不能不听的忠告:煤制乙二醇难过三关
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煤化工领域中合成乙二醇的研究方法探讨摘要:乙二醇作为聚酯纤维的主要原料,广泛应用于纺织、汽车、建筑等领域,其生产技术的优化和进步对于保障我国的经济发展和社会稳定具有重要意义。
然而,传统的煤化工生产乙二醇的过程存在着能源消耗高、污染严重、生产效率低等问题。
因此,寻找高效、环保的煤化工生产乙二醇的方法,是当今科学界的一个重要课题。
基于此,本文对煤化工领域中合成乙二醇的研究方法进行探讨。
关键词:煤化工;乙二醇;合成方法引言:随着全球能源需求的不断增长,对清洁能源和可持续发展的需求也日益迫切。
煤化工是一种将煤炭资源转化为多种化学品的过程,在化学工业中具有重要地位。
乙二醇是煤化工领域中的一种重要产品,广泛应用于聚酯纤维、防冻剂、润滑剂等领域。
近年来,由于聚酯纤维产业的快速发展,乙二醇的需求量持续增长。
因此,探讨煤化工领域中合成乙二醇的研究方法具有重要的经济和社会意义。
一、煤化工领域中合成乙二醇的作用(一)、可靠性乙二醇是聚酯纤维(如涤纶)的主要原料。
聚酯纤维在纺织、汽车、建筑等领域有广泛的应用。
因此,乙二醇的生产和供应对于聚酯纤维产业的稳定运行具有重要的保障作用。
乙二醇的合成是煤化工生产链的关键环节。
它连接了煤炭资源的转化和进一步加工,对于煤化工产业的整体效率和经济效益有重要影响。
与传统的石油基聚酯纤维生产相比,乙二醇的煤化工生产具有更高的能源效率和更低的环境影响。
因此,它对于推动我国的能源转型和实现可持续发展具有积极的作用。
乙二醇的煤化工生产涉及到一系列复杂的化学反应和物理过程,对于技术创新和工艺优化具有很大的挑战。
因此,乙二醇的生产技术对于推动煤化工技术的发展和进步具有重要的影响。
(二)、经济性乙二醇是聚酯纤维的主要原料,然而石油资源有限,价格波动大。
煤化工生产乙二醇能够有效地替代石油基原料,降低生产成本,提高能源利用效率。
随着煤炭资源的开发和利用,煤化工产业的规模逐渐扩大。
规模化生产可以降低单位产品的生产成本,提高经济效益。
煤制乙二醇进展及问题分析杨帅龙【摘要】介绍了以煤替代石油为原料制备乙二醇的主要工艺路线,有甲醛羰化法、直接合成法和草酸酯合成法.经长期研究,草酸酯合成法制备乙二醇已大规模工业化;但其中也存在运输成本高、污染严重、催化剂寿命短及产物分离难度大等问题,有待于进一步解决.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】3页(P7-9)【关键词】乙二醇;煤制乙二醇;草酸酯【作者】杨帅龙【作者单位】河南能源化工集团永城永金化工有限公司,河南永城476600【正文语种】中文【中图分类】TQ223.162•综述与述评•乙二醇是一种重要的化工原料,由于国内聚酯行业的需求量不断增加,乙二醇的进口量也不断攀升,因此自主开发出乙二醇的生产技术日益重要[1]。
目前国内乙二醇生产主要依靠石油路线,但我国富煤少油的国情,促使研究开发煤炭转化为乙二醇的技术越来越受到重视。
煤制乙二醇技术主要是通过煤气化后的合成气进行乙二醇产品的制备,其路线主要有甲醛羰化法、合成气直接合成法和草酸酯合成法。
1.1 甲醛羰化法该工艺主要是通过甲醛和CO在强酸催化作用下生成乙醇酸,然后将乙醇酸气相加氢制备乙二醇。
该工艺最早由美国杜邦公司提出,但该方法操作压力高,设备腐蚀严重。
后经过美国雪佛龙公司改进,虽操作压力由70 MPa降低至7 MPa,但仍因其操作压力高而未能工业化采用[2]。
1.2 合成气直接合成法合成气直接合成乙二醇理论上是符合原子经济性的,1947年美国杜邦公司以Rh、Ru、Co的配合物为催化剂进行了实验,而后经过美国UCC公司改进,最终在60~100 MPa操作条件下制备出乙二醇,但伴随着大量甲酸酯副产物的生成[3]。
1.3 草酸酯合成法CO经草酸酯合成乙二醇的工艺最早由日本宇部工业公司开发,起初采用PdCl2/CuCl2催化剂在液相条件下,通过CH3OH、CO、O2反应生成草酸酯,然后经过加氢制备出乙二醇。
2024年煤制乙二醇市场分析现状1. 市场概述煤制乙二醇是一种重要的化工产品,具有广泛的应用领域。
它是通过将煤进行化学反应制得的,可以替代传统的乙烯制备方法。
煤制乙二醇市场近年来发展迅速,但仍面临一些挑战和机遇。
2. 市场规模近年来,煤制乙二醇市场规模不断扩大。
根据市场调研数据显示,全球煤制乙二醇市场预计在未来几年保持稳定增长。
市场规模的扩大主要得益于煤制乙二醇的广泛应用,如涂料、塑料、纺织等领域。
3. 市场驱动因素煤制乙二醇市场的增长主要受到以下几个因素的推动:3.1 可持续发展需求随着全球对可持续发展的重视程度增加,煤制乙二醇作为一种可再生能源,受到越来越多的关注。
