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-1-50万吨/年煤制乙二醇项目建议书乙二醇是生产聚酯切片和制冷剂的重要化工原料，目前国际上通常采用石油路线生产，生产过程水耗大、能耗大、成本高，而且关键技术都掌握在国外厂商手中。而中国乙二醇年需求量达700万吨以上，国内用石油乙烯路线每年只能生产200多万吨，仅能满足20％——30％的市场需求，缺口的400多万吨只能依赖进口。经初步测算，煤制乙二醇的完全成本比国内石油路线低46%，应该具有绝对的成本和竞争优势。“煤制乙二醇”的技术路线符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点。掌握煤制乙二醇技术，建设煤基乙二醇项目，延伸产业链，扩大煤化工园区的技术范畴是符合张喜武董事长打造世界煤化工的‘硅谷’”的指示精神的。对提高神宁集团煤化工工业科技水平，拓展煤化工领域都具有重大的科学和产业意义。一、乙二醇的市场分析1.乙二醇的性质乙二醇别名甘醇，分子式为C2H6O2，结构式HO-CH2-CH2-OH，分子量为62.07，熔点为-13.2℃，沸点为197.5℃，闪点为110℃，蒸汽压为6.21kPa/20℃，相对密度为1.11(水=1)，是无色、无臭、有甜味、粘稠的液体，与水混溶，可混溶于乙醇、醚等。贮存时应密封，长期贮存要氮封、防潮、防火、防冻。按易燃化学品规定贮运。2.乙二醇的用途乙二醇(EthyleneGlycol，简称EG)是重要的有机化工原料之一，广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂，还可用作除冰剂、表面涂料、表面活性剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工产品的原料。乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制药工业中，分别用作水合剂和溶剂。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。乙二醇是一个抗冻剂，50％的乙二醇水溶液在－40℃时结冰。3.市场需求我国是世界上最大的乙二醇消费国，近年来，我国聚酯产业的发展大大刺激了乙二醇的需求，年均增速为18.4%。聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，聚酯-2-消费占乙二醇消费总量的90%左右，用于聚酯纤维和非纤聚酯的生产。聚酯纤维即涤纶，广泛应用于服装、家用纺织品和产业用纺织品。近年来我国涤纶生产能力和产量持续增长，2008年产量达到2004.6万吨，拉动了乙二醇的消费量呈快速增长的趋势。非纤聚酯的应用主要是聚酯薄膜、瓶用聚酯和工程塑料等，需求也在逐年增加。但同时期乙二醇的产量没有太大的增长，严重的供不应求使得乙二醇必须大量依赖进口。据化工在线统计，我国2008年乙二醇消耗约700万吨、进口521万吨，2009年消耗约780万吨、进口582万吨，2010年，我国乙二醇的进口量约为664.4万吨，较2009年增加了14%；自2002年以来，进口依存度一直保持在70%以上。2010年随着中石化镇海炼化公司65万吨/年乙二醇装置、中石化天津石化公司42万吨/年乙二醇装置、内蒙古通辽金煤化工公司煤制乙二醇项目一期20万吨/年煤制乙二醇项目的建成投产，国内会增加127万吨乙二醇的年产能，但依赖进口的格局依然不会改变。乙二醇的生产集中度高，中石化、中石油是主要供应商，90%以上采用的是环氧乙烷直接水合法（石油法），产能主要集中在中石化（59.43%）、中石油（19.23%）。近年来我国乙二醇的产量没有大幅增加的一个原因是乙烯短缺和乙二醇原料的运输制约。传统石化路线乙二醇的核心原料是环氧乙烷，由于环氧乙烷受到运输制约的原因，乙二醇装置要依托乙烯工厂建设，由此决定国内乙二醇生产能力主要集中在大型石化企业。另一个原因是生产的成本问题，用乙烯制乙二醇的成本过高。