我國(guó)煤制乙二醇技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探究

（新疆天智辰業(yè)有限公司，石河子市，832000）王冠之

我國(guó)煤制乙二醇技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探究

（新疆天智辰業(yè)有限公司，石河子市，832000）王冠之

闡述了中國(guó)乙二醇的市場(chǎng)潛力，然后對(duì)煤制乙二醇的生產(chǎn)工藝流程及其具體狀況進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，指出發(fā)展過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題，根據(jù)中國(guó)生產(chǎn)技術(shù)與實(shí)際狀況，提出發(fā)展煤制乙二醇的對(duì)策建議，希望能夠?yàn)橥苿?dòng)我國(guó)煤制乙二醇不斷發(fā)展提供指導(dǎo)和借鑒。

乙二醇；煤化；技術(shù)，問(wèn)題

作為常用的有機(jī)化工原料，乙二醇是聚酯纖維、橡膠、塑料等諸多產(chǎn)品的原材料，同時(shí)還能夠用做防凍劑、溶劑等。現(xiàn)階段，工業(yè)上基本上通過(guò)石油路線來(lái)制備這種原料。當(dāng)前，伴隨石油資源使用量的逐漸增加，使其變得愈發(fā)短缺，石油價(jià)格在很大程度上影響著制備乙二醇的成本，同時(shí)，國(guó)內(nèi)在生產(chǎn)技術(shù)上受到國(guó)外的影響，乙二醇產(chǎn)能增長(zhǎng)速度非常慢，根本無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需要，另一方面，中國(guó)具有相對(duì)豐富的煤炭資源，使得煤制乙二醇在成本上存在或多或少的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在2009年將其列入國(guó)家石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整規(guī)劃之中，所以，煤制乙二醇已經(jīng)發(fā)展出一大趨勢(shì)，是乙二醇生產(chǎn)的其中一個(gè)方法。鑒于此，對(duì)我國(guó)煤制乙二醇技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，分析其中存在的主要問(wèn)題，提出發(fā)展對(duì)策。

1中國(guó)乙二醇市場(chǎng)潛力分析

表1 2005至2012年中國(guó)進(jìn)口乙二醇統(tǒng)計(jì)表

現(xiàn)階段，亞洲與北美是全球乙二醇主要的生產(chǎn)區(qū)域。數(shù)據(jù)表明，2011年，全球的總產(chǎn)能為2 600萬(wàn)t，產(chǎn)能過(guò)剩。然而，亞洲的總產(chǎn)出卻無(wú)法有效迎合需求，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間需要大量進(jìn)口，從2002年開(kāi)始進(jìn)口依存度始終超過(guò)70%。近年來(lái)，中國(guó)乙二醇進(jìn)出口量逐漸增加，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

我國(guó)基本上將乙二醇用在聚酯上，在總用量中的比例超過(guò)90%。現(xiàn)在，中國(guó)的聚酯行業(yè)得到迅速發(fā)展，2011年和2012年聚酯的產(chǎn)量分別是2 512和3 811萬(wàn)t左右，需用乙二醇分別是854和1 296萬(wàn)t。伴隨聚酯行業(yè)的不斷發(fā)展，乙二醇的需求量不斷提高。另外，盡管中國(guó)的乙二醇產(chǎn)能明顯提升，然而，因總體需求量的增加相對(duì)較快，仍然無(wú)法滿(mǎn)足需求。2012年乙二醇的自給率依舊低于40%，大部分需用進(jìn)口獲得，因此，我國(guó)乙二醇生產(chǎn)的市場(chǎng)潛力非常大。

2 煤制乙二醇生產(chǎn)概況

2.1 生產(chǎn)工藝

2.1.1 直接合成技術(shù)

利用煤生產(chǎn)合成氣氫氣和一氧化碳，然后制備出乙二醇。1947年杜邦公司首次提出合成氣生成乙二醇的技術(shù)，這一工藝具有非常嚴(yán)格的反應(yīng)條件，高壓高溫，同時(shí)必須使用催化劑，到目前為止仍然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。要是實(shí)現(xiàn)突破，使合成反應(yīng)能夠在相對(duì)寬松的條件下進(jìn)行，那么肯定會(huì)有很大的前景。

2.2.2 甲醇甲醛技術(shù)

利用煤，經(jīng)由氣化、變換、凈化等一系列的反應(yīng)之后獲得合成氣，然后生產(chǎn)出甲醇，進(jìn)一步生產(chǎn)出乙烯（C2H4），C2H4氧化之后生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，利用水合法生產(chǎn)獲得乙二醇。煤制烯烴必須長(zhǎng)期摸索才形成相對(duì)完善的工藝路線。

2.2.3 草酸酯技術(shù)

以煤為原料，利用氣化、變換、凈化、分離提純等一系列方法之后依次獲得一氧化碳與氫氣，一氧化碳經(jīng)由催化偶聯(lián)之后生成草酸酯，后者再加氫之后形成乙二醇。這一個(gè)技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，非常受歡迎。