它可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放,满足绿色环保的需求。
3.2 替代传统产品煤制乙二醇可以替代传统的乙烯制备方法,具有较低的成本和更好的环境友好性。
在一些发展中国家,煤制乙二醇已经成为替代传统乙烯的重要选择。
3.3 市场需求增长随着各个工业领域的快速发展,对煤制乙二醇的需求不断增长。
尤其是在涂料、塑料、纺织等领域,煤制乙二醇的应用需求非常广泛。
4. 市场竞争格局煤制乙二醇市场竞争激烈,存在多个主要生产和销售商。
这些企业在产品质量、价格竞争、渠道网络等方面展开竞争。
5. 市场发展趋势5.1 技术创新随着科技的不断进步,煤制乙二醇的制备技术也在不断改进和创新。
新技术的应用可以提高生产效率,降低成本,从而推动市场的发展。
5.2 区域发展差异煤制乙二醇市场在全球各个地区的发展存在差异。
一些地区的市场较为成熟,竞争激烈;而其他地区的市场仍处于起步阶段,具有较大的发展潜力。
5.3 环保要求提升随着环保要求的提升,市场对于煤制乙二醇的环保性能要求也在不断提高。
企业需适应市场的变化,开发更环保的产品,以满足市场需求。
6. 持续发展策略面对市场竞争和发展趋势,企业可采取以下策略来实现持续发展:•不断进行技术创新,提高产品质量和生产效率;•加强市场开拓,拓展销售渠道,提升品牌影响力;•关注可持续发展需求,积极推广绿色环保产品;•加强与合作伙伴的合作,共同开展市场推广和产品开发。
影响煤制乙二醇产品质量的因素摘要:乙二醇(EG),又名“甘醇”,是一种重要的有机化工基础原料,被广泛用于聚酯纤维(PET)、防冻剂和增塑剂等化工领域。
从煤制乙二醇原料、生产工艺控制、质检、储存、装卸、运输等各个环节,阐述了影响煤制乙二醇产品质量的内外界因素,并结合煤制乙二醇生产运行的实际经验,给出了煤制乙二醇质量管控的要点和操作注意事项,可为煤制乙二醇全面质量管理提供参考和借鉴。
关键词:乙二醇;聚酯纤维;紫外透光率;产品质量;全面质量管理引言煤制乙二醇工艺,其反应过程不同于乙烯法,产生的微量杂质也有别于乙烯路线所产生的杂质,主要有乙醇酸甲酯、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、甲酸甲酯、二甲醚、二氧戊环、甲氧基乙酸甲酯、乙二醇单甲醚、l,2-丙二醇、单(二)甲酸乙二醇酯等,其中影响220nm紫外透过率的杂质主要为低级羧酸、酯类和共轭的醛,影响275nm紫外线透过率的杂质主要为环状二酮等化合物。
乙二醇(EG)合成是草酸二甲酯(DMO)和氢气(H)2在一定的温度和压力下与加氢催化剂(铜基催化剂)作用反应生成粗乙二醇,粗乙二醇经精馏后产出符合国家和行业标准的乙二醇产品送罐区储存后外卖。
原料草酸二甲酯和氢气的质量、加氢催化剂厂家选择、装填质量、还原质量、乙二醇合成系统开停车频次、生产负荷、温度、压力、氢酯比、空速、有效气体含量等因素对粗乙二醇质量有着重要影响,乙二醇精馏系统温度、压力、组分和pH值等工艺指标,质检分析取样条件、成品储存、装卸、运输环节的操作管控都影响着产品乙二醇的质量。
1运行过程中存在的问题及解决措施1.1乙二醇产品纯度低1,2-丁二醇与乙二醇沸点相近、结构相似,1,2-丁二醇的分离是煤制乙二醇精馏装置的重点和难点,也是影响乙二醇产品纯度的主要因素。
主要采取以下措施加大1,2-丁二醇的分离:(1)稳定脱酯塔真空度,提高分离效果。
脱酯塔真空度宜维持在-80kPa,可以提高1,2-丁二醇等组分的相对挥发度,大大降低其分离难度。
2014年5月煤制乙二醇技术现状及存在的主要问题郭邑(吉林石化公司乙二醇厂132021)摘要:在对我国的煤制乙二醇技术发展应用现状进行详细论述的过程中,分析了几种合成工艺技术存在的优点与不足,其中重点论述了草酸酯工艺路线。
最后,从乙二醇的需求实际情况出发,分析了煤制乙二醇技术存在的主要问题,为将来煤制乙二醇技术的发展方向提供参考。
关键词:煤制乙二醇;草酸酯;工艺特点引言乙二醇属于一种重要的有机化工材料,其主要用来生成塑料、聚酯纤维、橡胶、胶粘剂、非离子表面活性剂以及乙醇胺以及炸药等产品,通过处理之后部分可以用作润滑剂、增塑剂、防冻剂以及其他的溶剂。
当前,工业中主要是采用通过石油来生成乙二醇。
但是,近些年来,随着石油资源的日益短缺以及国际油价波动较大的影响,而且我国生成乙二醇的相关技术受制于国外,造成了国内乙二醇生成产能不足的问题,不能完全满足市场的需要。
而我国的煤炭资源较为丰富,通过使用煤制乙二醇存在一定的资源优势,因此在2009年将煤制乙二醇纳入到了国家石化产业振兴规划当中。
经过近些年的发展建设,该工业体系取得了一定的发展和建设成果,但是还存在着一些问题。
因此,有必要在分析我国煤制乙二醇技术现状的基础上,分析其中存在的主要问题,为煤制乙二醇产业的发展提供参考。
