國內(nèi)外煤制乙二醇技術(shù)比較

曹營房

摘要：乙二醇有大約94%的產(chǎn)量都被應(yīng)用到聚酯纖維生產(chǎn)中，聚酯纖維合成時，需要通過乙二醇完成，其主要來自于石油路線乙二醇。我國的煤炭資源儲量豐富，煤制乙二醇也滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，可以實現(xiàn)資源的有效利用，市場發(fā)展前景是非常廣闊的。本文分析目前煤質(zhì)乙二醇的生產(chǎn)技術(shù)以及現(xiàn)狀，從技術(shù)角度進行分析，為我國煤質(zhì)乙二醇生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展起到積極促進作用。

關(guān)鍵詞：煤制乙二醇;生產(chǎn)技術(shù);經(jīng)濟

乙二醇又名甘醇，是最為重要的脂肪族二元醇，是我國化工領(lǐng)域非常重要的一種有機化工原材料。乙二醇的使用廣泛，比如衛(wèi)生、服裝、化妝品、炸藥等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前我國乙二醇的國內(nèi)生產(chǎn)能力依然不能滿足需求，所以大多都是通過外國進口來滿足國內(nèi)的需求。我國煤炭儲量豐富，可以通過煤炭資源作為原材料制作乙二醇，以緩解當(dāng)前國內(nèi)市場短缺的情況，實現(xiàn)資源有效利用。因此，煤質(zhì)乙二醇技術(shù)就顯得非常重要。通過分析煤制乙二醇工藝，可以提高工藝技術(shù)水平，實現(xiàn)競爭力的提升，為我國化工行業(yè)的穩(wěn)步、健康發(fā)展有著重要作用。

1煤制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)

乙二醇的生產(chǎn)技術(shù)類型較多，本文主要分析煤質(zhì)乙二醇，其主要有如下方式：

1.1直接合成技術(shù)

通過合成氣直接合成乙二醇是將煤炭作為生產(chǎn)原材料，然后經(jīng)過氣化、凈化、提純等工藝形成合成氣，再通過合成氣直接合成乙二醇。一步法可以直接合成乙二醇，應(yīng)用價值非常高，也是具有非常廣闊發(fā)展前景的一種全新生產(chǎn)工藝，但是因為運行壓力是比較高的。副產(chǎn)甲醇量大，無法選擇合適催化劑以及回收率較低，所以并不能實現(xiàn)全面的工業(yè)化生產(chǎn)。

1.2間接合成技術(shù)

間接合成技術(shù)主要是通過煤炭作為乙二醇的生產(chǎn)原材料，利用合成氣形成甲醇，甲醇再經(jīng)過其他的反應(yīng)形成乙二醇。該生產(chǎn)工藝需要經(jīng)過如下幾步：第一，氧氣、二氧化氮、甲醇經(jīng)過酯化反應(yīng)形成亞硝酸甲酯;第二，亞硝酸甲酯和一氧化碳的催化劑之下形成羰化反應(yīng)形成草酸二甲酯;第三，草酸二甲酯經(jīng)過氫氣催化形成乙二醇粗制品，然后經(jīng)過精餾的處理形成乙二醇產(chǎn)品。該技術(shù)的優(yōu)勢就是能耗較低，工藝流程比較短，已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)。

1.3乙烯制乙二醇技術(shù)

該技術(shù)也是以煤炭作為基本原材料制作合成氣，經(jīng)過合成氣反應(yīng)獲取甲醇，再經(jīng)過甲醇制作成為乙烯，然后氧化而形成環(huán)氧乙烷，最終環(huán)氧乙烷利用水合法形成乙二醇。目前我國工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)很多都是應(yīng)用乙烯制乙二醇技術(shù)進行生產(chǎn)，中科院、清華、中國石化等研究出成熟的制造工藝，可以滿足我國的國內(nèi)生產(chǎn)需要。

2乙二醇發(fā)展現(xiàn)狀

2.1乙二醇供應(yīng)情況

從目前工業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國的乙二醇年產(chǎn)量可以達到1159萬t/a，其中，煤制乙二醇491萬噸/年，占比42%，從生產(chǎn)實際情況分析，國有企業(yè)是主要生產(chǎn)企業(yè);從分布范圍分析發(fā)現(xiàn)，煤制乙二醇在中西部地區(qū)分布比較廣泛，這是因為這些地區(qū)的煤炭資源含量豐富，原材料成本比較高。從乙二醇產(chǎn)能方面進行分析，煤制乙二醇產(chǎn)品未來還會有更好的表現(xiàn)。我國的煤炭資源豐富、油氣資源儲量少等，所以導(dǎo)致煤化工領(lǐng)域開始全面發(fā)展。結(jié)合未來的乙二醇投產(chǎn)計劃分析，煤化工依然是主流技術(shù)，未來還會產(chǎn)生更高的利用價值。

