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煤制乙二醇兩種工藝路線如何選擇?

發(fā)布時(shí)間:2014-05-08 來源: 環(huán)球塑化網(wǎng) 專題: 化工資訊 打印

環(huán)球塑化 www.PVC123.com 訊:

  以煤為原料生產(chǎn)乙二醇目前主要有兩種工藝路線。??一是煤基甲醇制烯烴(同時(shí)生產(chǎn)乙烯和丙烯),由乙烯氧化制環(huán)氧乙烷,最后環(huán)氧乙烷水合法制乙二醇;??二是煤氣化制取合成氣(CO+H2),由CO催化偶聯(lián)合成草酸酯再加氫生成乙二醇。

  ??這兩條路線目前都已實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),如何選擇需要從技術(shù)成熟度、投資門檻、成本、碳排放以及水耗等方面進(jìn)行了對(duì)比分析。??

  技術(shù)成熟度??

  從技術(shù)成熟度看,煤基路線典型的甲醇制烯烴技術(shù),每3噸甲醇可產(chǎn)1噸烯烴(乙烯/丙烯),再由乙烯制乙二醇,工藝穩(wěn)定可靠。如寧波富德能源有限公司外購180萬噸/年甲醇制烯烴項(xiàng)目,用其中30萬噸/年乙烯制50萬噸/年乙二醇,據(jù)悉該項(xiàng)目自2013年初投產(chǎn)以來,產(chǎn)品在長三角市場銷售良好。

  ??同時(shí)國內(nèi)煤合成氣草酸酯路線的乙二醇工藝,在各方努力下不斷完善并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,采用該路線生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量獲得在下游聚酯客戶認(rèn)可,其中新疆天業(yè)5萬噸級(jí)示范項(xiàng)目,去年達(dá)到近90%的開工率。

  ??投資門檻  ??

  從項(xiàng)目投資門檻看,國家發(fā)改委已明令禁止建設(shè)50萬噸/年及以下煤經(jīng)甲醇制烯烴項(xiàng)目,50萬噸/年以上的煤制烯烴項(xiàng)目投資額巨大,典型的180萬噸/年煤基甲醇制烯烴項(xiàng)目投資額在200億元左右;如果以外購甲醇為原料,投資雖然可以降低很多,但原料成本難以控制。

  ??與之相比,同規(guī)模的草酸酯路線制乙二醇項(xiàng)目投資優(yōu)勢(shì)明顯,30萬噸/年合成氣草酸酯路線制乙二醇項(xiàng)目投資僅為45億元,投資門檻降低很多;如果以工業(yè)尾氣為原料,不需要昂貴的煤氣化和空分裝置,則經(jīng)濟(jì)規(guī)模可以降低到6萬-10萬噸/年,投資門檻進(jìn)一步降低。

  ??產(chǎn)品成本

  ??從乙二醇產(chǎn)品成本看,2013年新疆準(zhǔn)東、內(nèi)蒙古鄂爾多斯和安徽地區(qū)5600千卡煙煤平均噸價(jià)分別為120元、350元和600元,而華東地區(qū)乙二醇平均市場價(jià)7780元/噸。以此計(jì)算兩種路線乙二醇送到華東地區(qū)的完全成本(含稅),草酸酯路線因煤的費(fèi)用在成本結(jié)構(gòu)中占比較低,在低煤價(jià)條件下,其成本略高于甲醇烯烴路線;但隨著煤價(jià)的上升,煤基甲醇烯烴路線成本開始反超,且煤價(jià)越高與草酸酯路線的成本差距也越大。

  ??環(huán)境效益??

  從環(huán)境效益看,煤化工的碳排放主要來自兩個(gè)方面,一是變換工段為了獲得氫氣,以一氧化碳和水反應(yīng),生成氫氣和二氧化碳,二是自備燃煤電廠為獲得蒸汽和電力的碳排。??

  草酸酯路線和煤基甲醇烯烴路線生產(chǎn)1噸乙二醇的二氧化碳排放分別為9.2噸和8噸。

  ??水耗方面,煤制烯烴生產(chǎn)每噸烯烴耗水約30噸,而且在環(huán)氧乙烷水合制乙二醇過程中,也需耗水作為反應(yīng)原料,以此計(jì)算每產(chǎn)1噸乙二醇耗水為19噸;而草酸酯路線煤制乙二醇的水耗為25噸。??

  據(jù)悉,目前國內(nèi)20多個(gè)煤制乙二醇商業(yè)化裝置正處于建設(shè)和規(guī)劃階段。其中有2011年開工的貴州黔希煤化工30萬噸/年項(xiàng)目,今年3月10日啟動(dòng)的內(nèi)蒙古康乃爾化學(xué)一期30萬噸/年項(xiàng)目;另有中石化湖北化肥和河南煤化洛陽兩個(gè)20萬噸/年項(xiàng)目處于試車階段;這些項(xiàng)目均采用合成氣草酸酯路線。據(jù)預(yù)測,2017年國內(nèi)合成氣草酸酯路線乙二醇總產(chǎn)能將達(dá)647萬噸,煤(甲醇)制烯烴路線乙二醇產(chǎn)能不超過150萬噸/年。??

  ??煤制乙二醇技術(shù)路線??

  直接法:以煤氣化制取合成氣(CO+H2),再由合成氣一步直接合成乙二醇。此技術(shù)的關(guān)鍵是催化劑的選擇,在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

  ??烯烴法:以煤為原料,通過氣化、變換、凈化后得到合成氣,經(jīng)甲醇合成,甲醇制烯烴(MTO)得到乙烯,再經(jīng)乙烯環(huán)氧化、環(huán)氧乙烷水合及產(chǎn)品精制最終得到乙二醇。該過程將煤制烯烴與傳統(tǒng)石油路線乙二醇相結(jié)合,技術(shù)較為成熟。

  ??草酸酯法:以煤為原料,通過氣化、變換、凈化及分離提純后分別得到CO和H2,其中CO通過催化偶聯(lián)合成及精制生產(chǎn)草酸酯,再與H2進(jìn)行加氫反應(yīng)并通過精制得到聚酯級(jí)乙二醇。該工藝流程短,成本低,是目前國內(nèi)關(guān)注度最高的煤制乙二醇技術(shù)。??

  目前國內(nèi)宣布掌握煤制乙二醇技術(shù)的集合體主要包括:福建物構(gòu)所、丹化集團(tuán)、河南煤業(yè)集合體;天津大學(xué)、惠生工程、華本能源集合體;華東理工大學(xué)、上海浦景、淮化集團(tuán)集合體;華誼集團(tuán)等,此外還有日本高化學(xué)代理的宇部興產(chǎn)、東華工程集合體。?

  

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