一、我国煤制乙二醇技术发展应用现状从产品的工艺路线来看,煤制乙二醇的工艺路线包括三种:1.直接合成工艺采用煤作为乙二醇制取合成气(CO+H 2),之后进一步合成为乙二醇。
该合成工艺路线最早由美国的杜邦公司于1947年提出,但是该合成工艺路线对生产技术条件较为苛刻,需要催化剂以及高温高压作为反应条件,目前为止依然没有实现产业化生产。
但是,若能够实现在较低环境要求下进行,则该工艺将极具发展力。
2.利用甲醇、甲醛合成采用煤作为主要的原料,通过一系列的处理,例如气化、变换、净化之后得到了合成气,之后再利用合成气制成甲醇,并将甲醇制成乙烯,利用乙烯经过氧化处理之后得到环氧乙烷,最终利用环氧乙烷通过水合反应的方法得到乙二醇。
煤制乙二醇过剩风险或一两年后显现?2021年新开工建设5套,复工2套,前期工作推进14套,涉及产能739万吨。
2021年方案新增产能350万吨……煤制乙二醇产业开展近年来驶入了前所未有的“快车道〞。
不仅产能增加,盈利能力也非常可观。
金联创提供的资料显示,煤制乙二醇在我国现有3条乙二醇制取路线中本钱最低,西部煤炭资源丰富地区,吨本钱可低至5100元。
随着技术的不断成熟,其已成为乙二醇开展的主力军,目前煤制乙二醇企业全部盈利。
然而,在一片大好形势之下,多位业内人士在接受记者采访时却表示,近几年煤制乙二醇工程上马过多过快,存在产能过剩风险,应谨慎推进。
产能约占乙二醇总产能的35%资料显示,乙二醇主要用于制聚酯涤纶、聚酯树脂、吸湿剂、增塑剂、外表活性剂、合成纤维、化装品和炸药,并用作染料、油墨等的溶剂,配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂,制造树脂等等,用途十分广泛。
从乙二醇的生产路线来看,据介绍,目前石油基乙二醇产能约占56%,煤制乙二醇约占35%,其余为甲醇制乙二醇。
煤炭加工利用协会发布的统计数据显示,截至今年一季度,我国已投产17个煤制乙二醇工程,合计产能300万吨/年,约占我国乙二醇总产能的三分之一。
同时,煤制乙二醇在建工程仍有12个之多,总产能逾300万吨/年。
此外,一批在2021年立项或规划的共计400万吨产能煤制乙二醇工程预计于2021年及之后投产。
记者注意到,在已投产的17个煤制乙二醇工程中,仅河南能源化工集团就有5个,分别位于新乡、濮阳、安阳、洛阳和永城。
自2021年起至今年3月8日,5套2021/年乙二醇装置全部投产运行。
统计数据显示,截至日前,河南能源化工集团煤制乙二醇产能布局已达140万吨/年。
卓创资讯分析师王萍在接受记者采访时表示,近期煤制乙二醇价格在7800元/吨左右,较6月底已上涨了1150元/吨,预计未来短线震荡调整,高位那么有压力。
“每吨煤制乙二醇的盈利约为2021元左右。
〞王萍介绍。
煤制乙二醇未来5年或将洗牌最近一段时期,原油价格的不断下跌给整个煤制乙二醇行业带来非常大的影响。
由于受油价下跌利好因素的影响,传统石脑油制乙二醇加工成本在不断的下降,部分乙二醇生产厂家赢利能力得到一定改善。
去年12月上半月期间,国际市场上的原油价格在60.94美元/桶~66.80美元/桶区间徘徊,美国原油期货也下跌至自2009年后这5年以来的低点,甚至逼近每桶60美元。
上游能源油价的明显下跌让传统石脑油制乙二醇生产企业似乎看到了很大的希望,也让传统石脑油制乙二醇生产企业在12月上旬赢利空间达到了1000元/吨~1200元/吨的水平,而甲醇制以及煤制乙二醇虽仍有赢利,但和石脑油制乙二醇相比,已无利润优势。
众所周知,由于煤制乙二醇尚不能完全运用到下游聚酯产业链行业中去,因为国内有部分国营大型聚酯企业以及民营或合资企业都是采购10%~20%的煤制乙二醇与石脑油制乙二醇参合起来使用,煤制乙二醇和传统烯烃制乙二醇相比,其优势仅在成本上,而国际油价的不断下跌和煤炭价格的小幅回升,给中国的煤制乙二醇产业带来了非常大的冲击,国内煤制乙二醇生产企业的销售压力也将增大。
之前预测在2013年~2015年,随着煤制乙二醇技术逐渐成熟,企业将更加倾向这种路线,该种生产工艺符合中国缺油、少气、煤炭资源丰富的资源特点,且相对石油路线法成本优势明显,每吨加工成本低大约500元/吨~1000元/吨,且具备工艺流程短、能耗低、水耗低、排放低、赢利能力好等优势。
然而没想到原油价格下跌至5年来最低点,这让煤制乙二醇生产企业有些措手不及。
据测算,只有油价在75美元/桶甚至以上水平的时候,中国煤制乙二醇还有竞争优势,而如今油价下跌幅度很大,可以说根本没有优势可言。
下游聚酯PET生产企业也就不会再想通过选用煤制乙二醇原料达到“降本增效”的根本目的。
目前,国内生产的乙二醇主要采用石油路线,产品成本与国际油价紧密联系在了一起,市场销售的价格也会跟随原油价格变化而振荡。
煤制乙二醇现状及问题分析乙二醇作为我国化工产业中的一种基础有机化学原料,其生产成本和产品质量对化学产业的整体综合水平有着非常直接的影响,同时对整合工业的运行与发展都有着至关重要的影响。
