生产乙二醇的方法。我国乙二醇主要用于生产聚酯、防冻液以及日本宇部兴产和美国UCC公司联合开发了通过草粘合剂等。聚酯业是我国乙二醇的主要消费领域,酸丁酯合成乙二醇的工艺路线。该工艺要经过羰是拉动乙二醇生产和消费快速增长的主要因素基化和加氢两个过程,首先以一氧化碳和丁醇为近年聚酯消费占乙二醇总消费量的90%以上。我原料国聚酯产品主要包括聚酯纤维(涤纶)和非纤后再中国煤化工成草酸丁酯,然醇。日本宇部兴酯。非纤聚酯包括聚酯薄膜、瓶用聚酯和工程塑CNMHG收稿日期:料等。作者简介:王钰(1978-),男,山西省人,博士,工程师,主聚酯纤维(涤纶)是以聚酯为原料经熔融纺要从事煤化工领域的咨询工作。化学工业CHEMICAL INDUSTRY00年第27卷产在液相法基础上又开发出羰基化加氢工艺的气西南西北华北东北相技术,可使乙二醇的选择性达到95%。但国外的煤制乙二醇技术均未得到大型化工业应用国内中科院福建物质结构研究所多年来致力于煤制乙二醇的工艺研究。从2005年开始,中科华东63%院福建物质结构研究所与金煤集团合作先后建成图2我国聚酯企业地区分布300ta乙二醇中试装置和1万ta乙二醇工业化2008年我国进口乙二醇521.6万t,其中浙江试验装置各一套。两套装置均运行平稳,工艺、设和江苏是我国乙二醇进口份额最大的省份,分别备和催化剂等技术指标均得到有效验证。采用该技占37.8%和339%术的20万ta煤制乙二醇工业示范装置于2007年从聚酯企业分布和乙二醇进口收货地情况看,8月16日在内蒙通辽开工建设。该装置预计2009乙二醇的主消费市场应以华东和华南为主,尤其年建成投产,属我国第一套大型煤制乙二醇项是华东地区的浙江省和江苏省。因此,乙二醇的该项目通过气化、变换和分离过程,获得H2和消费具有比较突出的地域特点,在乙二醇的消费CO。Co首先与亚硝酸甲酯发生羰基化反应,生成地区建设煤制乙二醇不具备资源条件草酸二甲酯,同时产出NO气体。草酸二甲酯进入3.2富煤地区发展煤制乙二醇面临产品运输问题加氢过程,加氢生成乙二醇和甲醇,通过精制得到在我国传统煤化工产业集聚地,甲醇、二甲乙二醇产品,甲醇作为草酸酯再生的原料,与羰基醚、醋酸等产品呈现供过于求的背景下,富煤地化得到的NO在氧气的作用下生成亚硝酸甲酯作为区积极探索甲醇深加工和新型煤化工项目是煤化羰基化的中间原料。煤制乙二醇流程示于图1。工发展的重要出路。相比煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等项目,煤制乙二醇项目投资和资源需空分气气体分离羰基化要量相对少一些,是目前许多煤化工企业非常关注的煤化工项目之H精制H|[加氢草酸二甲酯」亚硝酸酯再生从煤炭资源保证的角度考虑,煤制乙二醇应该建设在富煤地区。但是,若在煤炭资源丰富的地区建设煤制乙二醇装置,产品再运往消费地区,图1煤制乙二醇流程示意物流成本和运输条件均有较大的风险。尤其是西煤制乙二醇技术主要特点:北地区,虽有充足的煤炭资源保障,但产品需长(1)以煤为原料,是非石油路线生产乙二醇距离运输才到达目标市场,产品运输成本大大增的技术,该技术拓宽了乙二醇生产的原料范围;加。以鄂尔多斯为例,距离上海市约2000km,(2)羰基化和加氢工艺压力约05MP,温度乙二醇铁路运输费用约增加334元/t。乙二醇公150~200℃,该条件对设备材质要求低,制造容运输成本分析见表2,铁路运输成本分析见表3易,节省投资,能耗低,可实现完全国产;表2乙二醇公路运输成本分析(3)工艺过程中其他相关配套技术,如煤气运输距离/km运输费用/(元·km3)化、变换、气体分离均为国内煤化工产业应用≤100成熟技术。100~300300-5000.523我国煤制乙二醇发展的影响因素和问题注:参照国内液体化学品公路运输成本。31在主消费市场发展煤制乙二醇不具有原料优势表3乙二醇铁路运输成本分析聚酯是乙二醇最大的下游消费领域,2008年运输距离/km运输费用/(元t)我国聚酯产能达到2530万ta,生产企业主要分布在华东地区,占全国聚酯企业总数的625%。中国煤化工34从省份来看,浙江、广东和江苏的聚酯企业总数CNMHG占国内半数之多。因此,我国的聚酯生产有较大注:根据2008年7月1日调整后的《铁路货物运价的区域差异,我国聚酯企业地区分布见图2。率表》计算。第6期王钰:我国煤制乙二醇发展的问题思考富煤地区乙二醇下游加工存在辅助原料供给008年7月11日冲高至147.25美元,9月份后问题一路下滑,最低探至低于40美元/bl,跌幅高达富煤地区建设煤制乙二醇,若就近发展乙70%以上。乙二醇价格受国际原油价格和下游需醇下游深加工,可生产便于运输的聚酯产品。但求不旺的双重影响,价格也大幅下挫,从2008年是,生产聚酯需要配套原材料对苯二甲酸初的12790元/,下挫到2008年底的4320元/t,(PTA)。以20万ta乙二醇生产聚酯为例,需要跌幅髙达66%。近年乙二醇价格与国际原油价格配套PTA原料约46万 ta. Pta为石化企业对二走势比较见图4甲苯(PX)氧化的产物,生产主要集中在华东地中南华北西北东北区,且基本配套了下游的聚酯生产。我国PTA产3%1%6%能地区分布如图3所示因此,富煤地区发展乙二醇下游加工,存在原材料供给问题。华东76%34低油价下,煤制乙二醇面临经济性问题2008年国际原油价格经历大涨大跌的变化。