据预测，2015年乙二醇产能将达550万t/a，消费量1100~1150万t/a2000~2015年中国乙二醇供需情况02004006008001000120020002001200220032004200520062007200820092010E2015E单位：万吨0%10%20%30%40%50%产量表观消费量自给率-3-数据来源：2000~2006年数据《中国石油和化工经济分析》2007/122007~2008年数据《中国化工信息周刊》2009/122009~2015年数据《中国化工信息周刊》2010/94.产品价格石油法乙二醇生产成本与石油价格联动，我国进口乙二醇主要来自原料价格低廉的中东地区，对国内乙二醇市场造成了相当的冲击。中东地区生产企业用廉价的乙烷裂解原料制造乙二醇，生产成本足够低廉，仅为250～300美元/吨。据相关数据显示，我国的乙二醇进口均价2009年约为505美元/吨，2010年约为868美元/吨。2005～2009国内乙二醇市场价格和进口价格年份国内价格（RMB/t）CIF价格（USD/t）RMB：USDCIF+税款+国内运费（RMB/t）价差（RMB/t）200588668828.199066(200)200683958447.978453(58)2007929710117.619647(350)2008954110246.94892261920092010537475005058686.836.7752517348123152注：进口关税税率5.5%，增值税税率17%，国内运费平均150元/t。近期，国内乙二醇价格出现了上涨。据中国化学纤维工业协会的相关数据显示，近期国内乙二醇的现货价格已从2010年11月下旬的7900元/吨上涨至9950元/吨，涨幅约为25.95%，上涨了2050元。-4-二、建设规模和产品方案本项目产品方案及生产规模为50万吨/年煤制乙二醇（2套30万吨/年乙二醇装置），年生产时间按8000小时计。三、工艺技术方案目前乙二醇工艺路线主要分为石油路线和非石油路线，工业合成乙二醇的主要方法是先经石油路线生产乙烯，再氧化乙烯生产环氧乙烷，最后由环氧乙烷非催化水合反应得到乙二醇。非石油路线工艺主要是以煤和天然气为初级原料来生产乙二醇。先以煤或天然气制成合成气，再以合成气中的CO和H2为原料制备乙二醇。关于石油路线制乙二醇工艺这里不再累述，着重讲讲合成气制乙二醇工艺。1.国内外合成气制乙二醇技术的概况现在人们日益认识到石油资源的有限性，各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产乙二醇。先以煤或天然气制成合成气，再以合成气中的CO和H2为原料制备乙二醇，采用合成气生产乙二醇，主要有两部分构成：草酸二甲酯合成和精制及乙二醇合成和精馏，CO催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前C1化工研究的重要课题，也是C1化工中最有前途的研究方向之一。该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应条件温和、产品纯度高、生产连续化等优点，是洁净生产、环境友好的先进绿色化学工艺。此方法是利用醇类与NO及氧气反应生成亚硝酸酯,然后在钯（Pd）系催化剂上氧化偶联制得草酸二酯，再经在铜系催化剂上加氢制得乙二醇。现就合成气制乙二醇技术国内外进展介绍如下：（1）国内国内研究机构有中科院福建物质结构研究所（已工业化，首套装置试车成功）、上海戊正工程技术有限公司（已获得主要技术专利，未工业化）、湖北省化学研究院（已完成三个关键催化剂的研究并通过小试成果鉴定）、华东理工大学与上海焦化联合（筹建万吨级中试装置）、天津大学化工学院等（中试阶段）。中科院福建物质结构研究所自1982年起经过多年前期研究获得一系列完全自主产权专利技术和催化剂技术秘密。2005年起，该所与江苏丹化集团有限责任公司、上海金煤化工新技术有限公司强强联手，正式启动了“CO气相催化合-5-成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”的产业化项目。该项研发得到科技部、中科院和福建省的大力支持。经过3年多的努力，成功完成了万吨级煤制乙二醇工业示范装置的设计和建设，成功开车打通全流程并稳定运行1000小时以上。