然而,社会主义市场经济使得我国市场竞争越来越激烈,这导致乙二醇的价格和质量也遇到了较大的挑战。
煤制乙二醇的生产工艺由于具有耗能少、污染轻、成本低、生产快等特有优势,赢得了诸多企业和科研机构的密切关注与极大重视,但是其研发和生产过程中存在较多的问题需要解决。
基于此,本文在分析煤制乙二醇的发展现状与存在问题的基础上,提出一系列的解决方法,以期推动煤制乙二醇的发展更加规范化和合理化。
标签:煤制乙二醇;现状;问题在我国化学产业中,乙二醇作为一种至关重要的有机化工原料,与塑料、橡胶等的生产都有着紧密的联系。
但是,当前我国仍然将石油作为乙二醇的生产原料,而石油由于资源短缺、价格昂贵,极大地提高了乙二醇的生产成本。
再加上我国的乙二醇生产技术多年来一直都是从国外引入,这在很大程度上制约了乙二醇的产品产能与生产规模,导致市场上供不应求。
而煤制乙二醇的生产工艺从根本上解决了这一历史难题,下文基于煤制乙二醇展开讨论。
1煤制乙二醇现状1.1市场环境从供给来看,我国与北美、欧洲是煤制乙二醇的主要产出国。
而从需求来看,我国作为发展中国家中最大且发展最快的国家,对乙二醇的需求量呈现逐年增加的趋势,但是,我国目前的乙二醇产能难以满足日益攀升的市场需求,大约一半的乙二醇需求量仍然依赖于国外,我国当前面临着严重的供不应求的现象。
而聚焦于中国本身,我国的煤制乙二醇的发展存在明显的问题,乙二醇消费市场常常因为煤炭资源不足以及煤炭运输成本高而造成乙二醇生产成本增加,从而极大得影响了煤制乙二醇的市场竞争力;而煤炭资源丰富的地区常常因为市场需求少以及配套设施不齐全而导致煤制乙二醇发展缓慢。
1.2生产技术煤制乙二醇技术虽然在中国与国外出现的时间并无太大的相差,但是再经过后期的发展之后呈现出较为明显的差异。
煤制乙二醇技术选择需谨思慎行煤制乙二醇技术选择需谨思慎行——2014中国国际煤化工发展论坛后续思考乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,主要用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。
我国乙二醇生产能力和产量远不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求。
据统计,2013年国内乙二醇表观消费量接近1192万吨,国内总产量大致368万吨,进口量为824万吨,进口依存度达69.25%。
“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇,开创了乙二醇生产新的原料来源,其工业示范于2009年被列入石化振兴规划。
由于乙二醇市场成熟,价格较高,煤制乙二醇盈利前景良好。
工业化及工程放大是关键乙二醇制备工艺流程图由于国内富煤少油特点,加之下游聚酯行业需求的拉动,我国乙二醇进口依赖度居高不下,导致大量拥有煤矿资源、工业尾气(钢铁、焦化)和聚酯生产企业考虑产业链延伸进而进入煤制乙二醇领域。
但是,由于跨行业发展和对现代煤化工了解的局限性,项目业主存在重投资轻运行成本,重产能轻质量,重低端低产能的简单累加轻高效大型化高产能的技术应用等现象。
过于强调新技术风险,忽视大型化应用技术带来的持久市场竞争力和运行成本降低的客观优势,从而,屡现生产负荷低位徘徊、聚酯级产品质量不稳定、多套低产能低效累加的现象。
近日在北京举办的2014中国国际煤化工发展论坛上,合成气制乙二醇项目大型工业化和工程放大自然成为本次论坛焦点,备受业内人士关注。
长期对合成气间接制乙二醇有深入研究的上海戊正工程技术有限公司总工程师王保明在本次论坛上对合成气制乙二醇项目大型工业化和工程放大,特别是技术方案选择做了深入分析。
技术选择如何考虑经济性?石油乙烯路线乙二醇单套装置20万吨/年以上,国内最大单套单系列为50万吨/年装置。
而现有合成气路线乙二醇20~30万吨/年规模反应器多为12 -14台5万吨/年一条线的反应器串、并联及配套系统。
国家相关政策收紧煤制乙二醇前途暗淡2015.3曾经是新型煤化工“龙头”之一的煤制乙二醇,眼下正陷入前所未有困境。
一方面,石油价格持续下探,使煤制乙二醇对乙烯法乙二醇的成本优势几乎消失殆尽;另一方面,由雾霾问题引发的公众对煤化工环保争议日趋激烈,导致国家一系列相关产业政策出现收紧态势。
更为雪上加霜的是,历经数年,煤制乙二醇示范装置开开停停始终没能顺利达产达标。
种种难以预料的迹象不禁让业界开始用充满疑虑的眼光,重新审视这一昔日的新型煤化工宠儿。
一、石油价格暴跌成本优势削弱“目前,原油价格已经下跌至60美元/桶以下,煤制乙二醇较乙烯法乙二醇的成本优势发生逆转,乙烯法取得了价格竞争优势。
国际市场方面,乙二醇价格也屡创新低,从去年上半年均价7300元/吨,下探至现在的5000元/吨左右,跌幅超过30%,刷新6年以来的价格新低。
