2020年是國内乙二醇投産大(dà)年,8月24日,新疆天業集團年産60萬噸乙二醇項目順利産出聚酯級乙二醇産品,滿足聚酯行業對乙二醇指标的最高要求,标志(zhì)着該項目全流程打通并進入生(shēng)産運行階段。
據了解,該項目主要依托天業集團在煤化工(gōng)領域豐富的生(shēng)産經驗和科研成果,采用國際先進的草酸二甲酯合成、加氫技術生(shēng)産聚酯級乙二醇,充分(fēn)體(tǐ)現了項目裝置大(dà)型化、技術集約化、生(shēng)産規模化競争優勢,項目核心反應器生(shēng)産能力、單套生(shēng)産線規模、産品品質居國内外(wài)領先地位,是目前國内已建成規模最大(dà)的煤制乙二醇項目。
乙二醇的兩種工(gōng)藝路線
乙二醇的工(gōng)業化生(shēng)産工(gōng)藝路線按原料不同分(fēn)爲兩類:
一(yī)是乙烯路線,即以原油、乙烷或甲醇爲原料;是現有工(gōng)藝中(zhōng)最爲成熟、占絕對市場優勢的工(gōng)藝路線。
二是合成氣路線,以煤、天然氣、焦爐氣爲原料,适合我(wǒ)(wǒ)國煤炭資(zī)源相對豐富的資(zī)源特點。
周小(xiǎo)刊将圍繞新疆天業所采用的合成氣草酸酯路線制乙二醇爲您解讀一(yī)二。
合成氣草酸酯路線制乙二醇包括3個步驟。
目前國内工(gōng)業化草酸酯路線技術持有方主要有日本高化學株式會社-東華科技公司-浙江聯盛化學公司聯合體(tǐ)、中(zhōng)國五環工(gōng)程有限公司-華爍科技股份有限公司-鶴壁寶馬科技集團聯合體(tǐ)、上海浦景化工(gōng)技術股份有限公司-華東理工(gōng)大(dà)學-安徽淮化集團聯合體(tǐ)、甯波中(zhōng)科遠東催化工(gōng)程技術有限公司-中(zhōng)國成達工(gōng)程公司-中(zhōng)科院甯波材料技術與工(gōng)程研究所-山東華魯恒升化工(gōng)股份有限公司聯合體(tǐ)、中(zhōng)國科學院福建物(wù)質結構研究所-丹化化工(gōng)科技公司-上海金煤化工(gōng)新技術有限公司-河南(nán)能源化工(gōng)集團聯合體(tǐ)、中(zhōng)石化等。在這6家技術中(zhōng),通遼金煤技術對外(wài)保密性較強,未對集團外(wài)企業轉讓;中(zhōng)石化技術僅在自己單位内部應用,不對外(wài)轉讓。
該技術路線的關鍵是羰化催化劑和加氫催化劑的性能,這與系統能耗和産品質量緊密相關。氧化酯化單元O2、亞硝酸甲酯和NO的比例控制,以及監測防控手段是安全運行的保證。精餾單元設計、副産品分(fēn)離(lí)對産品質量和裝置經濟效益有重要影響。
在草酸酯路線煤制乙二醇生(shēng)産技術已基本成熟的大(dà)前提下(xià),羰化和加氫兩種催化劑的使用周期成爲生(shēng)産成本控制的重點。
高化學研制生(shēng)産的一(yī)代合成氣制乙二醇SEG®羰化催化劑在新疆天業乙二醇裝置上的使用壽命超過6年。2013年12月,高化學(江蘇)化工(gōng)新材料公司生(shēng)産的約11噸的一(yī)代羰化催化劑裝填在新疆天業一(yī)期5萬噸/年乙二醇裝置的一(yī)個羰化反應器中(zhōng)(共有兩個羰化反應器),直至2020年5月該爐催化劑完成使命。6年多時間内共生(shēng)産約31萬噸聚酯級乙二醇,其中(zhōng)裝有高化學一(yī)代催化劑的反應器約生(shēng)産15.5萬噸乙二醇,折合每噸羰化催化劑生(shēng)産1.4萬噸乙二醇。
新疆天業集團2013年開(kāi)始展開(kāi)了乙二醇催化劑關鍵技術攻關,組建了乙二醇催化劑研發團隊,掌握了催化劑核心技術,共提出5項發明專利申請,後續将推進催化劑産業化。
草酸酯路線煤制乙二醇技術已近成熟,但仍有較大(dà)潛力可挖。比如,加氫催化劑的穩定性差、乙二醇選擇性低及産品雜(zá)質多等都限制了煤制乙二醇裝置的長周期運行及其産品在下(xià)遊聚酯行業的應用,加氫催化劑的轉化率、選擇性、穩定性及使用壽命成爲各技術方的關注重點。在技術的工(gōng)程配套上,今後的研發重點方向是系統優化、能量利用,降低蒸汽和電(diàn)等的消耗。預計随着煤制路線技術水平的提高,乙二醇産品産量的提升,下(xià)遊聚酯的接受度将進一(yī)步提高。