图3我国PA产能地区分布二醇价格100002000------国际原油价格200202010401205012000i20010003图4近年乙二醇价格与国际原油价格走势比较由图4可知,国内乙二醇价格与国际原油价表4不同原油价格下煤制乙二醇竟争力分析格基本呈相同的变化趋势,国际原油价格将直接国际原油价格/国内乙二醇预测订承受煤炭影响煤制乙二醇的经济性。(美元,b)价格/(元)价格/(元)以西北某地拟建的煤制乙二醇项目为例,4320分析之。原料煤取20.9~25.1MJ的烟煤,采用德士古水煤浆气化技术造气,其他相关技术7380釆用宽温耐硫变换、低温甲醇洗净化、超优克7670劳斯硫回收、FSA气体分离、国产羰基化加氢技术等000808000≈6158400经测算,当国际原油价格低于40美元/bl8700时,煤制乙二醇项目可承受的煤炭价格已经低于9000般煤矿开采成本,项目无经济性。当国际原油注:(1)煤制乙二醇项目采用不同技术、不同建设价格为60美元/bl时,国内乙二醇价格预计在条件下,可承受的煤炭价格会略有差异;(2)国内乙二醇7670元左右,煤炭价格只有低于535元/t时预测价格是多项式关联、国内石油机构预测等多种结果的煤制乙二醇项目才有经济性。不同原油价格下煤平均值;(3)可承受煤炭价格指产品价格一定时,内部收制乙二醇竞争力分析如表4所示。益率可达到12%的最高煤炭价格。目前,我国的乙二醇价格受国际金融危机和水平緬测,蜘由煤制乙二醇将受原油价格的影响,在低位徘徊,200年第一季到经中国煤化工几年内,中东地度,乙二醇价格仍在40004500元/t的水平波区CNMHG其下游产品乙二动,整体处于低位。尽管多家机构预测未来国际醇将向海外,尤其是亚洲地区出口,对我国乙二原油价格至少在60-80美元/bM,但达到该价格醇产业的发展形成更激烈的竞争态势。化学工业20CHEMICAL INDUSTRY2009年第27卷结论及建议(3)我国发展煤制乙二醇存在着一些制约因(1)我国聚酯产需带动国内乙二醇消费稳步素,如主消费市场煤炭资源短缺,煤炭资源丰增长,乙二醇将存在较大缺口,媒制乙二醇具有富的地区存在产品运输和下游配套原料不易获较大市场空间。得的问题。因此,拟发展煤制乙二醇的企业(2)我国煤制乙二醇技术扩宽了现有乙二醇应分析研究原油价格、煤炭价格、运输条件生产的原料来源,目前该技术仍处在工业示范阶物流成本以及进口产品的竞争性等问题,以降段,应待技术得到充分验证后再应用于其他项目。低风险Reflections on Development of Ethylene Glycol from Coal in ChinaWANG YuChina National Petroleum and Chemical Planning Institute, Beijing 100013, China)Abstract: To analyze the market prospect of Ethylene Glycol ( EG )and technical progress of EG from coal. To discuss someroblems of the development of EG from coal in ChinaKeywords: ethylene glycol; market demand analysis; technical progress; coal(上接第16页)(2)加快发展附加值高、关联度强、替代进丁基及卤化丁基橡胶、丁腈橡胶/氢化丁腈橡口和填补空白的高端石化产品,支持发展与现代胶、锂系聚合物、SIBR、高性能工程塑料、高技术联系紧密、市场发展较快、对经济增长和产性能纤维等。业升级有明显带动作用的高性能材料。(4)发展高端化工产品的关键是聚集一批材(3)支持合成材料与创新能力密切项目料科学家、设计工程师、技术支持专家、客户从已具备一定研究基础的产品入手,采用自主服务专家,为高性能的化工新材料提供解决方研发、合资合作、引进技术相结合的方式,突案。按客户需求和客户定制方式,提供高性能破核心技术,加快发展。重点发展的品种有:材料。Analysis on Potential Development of China Synthetic Material IndustryLI Chen, CHEN Rui-fengChina National Petroleum and Chemical Planning Institute, Beijing 100013, China)Abstract: To analyze domestie potential market and characters of synthetic material industry in view of China great demand forsynthetic materials. To indicate the potential products and countermeasures under the impact of world financial crisis environmentKeywords: synthetic resin; synthetic rubber; synthetic fiber; engineering material; market demand analysis; petrochemicalindustry; economic crisis; countermeasure中国煤化工CNMHG