两面夹击,直接导致了国内煤制乙二醇全行业濒临亏损的边缘。
”内蒙古科技大学化工学院院长王亚雄博士如是说。
据王亚雄介绍,当前,世界范围内生产乙二醇的工艺技术路线主要有两种:一种是传统的原油—石脑油—乙烯制乙二醇,如果按原油价格60美元/桶以下计算,其生产成本为4000元/吨左右;另一种就是我国独创的煤制乙二醇,该技术装置产业化推广实施范围较大的以中科院福建物质结构研究所与江苏丹化科技(600844,股吧)集团合作开发的技术为主,工艺成本在4500元/吨左右。
在全球经济还尚未走出衰退阴霾,原油价格持续走低的情况下,乙烯法重创了我国方兴未艾的煤制乙二醇项目的生存空间。
去年至今,众多已投产煤制乙二醇装置停产检修或推迟开工成为普遍常态。
王亚雄说,按照综合成本测算,煤制乙二醇只有原油价格在80美元/桶以上时才能具有与乙烯法的竞争优势。
尽管国内的煤制乙二醇项目多以价格较低的褐煤为原料,且项目业主多是大型煤炭企业转型,但煤制乙二醇装置前期投入较大,且技术并未完全成熟,不能满负荷运行,设备折旧费用高,削弱了其成本优势。
煤基乙二醇技术难点分析及前景展望发布时间:2022-12-06T06:12:16.035Z 来源:《科学与技术》2022年第15期第8月作者:王伟东[导读] 目前我国乙二醇的主要合成方法是石油路径法和煤基合成气路径法。
王伟东陕西渭河彬州化工有限公司陕西省彬州市 713500摘要:其中,以煤基合成气为原料,通过联合氧化反应生产草席,然后添加氢制备乙二醇的工业生产技术日趋成熟。
随着乙二醇技术的迅速发展,中国建设了大量煤基乙二醇项目,在生产运行中遇到了诸多困难。
石油化工新技术的大力发展符合中国市场的需要和能源结构的特点,但要适度促进工业发展,需要充分考虑投资的合理性和资源的技术储备。
在此基础上,本文主要分析了草酸酯法乙二醇生产过程中遇到的困难,探讨了解决办法,为工业生产提供了参考。
关键词:目前我国乙二醇的主要合成方法是石油路径法和煤基合成气路径法。
煤基乙二醇;难点分析;展望;聚乙醇酸前言乙二醇主要用于涤纶纤维的生产、不饱和聚酯树脂、功能性添加剂和非离子表面活性剂,还可用作染料和油墨的溶剂,以及玻璃纸、纤维和皮革的增湿剂。
是一种广泛使用的重要有机化学品。
根据原料和中间产品的不同,乙二醇生产工艺主要包括三个途径:煤化工、煤炭和生物量转化。
煤化工路线符合中国的能源结构特点,原材料容易获得,价格低廉,相关基本技术自主控制,是一条更适合中国国情的乙二醇生产路线。
1 草酸酯法工艺原理目前,所有工艺均使用一氧化碳和甲基亚硝酸盐合成甲基邻苯二甲酸酯,然后使用氢合成甲基卡西酮生产乙二醇。
它们通常是乙烯再生装置、草酸盐合成装置、排气装置、氢装置和精炼分离装置。
甲醇、一氧化氮和氧在乙烯再生塔中反应产生亚甲基亚硝酸盐,亚甲基亚硝酸盐是一种副产品。
添加到酯再生装置中的硝酸用于与甲醇反应,补充系统中丢失的甲基亚硝酸盐。
草盐合成反应器是反应堆内装有钯催化剂的管式反应堆,管外水消除热量。
在钯催化剂的存在下,甲基亚硝酸盐和一氧化碳合成百草枯,副产品碳酸甲酯经过细蒸馏纯化。
煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题的分析乙二醇英文名为“ethylene glycol”,俗称“甘醇”,具有与水互溶的特点,是一种无颜色、无臭味儿、有甜味儿的有毒液体。
基于此,本文就对煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题进行分析,以期为煤制乙二醇生产工作提供参考依据。
标签:乙二醇工艺技术;生产技术;煤基合成气;氧化酯化;羰化偶联由于乙二醇能与水、丙酮等溶液相互溶合,且在醚类中溶解度小,所以在溶剂、防冻剂、合成涤纶等材料制作过程中被广泛使用。
同时,由于乙二醇具有一定毒性,所以也是硝酸酯炸药的组成部分,用途广泛。
基于此,本文就对煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题展开探究,以期保证煤制乙二醇工艺技术及生产技术使用合理,提高乙二醇制作产量。
1 煤制乙二醇工艺技术的分析在聚酯工业迅速发展的背景下,我国对乙二醇的需求呈现出快速增长的态势,使得乙二醇出现“供不应求”的局面,此种情况下,相关单位开始通过煤制乙二醇工艺技术进行乙二醇生产工作,具体生产方式主要采用石油这条工艺路线,但是在石油这条工艺路线中还包含石脑油原料法和乙烷原料法这两种:一方面,石油原料法主要是指采用“原油-石脑油-乙烯-环氧乙烷-乙二醇”路线,生产乙二醇,该生产工艺在生产过程消耗成本高,不经常被使用。
另一方面,乙烷原料法主要采用“乙烷-乙烯-环氧乙烷-乙二醇”路线,以天然气、煤炭等为原料,采用不同的方法合成乙二醇,该种生产工艺符合我国煤炭资源丰富的资源特点,且工艺流程短、能耗低。
