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关注煤制乙二醇产业 用新动能促上新台阶

[日期:2020-04-15] 来源:《中氮肥》2020年第2期  作者: [字体: ]

徐京磐

(中国石油和化工勘察设计协会合成氨设计专业委员会,山东 济南250013

 

       [摘  要] 乙二醇是非常重要的化工原料和战略物资,而以煤为原料制造出高质量的乙二醇的难度很大,我国发展煤制乙二醇产业走过了几十年的不平坦道路。简介我国煤制乙二醇技术及其产业化的发展历程,对我国当前乙二醇产业的市场状况,如市场价格低位徘徊及受进口产品冲击、产能过剩隐忧与下游产业链延伸等进行评述,并列举煤制乙二醇产业存在的一些短板问题及其解决情况。最后指出,日本“隐形技术”等先进理念及经验值得我国借鉴,只要我们把乙二醇生产的各项关键技术都攻克了,将乙二醇产品做到价廉物美,就可占领国内外市场。

[关键词]煤制乙二醇;产业起步;产业发展;市场前景;短板问题;“隐形技术”

[中图分类号]TQ223.16+2   [文献标志码]B   [文章编号]1004-9932202002-0001-04

 

1  煤制乙二醇产业的起步

乍一看,乙二醇很简单,就是那么个简简单单的二元醇( HOCH2CH2OH),但实际上乙二醇不仅是非常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、塑料替代品、改性聚酯、膜材料)、炸药、乙二醛,还可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等,其在工业生产各领域有着广泛的用途。

正因为乙二醇是重要的化工原料和战略物资,上世纪70年代世界石油危机爆发后,若干发达国家以及我国非常重视对煤制乙二醇的研究和产业化开发。早在1976年,美国大西洋里奇菲尔德公司(ARCO)就报道了在高温及合适的加氢催化剂(如铜铬催化剂)存在的条件下,草酸二丁酯通过气相加氢制备乙二醇的方法。后来,日本宇部兴产株式会社(简称“宇部兴产”)对该方法进行了改进,开发了乙醇经亚硝酸乙酯合成草酸二乙酯、然后在钯催化剂催化下气相合成乙二醇的技术。宇部兴产开发的乙二醇制备方法不使用高压反应装置,并设置固定床或流化床,可防止生产过程中催化剂的损失且提高催化剂的使用寿命。

总体而言,以煤为原料制造高质量的乙二醇难度很大,我国煤制乙二醇产业发展走过了几十年的不平坦道路:1982年起,中国科学院福建物质结构研究所开始致力于煤制乙二醇的研究,时任中国科学院院长卢嘉锡亲自挂帅督办这一科研项目的推进,国家在人力、物力等方面给予了大力支持;2000年之前,这一产业发展项目一直处于“摇篮里”,2000年以后才出现转机,2005年组建联合体开展产业化试验,2007年万吨级煤制乙二醇装置中试成功,2009年初“煤制乙二醇”被列入国家石化产品调整和振兴规划;200910月,世界上首套煤制乙二醇工业示范装置——通辽金煤化工有限公司(简称通辽金煤)200 kt/a煤制乙二醇装置完成建设,并于同年127日打通全系统流程,生产出合格的乙二醇产品。

2  煤制乙二醇产业的发展

20114 25 日,国家发展和改革委员会修订并发布了新的产业结构调整指导目录,即《产业结构调整指导目录(2011年本)》,其中,200 kt/a及以上合成气(煤)制乙二醇生产技术的开发与应用被列入鼓励类发展项目,这为国内乙二醇产业(及技术)的发展提供了一个极佳的机会。

20103月,通辽金煤 200 kt/a煤制乙二醇装置试车成功并投运,标志着中国煤制乙二醇的发展迈出了关键的一步。从科研立项到煤制乙二醇产业的真正起步,可谓是“三十而立”,足见其历程多么艰难。

通辽金煤200 kt/a煤制乙二醇装置的生产也不是一帆风顺的,其间经历了很多的改进和优化,直到201110月底,通辽金煤更换新的催化剂后,产出的乙二醇产品在紫外线透光率指标上才取得明显提高,产品质量得到优化,同时系统负荷陆续提升至 70%80%,这才算“熬出了头”。

因形势的发展,此后国内也开始引进相对先进的国外技术,煤制乙二醇产业的发展又向前迈进了一大步。阳煤集团深州化工有限公司采用WHB煤制聚合级乙二醇技术(由华烁科技股份有限公司、中国五环工程有限公司和鹤壁宝马实业有限公司联合开发)生产的煤制乙二醇被浙江双兔新材料有限公司100%比例应用于涤纶长丝生产(我国乙二醇消费总量的90%以上用于聚酯生产),这标志着国内煤制乙二醇技术的发展上了新的一个台阶。

多年以来,国内一批科研机构和企业对CO催化制备草酸酯及其衍生物的技术进行了研究,并进行了产业化应用。目前,国内煤制乙二醇工艺主要包括福建物构所-丹化技术、华烁科技-五环工程-鹤壁宝马技术和华谊集团技术、宇部兴产-高化学-东华工程技术、中国石化技术、西南化工研究设计院技术等近10个技术单位或联合体开发的成套工艺技术,CO催化制备草酸酯及其衍生物的技术正在向低成本、高选择性、长催化剂寿命的方向发展。

我国的乙二醇产业,从本世纪的第二个十年起,因对煤化工产业的不断支持以及煤制乙二醇工业生产的稳步推进,国内煤制乙二醇项目建设及规划掀起了一股热潮,发展迅猛。据统计,20112018年,我国乙二醇的年产量分别为2 950 kt2 990 kt2 930 kt3 620 kt4 440 kt5 310 kt6 150 kt7 180 kt;有统计表明,2018年我国乙二醇总产能已逼近10 000 kt。截至2018年,国内乙二醇主要生产厂家有中海壳牌石油化工有限公司、中国石化镇海炼化公司、中国石化上海石化公司、宁波富德能源有限公司、中国石化扬子石化公司、扬子石化-巴斯夫有限责任公司、中沙(天津)石化有限公司、中国石化福建联合石化公司、通辽金煤化工有限公司、新疆天业(集团)有限公司、浙江三江化工有限公司、远东联石化(扬州)有限公司、鄂尔多斯新航能源有限公司、河南能源化工集团(新乡永金、安阳永金、濮阳永金、洛阳永金、永城永金、贵州黔希煤化)、阳煤集团(深州化工、寿阳化工、平定化工)、山东华鲁恒升化工股份有限公司、内蒙古易高煤化科技有限公司、中盐安徽红四方股份有限公司等。

3  煤制乙二醇的市场前景

然而,一个新产品的发展总有其内在和外在规律,其开发过程往往不会是一帆风顺的,即使开发成功的产品,其市场也不会永远是“卖方市场”。目前乙二醇的市场行情很像当年的甲醇——“风起云涌”、“争先恐后”、“越是艰险越向前”,但带来的结果也会与甲醇产业一样,面临产能过剩、市场疲软、下游消费乏力的困境,加之进口乙二醇的凶猛冲击(2018年乙二醇进口量9 800 kt),产销价格出现倒挂。

更多内容详见《中氮肥》2020年第2

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