乙二醇技术市场与投资分析
12页1、乙二醇技术市场与投资分析乙二醇的生产长期以石油乙烯法工艺路线为主。2009年以来,受国家煤化工产业政策的支持和多种煤制乙二醇工艺技术相继研发成功的“双重利好”刺激,我国煤制乙二醇得到了快速发展,产能从2010年的20万t增加到2019年的550万t,20202021年预计有1000万t左右的产能投产,并且拟建、规划中的乙二醇产能更是“数量庞大”。乙二醇的主要消费领域是聚酯行业,在消费结构中占比超过90%。在乙二醇产能快速扩张的同时,我国的聚酯需求增长却是稳中趋缓,加之中美贸易战的因素,聚酯的出口也受到影响。目前,华东、华南地区乙二醇售价仅4500元/t左右,与前两年高点时超过8000元/t的价格相比,几近腰斩,为数不少的煤制乙二醇企业出现亏损,中国乙二醇存在产能过剩的潜在风险。应该讲,管理层也看到了煤制乙二醇产业“过热”扩张的风险,产业结构调整指导目录(2019年本),征求意见稿中,已将“20万t/a及以上合成气制乙二醇生产装置”从鼓励类中取消。在上述背景下,本文对业界关注的乙二醇技术进展、市场新动态、产业现状及前景等进行分析,供相关人员参考。1 乙二醇制备的技术进展乙二醇原料来源广泛
2、,石油、煤、天然气、生物质以及煤化工行业的电石炉尾气、焦炉煤气、甲醇/合成氨弛放气、荒煤气等都可用来生产乙二醇。乙二醇的生产方法概括起来主要有乙烯法路线和合成气法路线,详见图1。图1 不同原料路线乙二醇生产工艺示意图1.1 乙烯法路线1.1.1 目前主流工艺及未来发展方向乙烯法路线是乙烯通过氧化得到环氧乙烷,环氧乙烷再通过水合法(包括直接水合法、催化水合法)得到乙二醇。其中,环氧乙烷直接水合法是目前的主流工艺,主要技术商包括壳牌(Shell)、美国SD、陶氏化学(Dow)等,采用上述三家技术建设的乙二醇装置产能占到全球总产能的90%以上。环氧乙烷直接催化水合法是乙烯法路线的发展方向,因其在简化工艺流程、节能降耗等方面的巨大优势,吸引了国内外诸多研究机构的开发,国外俄罗斯门捷列夫化工大学和Shell、Dow等公司都在致力于解决催化剂热稳定性问题;国内中国石化上海石油化工研究院也对该工艺进行了较为系统的研究开发,并与相关单位合作建设了1500t/a中试装置,2010年成功试车。总体讲,催化水合法技术还在实验室、中试阶段,距离工业化还有一定的距离。1.1.2 不同乙烯来源的竞争力分析乙烯经环
3、氧乙烷制乙二醇技术路线的乙烯来源主要有三种途径:炼厂的石脑油裂解制乙烯;甲醇制乙烯(MTO);油田伴生气、页岩气中的乙烷裂解制乙烯。石脑油裂解制乙烯工艺完全依赖于石油资源,易受石油价格波动的影响,在50美元/桶的低油价下具有一定的竞争力。乙烷裂解制乙烯工艺是北美及中东地区生产乙二醇的主要方法,乙烷主要来源于油田伴生气、页岩气,价格低廉,在成本方面是最具有竞争力的。煤基甲醇制乙烯工艺,技术成熟,但投资较大,工艺路线较长,在煤炭资源地建设装置也有一定竞争力。宁波富德能源有限公司通过进口甲醇制乙烯,再经环氧乙烷制乙二醇,建有50万t/a乙二醇装置。1.2 合成气法路线广义上讲,以煤、天然气、生物质、电石炉尾气、焦炉煤气、甲醇/合成氨工厂弛放气、钢厂高炉煤气等为原料制取乙二醇的技术都属于合成气法路线,主要包括合成气直接法、合成气间接法。1.2.1 合成气直接法该方法的化学反应属于原子经济性反应,因而极具吸引力。但是受化学反应平衡的限制,在热力学上较难进行,因而存在反应条件苛刻(50MPa高压,250高温)、催化剂稳定性和活性不能兼顾等问题。该技术最早由美国杜邦公司提出,后美国UCC公司进行了改
4、进,但没实现工业化应用。1.2.2 合成气间接法间接法是通过合成气(CO+H2)先生产某些中间产品,再通过对中间产品加氢生产乙二醇,主要有甲醛法和草酸酯法。甲醛法包括甲醛羰化法、甲醛氢甲酰化法、甲醛缩合法等,大都仍处于试验阶段,距离工业化还有一定距离;但因合成气通过甲醇制甲醛已经是非常成熟的技术,因此甲醛法制乙二醇的技术开发极具意义。合成气间接法目前的主流工艺是草酸酯法。国外美国UCC公司、日本宇部兴产,以及国内福建物构所、华东理工大学等早在上世纪80年代就已开始研发,进入21世纪,多家研发单位的技术取得重大突破,且已进入大规模工业化生产应用阶段。1.3 乙二醇新技术研发动态1.3.1 以CO2为原料生产乙二醇中国科学院过程工程研究所历时15年持续研发,在2014年与江苏奥克化学有限公司合作开发了“固载离子液体催化二氧化碳转化制备碳酸二甲酯/乙二醇(DMC/EG)”绿色工艺,并于2018年12月通过了由中国石化联合会组织的科技成果鉴定。该工艺以CO2为原料,与环氧乙烷在离子液体催化剂的作用下,通过羰基化反应生成碳酸乙烯酯,碳酸乙烯酯再与甲醇反应生产碳酸二甲酯和乙二醇。1.3.2 甲醇直
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