目前,煤制乙二醇工艺生产过程中还存在诸多种类的选择,主要选择内容为催化剂性能和工艺流程这两个方面,因此,在煤制乙二醇工艺技术应用次数逐渐增多的背景下,要想保证乙二醇生产质量,相关人员还需要加强以下两个方面的改进工作:一方面,改进催化剂性能和使用寿命;另一方面,结合现场装置的实际运行情况,对煤制乙二醇工艺流程进行改进和调整。
2 煤制乙二醇工艺生产技术问题的分析2.1 煤制乙二醇工艺生产中管线问题分析煤制乙二醇在生产过程中主要会涉及到乙二醇氧化酯化、羰化偶联这两部内容,在这两部分操作过程中会使用众多的化学材料,如,NO、O2、CH3OH、CO、CH3NO2等等,在这些化学材料中,有的有毒、有的易燃易爆,所以,在煤制乙二醇工藝生产中需要合理设计开车置换管线、停车压料管线、循环管线等众多管线,保证煤制乙二醇工艺生产过程中可以顺利结晶,提高乙二醇生产效率,保证乙二醇生产质量。
煤制乙二醇精馏装置运行问题分析及改进措施摘要:该公司20万吨/年乙二醇八塔精馏工艺,针对生产中存在乙二醇产品纯度偏低,脱醇塔塔顶循环使用甲醇不合格品,脱醇塔A和脱重塔塔釜成分过重和物料不流,负压塔塔釜泵机封经常漏油,脱醛罐压差偏高等设备常见故障,提出了工艺指标调整和技术改造措施。
改进后乙二醇产品纯度提高到99.0 m~2,满足聚酯级乙二醇国家标准要求,使设备安全平稳运行。
关键词:煤制乙二醇;精馏装置;产品纯度;设备故障;工艺指标1煤制乙二醇8塔蒸馏工艺流程研究从加氢装置出来的粗乙二醇经泵送至脱醇塔A,脱醇塔A上部分离得到的洁净甲醇返回反应区回收利用,脱醇塔A的塔釜物料流入脱醇塔A并进一步除去甲醇再进入脱醇塔A。
脱醇塔的C顶分离出水,甲醇和乙醇等低沸点物质流入脱水塔,脱水塔顶采少量甲醇循环使用,中间侧线采副产品乙醇并将塔釜分离出水送污水处理装置处理。
脱醇塔的C塔釜料送入脱酯塔内,脱酯塔顶轻组分送入回收塔内,除去酯类和其它较难从乙二醇中分离出的成分后塔釜料送入产品精馏塔内。
从产品精馏塔侧生产线上提取的乙二醇产品经过脱醛处理后送至储运设施外销售,塔釜重组分送至脱重塔去除二乙二醇和其他重组分,塔顶物料随脱重塔顶部物料送至液相加氢装置并经过反应加氢处理后回送系统。
2运行中出现的问题和解决办法2.1 重组分过量导致产品纯度降低粗乙二醇所含二乙二醇,三乙二醇,碳酸乙烯酯及其它重组分,对乙二醇产品纯度亦有显着影响。
除去重组分主要采取以下措施:一是降低各塔液位和缩短高温塔釜内物料停留时间。
当乙二醇温度超过150℃时就会产生聚合反应并产生二乙二醇和其他重组分,因此需要缩短高温塔釜内物料停留时间和减少乙二醇副反应在塔釜内的产生。
二是产品精馏塔塔釜重组分中二乙二醇的质量分数要控制在一定范围内,过高的含量会导致重组分进入侧线进行开采,从而导致产品纯度降低。
三是脱重塔塔釜内重组分中二乙二醇的质量分数宜控制在40%~60%之间。
煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题的分析現在我国煤制乙二醇工艺技术有多种,煤基合成气经草酸二甲酯(DMO)制乙二醇工艺是其中一种工艺方法,此工艺方法是近期研究的主流方向,其工艺路线:把煤气化后的合成气经脱硫、脱碳、制氢等工序得到的CO和H2,通过氧化酯化、羰化偶联、加氢、精制四个过程得到乙二醇。
本文主要就氧化酯化、羰化偶联单元的工艺技术及生产中遇到的工程设计细节方面进行探讨。
标签:煤制;乙二醇;工艺;技术1 工艺技术1.1 氧化酯化工序氧化酯化工序的作用是将一氧化氮、氧气和甲醇反应得到亚硝酸甲酯,亚硝酸甲酯是后续生产的原料。
工艺简述;来自界外的氧气和一氧化氮的循环气体,经过静态混合器混合后进入亚硝酸甲酯(简称MN)反应精馏塔底部,原料甲醇从塔顶进入,氮氧化合物与甲醇在塔内反应,生成亚硝酸甲酯和水。
工作温度118℃~120℃,工作压力0.45~0.5MPa,亚硝酸甲酯在塔顶经冷却后进入羰化偶联工序;反应精馏塔底部得到含有少量硝酸的甲醇水溶液进入甲醇回收I塔,甲醇回收工作温度68℃~108℃,工作压力常压,从塔顶回收甲醇,回收的甲醇一部分作为补充原料回用,一部分输送到羰化偶联工序DMC\甲醇分离塔,塔釜出酸性废水去“三废”处理。
主反应方程式:2CH3OH+2NO+0.5O2→2CH3ONO+H2O1.2 羰化偶联工序草酸二甲酯(DMO)是煤基合成气经草酸二甲酯制乙二醇的工艺技术关键中间产品。
原料气一氧化碳和来自氧化酯化工序亚硝酸甲酯进行羰化偶联反应,羰化反应工作温度140℃,工作压力0.35MPa,生成中间产物草酸二甲酯(DMO)和一氧化氮(NO),经气液分离后,气相部分进入洗气塔,洗气塔工作温度25℃~60℃,工作压力0.32MPa,塔顶出一氧化氮(NO)经缓冲罐进入酯化工序循环机,洗气塔釜的粗品草酸二甲酯(DMO)与气液分离液相混合,输送至DMO 产品塔,DMO产品塔工作温度55℃~80℃,工作压力-0.08MPa,DMO产品塔顶采出中间物料进入DMC\甲醇分离塔暂存罐,塔釜采出DMO暂存。