2.2乙二醇進口情況

從目前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，我國多年以來持續(xù)進口乙二醇的產(chǎn)品，并且年進口量維持在850萬噸左右，2019年該數(shù)據(jù)上升到980萬噸左右，國內(nèi)的乙二醇生產(chǎn)供給率只有40%左右。所以乙二醇的產(chǎn)品對于國外進口的需求量是比較大的，雖然經(jīng)過我國多年的發(fā)展，進口量存在下降的趨勢，但是占比還比較大，完全通過國產(chǎn)依然不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要。隨著煤質(zhì)乙二醇技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)能必然會有很大的提升，未來會減少對于乙二醇進口的依賴程度，讓供應(yīng)水平得到提升。

對于進口來說，我國主要是從印度、沙特阿拉伯、加拿大、科威特等國家進口乙二醇產(chǎn)品，其中沙特阿拉伯的采購量是最大的，基本占到了總進口量的46%左右。

3乙二醇產(chǎn)品競爭力分析

雖然目前我國的煤制乙二醇技術(shù)具備較高的優(yōu)勢，比如產(chǎn)量高、能耗低、成本低、污染控制效果好等，但是在具體的生產(chǎn)實踐中，還是有很多問題不能從根本上解決。在2019年之后的3年時間內(nèi)，我國只有3套180萬噸的乙二醇新建設(shè)生產(chǎn)線投入生產(chǎn)使用。未來煤質(zhì)乙二醇是否能夠保持可持續(xù)發(fā)展、競爭力提升，還要從下述幾個方面進行分析：

3.1生產(chǎn)成本

煤制甲醇制乙二醇成本如下：1.74×甲醇價格+1500元/噸，2018年甲醇制乙二醇平均利潤為372元/噸，2020年開始，乙二醇市場價格出現(xiàn)下跌的態(tài)勢，所以利潤會進一步壓縮。煤質(zhì)乙二醇在華東地區(qū)銷售價格為4500～5000元/噸。技術(shù)的發(fā)展和進步，工藝水平也得到了很大的提升，生產(chǎn)負荷提升之下，成本還會降低，較之石油路線方面對比分析，煤制乙二醇的成本較低。雖然煤制乙二醇的成本方面有著非常明顯的優(yōu)勢，但是對于煤質(zhì)的要求是比較高的，并且乙二醇主要使用區(qū)域和生產(chǎn)區(qū)域相隔較遠，導(dǎo)致乙二醇的總體運輸成本居高不下。

3.2產(chǎn)品質(zhì)量

從目前生產(chǎn)工藝應(yīng)用情況分析，煤制乙二醇與乙烯制乙二醇工藝方面的缺陷就是產(chǎn)品內(nèi)雜質(zhì)含量比較好，聚合物反應(yīng)環(huán)節(jié)，游離基會呈現(xiàn)出增長的趨勢，可以消除游離的雜質(zhì)，尤其是氧、氮、硫等元素的化合物類型，要做好嚴(yán)格控制，一旦雜質(zhì)超出規(guī)定的含量要求，就會導(dǎo)致游離基阻斷聚合鏈，形成低分子化合物，導(dǎo)致聚合物的性能受到影響。煤制乙二醇的各項具體的指標(biāo)都能夠達到國家標(biāo)準(zhǔn)，但是總體質(zhì)量來說還要遠遠低于乙烯制乙二醇，尤其是色度、紫外透光率方面的指標(biāo)，和目標(biāo)要求的差異明顯，這與煤制乙二醇含有的雜質(zhì)成分存在關(guān)系，所以會給下游纖維染色產(chǎn)生不利影響。

4總結(jié)

綜上所述，煤制乙二醇工藝和技術(shù)的發(fā)展，可以充分利用我國豐富的煤炭資源，緩解國內(nèi)需求，降低環(huán)境污染，促進資源利用率的提升。從工藝角度出發(fā)分析，煤制乙二醇生產(chǎn)工藝效率高、成本低、污染少，所以市場發(fā)展前景非常的廣闊。但是結(jié)合當(dāng)前的實際情況分析，我國煤制乙二醇發(fā)展的經(jīng)濟效益提升方面還要從運輸、技術(shù)等方面做出控制，在項目建設(shè)前，選擇合適的煤制乙二醇生產(chǎn)工藝，形成完善的應(yīng)用體系，降低生產(chǎn)以及運行的成本，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要，并且促進環(huán)境質(zhì)量的改善，實現(xiàn)我國煤制乙二醇工藝競爭力的提升，在國際市場上具備較高競爭力。

參考文獻

[1]楊慶，許思敏，張大偉，等.石油與煤路線制乙二醇過程的技術(shù)經(jīng)濟分析[J].化工學(xué)報，2020，v.71（05）：231-239.

[2]孔會娜，鄭衛(wèi).液相加氫提高聚酯級煤制乙二醇收率的工業(yè)化應(yīng)用[J].現(xiàn)代化工，2020（8）.

[3]付軍之，王莉.我國煤制乙二醇現(xiàn)狀及面臨的問題[J].化工管理，2020，No.544（01）：24-25.

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