聚酯産能持續擴張乙二醇自給率不足五成
2008—2019年,我(wǒ)(wǒ)國乙二醇總需求量從671萬噸增長至1785.20萬噸,增長幅度達166.05%。聚酯作爲乙二醇主要消費(fèi)領域,需求增長表現最爲可觀:2008年聚酯對應的乙二醇需求量爲637萬噸,而2019年增長至1677.00萬噸,10年間增長幅度達到163.27%。
乙二醇其他消費(fèi)領域占比僅在5%以下(xià),防凍液的需求較爲分(fēn)散,季節性也較強,2019年實際消費(fèi)量大(dà)約在26萬噸附近,預估2020年的需求量大(dà)約在25萬噸。不飽和樹(shù)脂2019年對乙二醇的實際消費(fèi)量大(dà)約在40萬噸,2020年産能預計達500萬噸,對乙二醇需求量預估在40萬~45萬噸。聚氨酯在2020年對乙二醇需求量預估在25萬~30萬噸。
2020年我(wǒ)(wǒ)國聚酯行業産能預計達到6280萬噸,産量在5290萬噸左右,對應乙二醇需求1772.15萬噸。
2019年,我(wǒ)(wǒ)國乙二醇自給率僅爲45%。2019年新增産能25萬噸,總産能達1103.1萬噸,同比增長2.3%;産量達到814.9萬噸,同比增長18.3%;産能利用率73.9%,同比提高10個百分(fēn)點。進口994.7萬噸,表觀消費(fèi)量1808.5萬噸,自給率僅爲45%,同比提高3.5個百分(fēn)點。
未來,乙二醇在需求方面,預計仍将維持較爲穩定的增長趨勢,但伴随終端服裝家紡領域進入瓶頸期,乙二醇需求增速将呈現逐步放(fàng)緩狀态。2020年是國内乙二醇投産大(dà)年,上半年兖礦榮信、浙江石化、恒力石化陸續投産近300萬噸/年,供應端的明顯擴張導緻市場承壓;而需求端受到新冠肺炎疫情抑制,加劇了供需矛盾,導緻市場價格大(dà)幅下(xià)行。
煤制乙二醇面臨的兩大(dà)難題
目前,煤制乙二醇已成爲我(wǒ)(wǒ)國乙二醇産業發展的熱點,但還存在一(yī)些不足和問題:
一(yī)是經濟性問題。在目前低油價下(xià),煤制乙二醇原有的競争優勢被嚴重削弱。
二是技術性問題。煤制乙二醇技術尚未完全成熟,部分(fēn)裝置運行不穩定,難以保障長周期、高負荷穩定運行;産品品質相比乙烯法存在一(yī)定差距,無法完全應用于聚酯生(shēng)産,大(dà)多摻混使用。在當前市場環境下(xià),國内乙二醇生(shēng)産企業處境艱難,必須進一(yī)步依靠科技進步降成本、增效益。
與乙烯法乙二醇相比,煤制乙二醇還存在以下(xià)三方面的問題:
01 |品穩定性差,同一(yī)個工(gōng)廠的不同批次産品會出現有些批次産品達标,有些批次不達标的情況;
02 |用于聚酯瓶片生(shēng)産時,煤制乙二醇生(shēng)産的産品透光度較差,下(xià)遊接受度較低;
03 |制乙二醇對部分(fēn)滌綸長絲産品的染色有影響,不适合生(shēng)産細旦絲。
因此,到目前爲止,還沒有一(yī)家聚酯企業完全以煤制乙二醇爲原料。另外(wài),出口的聚酯纖維産品使用煤制乙二醇爲原料的寥寥無幾,主要的原因是歐盟等主要出口地對原料指标要求較高;另外(wài),由于聚酯瓶片消費(fèi)領域集中(zhōng)在飲水瓶等涉及食品的領域,食品安全要求更高,現在基本上不接受煤制乙二醇。
當前,煤制乙二醇新增産能雖擴展較爲迅速,但由于該領域技術處于成長階段,因此短期内市場存在産能增速較快但産量增速緩慢(màn)的不匹配狀态。煤制乙二醇工(gōng)藝2019年仍保持穩定盈利,年均利潤753元/噸。新冠肺炎疫情在全球範圍内蔓延,給世界經濟帶來了軒然大(dà)波,金融和大(dà)宗商(shāng)品市場大(dà)幅震蕩,尤其是石油價格的暴跌給石化産業鏈帶來了較大(dà)的沖擊。低油價背景下(xià),煤制乙二醇的盈利空間将大(dà)概率被大(dà)幅壓縮,其生(shēng)存壓力将面對前所未有的挑戰。