煤制乙二醇的生产工艺、利润和将面临的挑战2018-2020年全球MEG产能增速再次扩大,中国增速比较明显。
2018-2020年这三年,全球将新增乙二醇产能1431万吨,主要是中国和美国地区,其中中国新增乙二醇产能1058万吨,占全球新增乙二醇产能的74%,中国新增产能主要是煤制工艺,而未来美国新增MEG产能主要乙烷裂解工艺。
从国内乙二醇和聚酯产能增长情况来看,2019-2020年MEG产能增加和聚酯产能增速开始出现分化,聚酯产能增速下滑,而乙二醇产能维持增长趋势。
那么对于未来中国的乙二醇市场来说是否能像PTA(4736, -24.00, -0.50%)那样由进口依存度较高到目前的自给自足?答案是否定的。
相对下游聚酯市场来说,中国乙二醇产能缺口较大,目前我国乙二醇进口依存度仍在60%左右,尽管这几年国内MEG产品自给率稳步提升,未来可能继续提高,但很难完全自产自足,因为中东和美国MEG成本优势明显,而且从全球供需格局看,中东与北美地区乙二醇严重过剩,未来这些地区的乙二醇市场仍将面向中国,如果以后乙二醇出现低价竞争,那么国内煤制乙二醇市场将面临较大挑战。
01全球乙二醇主要生产工艺由于乙二醇主要用于化纤,我国的化纤产业链是从下往上发展的过程,先有纺织行业慢慢发展到上游的聚酯,才开始有PTA、MEG,现在大力开发PX、乙烯等化工产品。
从图1可以看到聚酯产品的整个生产过程,从乙二醇这条链来讲,最主要是从乙烯生产到环氧乙烷再生产到乙二醇。
按照原料来源不同,国际上乙二醇的生产可以分为油制和煤制两条工艺路线,其中油制工艺又分为石脑油原料法以及乙烷原料法,均是通过生产乙烯经环氧乙烷进而生产乙二醇,煤制工艺包括草酸酯法、甲醇(1923, -32.00,-1.64%)合成法以及直接合成法,国内不同生产工艺制乙二醇的占比情况见图2。
(1)油制乙二醇生产工艺目前国际和国内绝大多数装置都采用石油路线生产乙二醇。
其中全球大部分地区采用的是石脑油原料法生产。
进入2011年,煤制乙二醇再掀热潮,建设工地遍地开花。
(何壁摄)
中化新网讯进入2011年,煤制乙二醇再掀热潮。
受聚酯行业需求旺盛等多重因素影响,我国乙二醇价格持续上升,目前市场价格已经升至近10000元/吨。
此外,乙二醇项目的建设也呈热火朝天之势,1月14日,安徽东华工程科技股份有限公司与黔西县黔希煤化工投资有限责任公司签订了30万吨/年乙二醇项目总承包合同,合同工期26个月,合同价格超过30亿元。
煤制乙二醇的热度,引来一些证券和投资机构的大力热捧。
不少研究机构认为,煤制乙二醇在未来几年将面临数百亿元的巨大市场。
在这种情况下,不少企业再次将投资眼光聚集到乙二醇上,有的已经开始可行性调研。
不过,最近CCIN记者也听到了不少企业对乙二醇市场的担心。
担心的主要方面是,目前我国煤制乙二醇技术究竟成熟与否?成本到底有没有优势?市场又有多大?于是,CCIN记者带着这3个主要问题,采访了多位业内人士,果然听到了与目前热捧煤制乙二醇相反的声音。
技术是否成熟?
第一套示范装置至今未稳产
2009年12月,全球首个煤制乙二醇工业示范项目——内蒙古通辽金煤化工有限公司20万吨/年煤制乙二醇工业示范项目打通全流程,煤制乙二醇技术引起投资方的关注。
据CCIN记者了解,今年仅河南一省就欲上马5套装置。
在山西、河北、内蒙古等地,煤制乙二醇项目今年也都有开工的意向。
特别是在我国资源丰富的内蒙古,煤制乙二醇势头正劲。
2010年10月,由东华科技总承包设计的内蒙古苏尼特碱业公司20万吨/年煤制乙二醇项目全面开工建设。
本月,由国内7家大型民营企业组建的绿色清洁能源联合投资企业宣布,计划在内蒙古投资建设100万吨级煤制乙二醇项目。
但华东理工大学教授、国家碳一化学工程研究中心技术委员会委员房鼎业认为,目前煤制乙二醇技术还不成熟、不完整,主要存在四大问题。
一是加氢催化剂没有经过长周期运行检验;二是催化剂含铬,稳定性不好;三是产品质
量存在问题,乙二醇能否达到聚合级产品要求还有待检验;四是从小规模中试装置到大规模的工业化工程,存在一个放大的问题。
石油和化学工业规划院高级工程师王钰认为,煤制乙二醇技术目前最大的问题还是加氢催化剂没有经过长周期稳定运行检验。
加氢催化剂是制约煤制乙二醇技术能否成熟的行业难题,各方都在攻关。
“在…十二五‟期间,煤制乙二醇技术能完全成熟就很不错了。
”王钰如是说。
还有专家指出,通辽金煤公司20万吨/年煤制乙二醇工业示范装置打通流程还并不能说明技术已经成熟,而是要经过长周期、安全、稳定连续运行考核检验,才能证明技术是否真正成熟。
目前的实践结果也表明,该示范项目因催化剂及工艺问题,还迟迟不能提高负荷和产品质量。
多位业内专家也向CCIN记者表示,目前,国内第一套示范装置还没有稳定生产,因此煤制乙二醇还不是一个成熟技术。
企业不能越过示范的阶段,急于求成上马装置。
成本是否有优势?