2009年12月7日由中国科学院福建物质结构研究所联合江苏丹化集团和上海金煤化工公司开展技术攻关的世界首创20万吨煤制乙二醇工业示范项目打通了全流程，试车成功并生产出合格的乙二醇产品。这标志着我国在世界上率先实现了煤制乙二醇(CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇)成套技术的工业化应用。由于该项目刚刚投产，实际的生产、能耗数据需要待生产稳定后进一步确定。（2）国外日本宇部兴产株式会社开发成功了CO高压液相催化法合成草酸二丁酯技术，并于1978年建成了5000吨/年高压液相合成草酸二丁酯的中试装置。其后，日本宇部兴产和美国UCC等相继开发成功了CO常压气相合成草酸二酯新工艺。完成了常压气相催化合成草酸二酯的模试和百吨级中试，但至今尚未大规模商业化。日本宇部技术虽然没有建成工业化装置，但采用宇部技术生产草酸二甲酯（生产乙二醇的第一步）的工业化装置已经在日本运行了约10年，积累了丰富的经验。宇部兴产在20世纪八十年代还建成了草酸二甲酯加氢生产乙二醇的小规模实验装置，虽然后来石油危机减弱，此技术没有得到实际应用，但日本宇部在此装置上完成了对催化剂的筛选，获得了高选择性、高活性和长寿命的催化剂。2009年，东华工程科技联合日本高化学在国内建成了草酸二甲酯加氢生产乙二醇的千吨级工业化试验装置，采用日本宇部筛选的催化剂，高效地生产出国标优等品乙二醇，验证了宇部筛选的催化剂的性能，证明了技术的可靠性和先进性。目前在建和拟建的煤制乙二醇项目一览：项目主体产能时间通辽金煤20万吨/年煤制乙二醇工业示范项目2009.12.30试车成功五环科技、湖北省化学研年产300吨级乙二醇中试装2009.9.12签约-6-究院、鹤壁宝马集团签约合作置、20万吨级工业化生产装置惠生（控股）集团鄂尔多斯煤化工30万吨/年2009.5.26奠基开滦集团位于内蒙古鄂尔多斯多联产循环经济项目2x20万吨/年2009.10.16奠基河南煤业化工集团与通辽金煤化工有限公司共同投资2x20万吨/年2009.11.19开工黔西县黔希煤化工投资有限责任公司30万吨/年2010.1.14与东华公司签订EPC合同2.乙二醇工艺技术的选择国内技术基本来源于对日本宇部在二十世纪八十年代开发的合成气制乙二醇技术的消化吸收。由于日本宇部技术并没有在国际上大面积使用，仅在日本宇部兴产建成了生产草酸二甲酯的装置，国内对其技术的掌握有限，因此，国内技术的开发，虽然取得了一些成果，但距离市场应用可能还需要走一段曲折的路。因为技术路线基本相同，国内技术对一些关键技术的掌握不多，特别是催化剂的选择性、转化率和寿命方面距离宇部技术有一定距离，因此，国内技术的实际消耗要比宇部技术高，经济性较差。国内外，利用合成气制乙二醇技术建成的工业化装置仅有采用国内技术在内蒙通辽建成的20万吨/年装置，虽然建成已经1年有余，但生产效果与预期相差甚远。日本宇部技术虽然没有建成工业化装置，但采用宇部技术生产草酸二甲酯（生产乙二醇的第一步）的工业化装置已经在日本运行了约10年，积累了丰富的经验。宇部兴产在20世纪八十年代还建成了草酸二甲酯加氢生产乙二醇的小-7-规模实验装置，虽然后来石油危机减弱，此技术没有得到实际应用，但日本宇部在此装置上完成了对催化剂的筛选，获得了高选择性、高活性和长寿命的催化剂。2009年，东华工程科技联合日本高化学在国内建成了草酸二甲酯加氢生产乙二醇的千吨级工业化试验装置，采用日本宇部筛选的催化剂，高效地生产出国标优等品乙二醇，验证了宇部筛选的催化剂的性能，证明了技术的可靠性和先进性。所以我们推荐采用日本宇部公司的技术。其技术特点如下：（1）草酸二甲酯合成装置在日本宇部兴产已有近十年的生产历史，积累了丰富的运行经验；（2）草酸二甲酯合成催化剂具有活性好、选择性高的特点，且催化剂寿命长；（3）宇部兴产具有获得高纯度草酸二甲酯的技术和经验，保证了下游草酸二甲酯加氢原料的稳定性；（4）由于有亚硝酸酯存在，草酸二甲酯生产过程危险性大，宇部兴产具有丰富的安全运行经验；（5）由于采用高纯度草酸二甲酯作原料，加氢产物组成相对简单，降低了乙二醇精馏的难度，降低了精馏能耗；（6）草酸二甲酯加氢催化剂活性好、选择性高，保证了乙二醇产品的高收率，降低了产品的单位消耗；（7）草酸二甲酯加氢虽然没有工业化运行的经验，但由于采用国内外应用