中國(guó)自上個(gè)世紀(jì)八十年代起將這個(gè)技術(shù)引入，2010年在全球最早構(gòu)建起成套技術(shù)，同時(shí)將該技術(shù)投入到工業(yè)化生產(chǎn)之中，這個(gè)技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展?jié)摿?，具體見(jiàn)圖1所示。

圖1 煤制乙二醇生產(chǎn)示意圖

具體來(lái)說(shuō)，該技術(shù)包括兩個(gè)步驟，（1）CO催化偶聯(lián)反應(yīng)之后得到草酸酯，同時(shí)，尾氣一氧化氮與O2、醇類(lèi)反應(yīng)形成亞硝酸酯，可以進(jìn)行循環(huán)使用；（2）草酸酯催化加氫形成乙二醇。這一個(gè)技術(shù)屬于自封閉循環(huán)過(guò)程，所需要的反應(yīng)條件相對(duì)較為溫和，同時(shí)使用的催化劑具有相對(duì)較好的穩(wěn)定性與選擇性，得到質(zhì)量非常不錯(cuò)的產(chǎn)品，除此之外，所產(chǎn)生的三廢污染相對(duì)較少。

2.2 國(guó)內(nèi)煤制乙二醇發(fā)展?fàn)顩r

生產(chǎn)能力根本無(wú)法迎合市場(chǎng)需要，許多企業(yè)已經(jīng)著手建設(shè)乙二醇裝置。因煤制乙二醇所需的成本相對(duì)較小，伴隨國(guó)家的倡導(dǎo)以及相關(guān)技術(shù)的日益完善，相關(guān)裝置建設(shè)掀起高潮。到2012年為止，國(guó)內(nèi)有五個(gè)煤制乙二醇項(xiàng)目投產(chǎn)，總產(chǎn)能達(dá)到85萬(wàn)t，共有20多個(gè)擬建和在建項(xiàng)目，包括在建的十幾個(gè)。

3 我國(guó)煤制乙二醇發(fā)展中面臨的主要問(wèn)題分析

3.1 技術(shù)問(wèn)題

盡管一些科研院所都開(kāi)發(fā)出催化劑，然而仍存在穩(wěn)定性不高、強(qiáng)度低、反應(yīng)過(guò)程中熱點(diǎn)很難控制等諸多難題。從另一角度看，乙二醇的總收率相對(duì)較低，是否滿(mǎn)足聚合級(jí)產(chǎn)品要求仍然需要加以檢驗(yàn)。

3.2 運(yùn)輸問(wèn)題

為充分確保原料資源供應(yīng)，煤制乙二醇項(xiàng)目最好是落戶(hù)于煤炭貯藏豐富的地方，然而，華南與華北屬于乙二醇主要消費(fèi)區(qū)，因此，從產(chǎn)地至消費(fèi)區(qū)的運(yùn)輸存在一定的風(fēng)險(xiǎn)及較高的成本。要是項(xiàng)目落戶(hù)于消費(fèi)區(qū)，那么煤炭?jī)r(jià)格肯定會(huì)提高，最終使生產(chǎn)成本有所提高。

3.3 經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題

煤炭、原油、進(jìn)口產(chǎn)品等的價(jià)格均能夠影響到煤制乙二醇的經(jīng)濟(jì)性。中東公司主要通過(guò)成本相對(duì)較低的乙烷裂解原料生產(chǎn)乙二醇，競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，制造費(fèi)用低，對(duì)比說(shuō)，煤制乙二醇沒(méi)有成本優(yōu)勢(shì)。國(guó)際油價(jià)能夠?qū)υ摦a(chǎn)品價(jià)格產(chǎn)生直接影響，因此，當(dāng)油價(jià)相對(duì)較低的時(shí)候，這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性就更低。

3.4 產(chǎn)品純度問(wèn)題

這種工藝的原料是煤，其催化劑、流程和石油乙烯法存在區(qū)別，導(dǎo)致乙二醇產(chǎn)品的品質(zhì)存在不同，也就是純度不同，就算是制造的產(chǎn)品滿(mǎn)足聚酯級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是否在聚酯生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響仍然需要加以驗(yàn)證。

4 小結(jié)

綜上所述，我國(guó)乙二醇市場(chǎng)需求量非常大，但是生產(chǎn)能力不足，使得煤制乙二醇由于其、流程簡(jiǎn)單、低成本等特點(diǎn)，而具有非常廣闊的發(fā)展?jié)摿Αｍ?xiàng)目方需要不斷優(yōu)化煤制乙二醇工藝技術(shù)，充分考慮煤制乙二醇在運(yùn)輸、技術(shù)等方面的問(wèn)題，在開(kāi)展相關(guān)項(xiàng)目之前，必須充分考慮煤炭?jī)r(jià)格、國(guó)際油價(jià)、運(yùn)輸成本等諸多問(wèn)題，防止項(xiàng)目盲目上馬，確定合適的建設(shè)地點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)合理的技術(shù)合作系統(tǒng)，使該產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升。

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1008-0899（2015）10-0049-02