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2016年我國煤制乙二醇生產工藝和技術發展趨勢分析
2016/9/30 10:25:35 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:無論是中國還是外國,都采用了煤制乙二醇技術,雖然這項技術出現的時間不相上下,但是,通過后期的發展,已經在技術上表現出明顯的差距。在國外,進行乙二醇生產的技術主要是利用合成氣-草酸酯-乙二醇的生產工藝,這種方法有明顯的優勢,制作簡單,并且反應無論是中國還是外國,都采用了煤制乙二醇技術,雖然這項技術出現的時間不相上下,但是,通過后期的發展,已經在技術上表現出明顯的差距。在國外,進行乙二醇生產的技術主要是利用合成氣-草酸酯-乙二醇的生產工藝,這種方法有明顯的優勢,制作簡單,并且反應迅速,可以在短時間內大幅提升產能。但是,在我國,制作煤制乙二醇的工藝主要是依靠成天數的草酸酯來進行合成。針對我國的制作工藝,很多科研機構也在不斷研制新型的設備。
近幾年,煤制乙二醇的工藝在不斷發展,但是該項工藝技術還沒有足夠成熟,存在一定的難題:
A.對催化劑的研發、制作以及工業化生產;B.NO再生工藝;C.精細化乙二醇工藝;D.關鍵工藝設備的投入。其中包括催化耦聯羰基化反應器、一氧化碳脫氫反應器、加氫反應器等等。
現在,我國很多科研院所都在積極研發催化劑,但是普遍存在強度低、壽命短、不穩定等問題。
2015年我國建成投產的煤制乙二醇產能
資料來源:公開資料整理
中經先略數據中心發布的《2016-2022年中國煤制乙二醇行業分析及發展趨勢研究報告》分析:目前,煤制乙二醇主要有煤制烯烴、一步合成、草酸酯三種路線,在煤制乙二醇項目中,草酸酯路線中間環節較少,生產成本較低,相對石油法具有較強的競爭力。煤制烯烴路線在石油法基礎上結合了煤制烯烴環節,成本較高,競爭力較弱。因此,草酸酯路線是當前我國煤制乙二醇的主流技術路線。
煤制乙二醇三條技術路線比較
資料來源:公開資料整理
非石油路線法是以天然氣、煤炭或生物質資源為原料,采用不同的方法合成乙二醇。其中,以天然氣和煤炭為原料制取乙二醇采用的是“天然氣/煤炭-合成氣(CO +H2)-環氧乙烷-乙二醇”路線。
我國目前已大規模工業化的是褐煤制乙二醇,該種生產工藝符合我國缺油、少氣、煤炭資源豐富的資源特點,且相對石油路線法成本優勢明顯,具備工藝流程短、能耗低、水耗低、排放低、盈利能力好等優勢。
石油工藝與煤化工藝的對比
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煤制乙二醇主要工藝
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國內外最新技術進展及趨勢:
(1)乙烯氧化水解法,是乙烯不經環氧乙烷而氧化水解成乙二醇的方法。反應過程實際上分兩步進行。首先,使乙烯、氧和乙酸在催化劑存在下反應生成中間產物乙酸乙二醇酯。然后,在酸催化下使酯水解為乙二醇。此過程雖然產物選擇性較高, 但由于反應分兩步進行,水解釋出的乙酸需循環使用,且存在腐蝕及能耗問題,所以自1978 年哈康公司建成年產360kt乙二醇裝置后,未見推廣。
(2)氯乙醇水解法。德國巴登苯胺純堿公司開發的氯乙醇水解法生產乙二醇是較早的工業方法。此法副產物少,但生成的氯化鈉難以分離,又未能解決腐蝕及能耗高等問題,迄今尚未得到推廣。
綜合上述各種生產工藝,以生物質發酵制備混合多元醇技術利用可再生的資源同時生產出多種重要化學品,如果有成功高效的分離技術配合,潛力誘人。以乙烯(環氧乙烷)為原料的環氧乙烷水合法是目前乙二醇工業生產的唯一工藝,但能耗高,消耗大量石油資源,經濟效益低。環氧乙烷催化水合法可以大大降低水比,節省能耗,降低生成成本。半石油路線的碳酸乙烯酯法可充分利用CO2資源,減少了環氧乙烷的消耗,在現有環氧乙烷生產裝置內,只需增加生產碳酸乙烯酯的反應步驟就可以生產碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯兩種應用廣泛的化工產品。利用合成氣的“CO催化合成草酸酯和乙二醇”技術,充分利用我國相對豐富的煤和天然氣資源,生產我國目前供不應求的乙二醇,彌補我國石油資源的不足,將對我國的化工和能源產業產生巨大的影響,此技術被國際化工界認為是當今世界C1化工領域的一項重大新工藝、新技術。
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