比国内石油法和进口产品成本都高
一直以来,业内主流观点都是这样论证的:与石油制乙二醇相比,煤制乙二醇是否具有成本优势,取决于国际油价和能否获得廉价煤炭资源。
根据通辽金煤公司公布的实验数据,该公司20万吨/年煤制乙二醇示范装置总成本在4000元/吨左右,若煤价为750元/吨,当石油价格不低于67美元/桶时煤制乙二醇将具有成本优势。
CCIN记者在河南一家企业的煤制乙二醇项目报告书中也看到这样的表达,乙二醇价格与国际原油价格基本呈相同的变化趋势,国际原油价格将直接影响煤制乙二醇的经济性。
国际原油价格为60美元/桶时,国内石油制乙二醇价格预计在7670元/吨左右;煤炭价格只要低于535元/吨,煤制乙二醇项目就具有经济性。
“其实,计算煤制乙二醇的成本时,与国际油价对等是一种误导。
”中科合成油工程有限公司高级工程师唐宏青这样告诉CCIN记者。
他认为,国内进口的油价应当按照当年的实际进口价格与进口原油的质量来计算,不能与国际油价对等,如果对等起来盯着国际油价某一个点计算,就会有误差,企业会吃亏。
同时,中石化、中石油系统有上百个产品,乙二醇只是个副产品,他们的成本
是算总账的,各个产品可以调整价格。
而且,企业计算成本时还有个误区,那就是并没有把自有资金的银行利息也算到成本里。
因此,综合比较,煤制乙二醇比石油制乙二醇成本是高的。
那么,与中东的乙二醇比,我国煤制乙二醇的成本如何?据王钰介绍,中东利用石油伴生气(乙烷、丙烷等)制乙二醇,具有无可比拟的成本优势。
折算到具体成本,中东乙二醇到中国华东地区的完全成本(包括运费、关税)为3700~3800元/吨。
而我国的煤制乙二醇以煤气化制取合成气(一氧化碳和氢气),然后合成草酸酯,再加氢生成乙二醇。
如果在技术完全成熟的前提下,西北地区煤制乙二醇总成本要在4000元/吨左右,运到华东市场的成本为4300~4400元/吨;河南、安徽等地以500~600元/吨的煤炭生产煤制乙二醇,总成本要在4700~4800元/吨,运到华东市场的成本为5000元/吨,比中东的成本要高,并没有经济优势。
市场有多大?
国外低成本低价格产品进口量正逐年剧增
业界观点普遍认为,未来几年国内乙二醇将存在明显的供需缺口。
那么这个观点是否成立呢?CCIN记者也就此咨询了相关业内人士。
据CCIN记者了解,由于聚酯等工业的强劲需求,虽然我国乙二醇的生产能力和产量增长较快,但仍不能满足国内市场日益增长的需求,每年都得大量依靠进口。
从2002年开始,我国乙二醇的进口依存度一直在70%以上。
据海关统计,2003年我国乙二醇的进口量为
251.6万吨,2008年达到521.6万吨,2009年进口量进一步增加到582.8万吨,2010年我国乙二醇进口更是量价齐增,进口量约为664.4万吨。
那么,未来三五年内我国乙二醇的供需缺口是会减小还是会继续扩大?
王钰向CCIN记者表示,预计到2015年,国内消费乙二醇数量将达到1120万吨,而同年国内供给能力为500万吨,供需缺口达620万吨。
据了解,国内石油制乙二醇项目在2012年以前可能建成的,将有中石化武汉乙烯30万吨/年项目和中石油四川乙烯38万吨/年项目。
计划中的煤制乙
二醇项目总产能超过320万吨。
如果3年内其中一半的产能投产,则我国将增加160万吨/年的乙二醇产能。
加上现有产能,2012年我国乙二醇总产能有望达到643万吨左右。
如果按照75%的开工率计算,产量约为480万吨。
而到2012年我国乙二醇总消费量将为1050万吨左右。
届时我国乙二醇的缺口仍有约570万吨,需要依靠进口加以补充。
两相比较,可以这样断定,未来3~5年我国乙二醇还有500万~600万吨的供需缺口。
但专家也提醒,虽然未来乙二醇供需缺口大,也不代表企业可以大肆扩产。
因为全球市场一体化,中国市场难以独善其身。
据了解,目前世界乙二醇产能已经出现了过剩态势。
王钰表示,“十二五”期间,沙特将新增乙二醇产能270万吨、伊朗将增70万吨、科威特将增60万吨,韩国、印度、新加坡这3个国家还将新增180万吨,这样中东、亚洲将共新增产能近600万吨。
北京燕山石油化工有限公司研究院高级工程师崔小明告诉CCIN记者,因为我国的乙二醇供应相对不足,已经成为世界乙二醇生产厂商竞相抢占的市场。
除加拿大、美国、日本以及我国台湾地区外,中东地区的沙特等国家的乙二醇生产厂家也正凭借其廉价的资源优势,纷纷扩大对我国的出口。
特别是我国从中东地区的乙二醇进口量逐年增加。
因此,即使国内乙二醇技术完全成熟,还将受到中东低成本、低价格产品的冲击,而且未必能占到便宜。