從工藝路線出發(fā)分析煤制乙二醇企業(yè)未來發(fā)展

鞏偉鋒，郭澤華

（陽煤集團(tuán)壽陽化工有限責(zé)任公司，山西 壽陽 045400）

乙二醇別名甘醇、1，2 亞乙基二醇，英文名稱為ethylene glycol，縮寫EG 或MEG，乙二醇屬于脂肪族二元醇，是合成滌綸的重要原料，屬于聚酯行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的上游。此外，還可用于生產(chǎn)防凍劑、潤(rùn)滑劑、濕吸劑、表面活性劑、化妝品和炸藥等。

1 煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)相關(guān)工藝路線

草酸酯加氫兩步法合成乙二醇是煤制乙二醇企業(yè)一條技術(shù)成熟的乙二醇合成路線，本文分析幾種工藝路線，通過提升現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)品產(chǎn)量的方式為企業(yè)降本增效提供參考。

1.1 粗DMC 副產(chǎn)品精制回收工藝路線（見圖1）

圖1 粗DMC 副產(chǎn)品精制回收工藝路線簡(jiǎn)圖

該工藝路線主要針對(duì)傳統(tǒng)的煤制乙二醇合成路線中的副產(chǎn)品粗碳酸二甲酯（33%甲醇，66%碳酸二甲酯），該副產(chǎn)物年產(chǎn)15 000 t 左右，目前精制的碳酸二甲酯市場(chǎng)價(jià)格在8 000 元/t 左右，有一定的回收利用價(jià)值。該工藝將草酸二甲酯工序的副產(chǎn)物粗碳酸二甲酯通過精制分離，得到精DMC 產(chǎn)品。該工藝為副產(chǎn)物精制提純，投資少。

1.2 乙二醇液相加氫工藝路線（見圖2）

圖2 乙二醇液相加氫工藝路線簡(jiǎn)圖

液相加氫工藝優(yōu)化可將合格品乙二醇全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫埘ゼ?jí)的優(yōu)等品乙二醇產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)優(yōu)等品乙二醇產(chǎn)率100%。該工藝將乙二醇合格品中的微量雜質(zhì)通過催化加氫消除，從而提高乙二醇產(chǎn)物的紫外透光率，該工藝投資少，工藝流程簡(jiǎn)單。

1.3 草酸二乙酯工藝路線（見圖3）

圖3 草酸二乙酯工藝路線簡(jiǎn)圖

草酸二乙酯主要用于苯巴比妥、巴基卡丙二酸酯、三乙胺、新諾明藥物的中間體。亦可作為二棉膠化染料、塑料的中間體和纖維、香料的溶劑。在有機(jī)合成領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用。

該工藝用現(xiàn)有的草酸二甲酯和乙醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，最終得到純凈的草酸二乙酯，同時(shí)副產(chǎn)部分甲醇。該工藝路線的優(yōu)勢(shì)可以改變傳統(tǒng)草酸酯加氫的煤制乙二醇路線，依托現(xiàn)有的精制碳酸二甲酯，擴(kuò)展公司化工產(chǎn)品，為提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供多樣化選擇。

1.4 草酰氨工藝路線（見第46 頁圖4）

圖4 草酰胺工藝路線簡(jiǎn)圖

草酰胺較目前使用較廣的尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨等速效氮肥，其肥效周期長(zhǎng)，利用率高，有很好的市場(chǎng)前景，作為一種多功能緩釋型氮肥，對(duì)土壤的影響較小。

該工藝通過草酸二甲酯和氨混合反應(yīng)，造粒生成草酰胺。

2 乙二醇產(chǎn)業(yè)鏈各工藝路線效益分析

2.1 粗DMC 副產(chǎn)品精制回收

粗DMC 是兩步法制乙二醇裝置的副產(chǎn)物，主要由甲醇與碳酸二甲酯構(gòu)成，該工藝可分離得到精制的碳酸二甲酯和甲醇，精碳酸二甲酯價(jià)格目前為6 000 元/t，以某乙二醇工藝路線副產(chǎn)粗碳酸二甲酯17 000 t/a，刨去設(shè)備折舊，年效益在4 千萬元左右，具體見表1。

表1 粗DMC 副產(chǎn)品精制回收成本

2.2 乙二醇液相加氫

乙二醇液相加氫工藝屬于乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化提升工藝，提高乙二醇產(chǎn)品紫外透光率，保證優(yōu)等品乙二醇采出，綜合考慮優(yōu)等乙二醇和合格乙二醇價(jià)差及客戶需求，除戰(zhàn)略性采出合格品乙二醇外，其余時(shí)間均無合格品乙二醇采出，優(yōu)等品率高于98%。按照優(yōu)等乙二醇與合格乙二醇差價(jià)500 元計(jì)算，提升1 t乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量可獲得376.5 元的利潤(rùn)。具體見表2。

表2 液相加氫成本

2.3 草酸二乙酯合成工藝

草酸二乙酯目前市場(chǎng)需求量在3 萬t～5 萬t，草酸二乙酯售價(jià)在13 000 元/t～15 000 元/t，草酸二甲酯制備草酸二乙酯成本為4 958 元，成本構(gòu)成主要受乙醇價(jià)格影響，低價(jià)的乙醇使得該工藝路線還是有一定的優(yōu)勢(shì)的。具體見表3。

表3 草酸二乙酯合成成本

2.4 草酰氨合成工藝

目前在中國(guó)化學(xué)性緩釋肥中應(yīng)用較多的脲甲醛均價(jià)在4 500 元/t，草酰胺在中國(guó)還沒有很好的商業(yè)化，表4 可知草酸二甲酯合成草酰胺工藝成本為3 278 元，而草酰胺成本有6 成為草酸二甲酯成本，低價(jià)的草酸二甲酯是草酰胺在緩釋肥市場(chǎng)上的有力競(jìng)爭(zhēng)因素。具體見表4。

表4 草酰氨合成成本

3 煤制乙二醇企業(yè)發(fā)展建議

傳統(tǒng)的以乙二醇生產(chǎn)為主導(dǎo)的煤化工企業(yè)，由于受國(guó)際乙二醇市場(chǎng)影響，目前產(chǎn)品價(jià)格趨勢(shì)穩(wěn)定在4 000 元/t～5 000 元/t，而乙二醇的國(guó)內(nèi)消費(fèi)地主要分布在南方，氣化煤成本高，運(yùn)輸成本高，決定了企業(yè)的乙二醇在這個(gè)價(jià)位并不具有很好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而大幅度改變現(xiàn)有工藝路線、反應(yīng)器設(shè)備對(duì)已成型的乙二醇裝置來說，前期投資大，利潤(rùn)率低，手續(xù)繁瑣，不適合現(xiàn)有的乙二醇生產(chǎn)企業(yè)。筆者為煤制乙二醇企業(yè)提供以下幾點(diǎn)建議：

技術(shù)方面：作為生產(chǎn)企業(yè)多與國(guó)內(nèi)先進(jìn)的催化劑技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)溝通交流，重點(diǎn)關(guān)注性能有待進(jìn)一步優(yōu)化提高的加氫催化劑。對(duì)選擇性高，使用時(shí)間長(zhǎng)的催化劑大膽嘗試。

工藝方面：優(yōu)化工藝路線，提高產(chǎn)品利用率，上馬粗DMC 精制回收項(xiàng)目、液相加氫項(xiàng)目，進(jìn)一步降低乙二醇生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；布局以乙二醇生產(chǎn)為主導(dǎo)，聯(lián)產(chǎn)草酸二乙酯、草酰胺的一頭多尾的現(xiàn)代化化工企業(yè)，以此來根據(jù)市場(chǎng)情況靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，有效降低單一產(chǎn)品的價(jià)格波動(dòng)給企業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。如此可以大大提高煤基乙二醇抵抗市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的能力，提升企業(yè)發(fā)展空間。