煤制乙二醇的工艺及市场分析
荒煤气清洁高效转化制乙二醇产业化应用技术
荒煤气清洁高效转化制乙二醇产业化应用技术1. 引言1.1 研究背景随着人类对能源资源的需求不断增加，煤炭等化石燃料的使用量也逐渐增加。
煤炭资源的开发利用过程中，不可避免地会产生大量的废气和废水，其中包括荒煤气。
荒煤气是指煤炭气化过程中未能完全转化为一次产品的气态副产物，含有大量的一氧化碳、二氧化碳等有害气体。
目前，国内外已经有不少关于荒煤气清洁高效转化制乙二醇的研究，但在技术创新、成本降低、产业化应用等方面仍存在较大挑战。
开展荒煤气清洁高效转化制乙二醇产业化应用技术的研究具有重要意义和广阔的发展前景。
1.2 研究目的【研究目的】通过本文的研究，旨在探讨荒煤气清洁高效转化制乙二醇产业化应用技术的相关问题，分析其意义和现状，深入了解关键技术及其原理，总结实验结果并进行分析。
旨在为推动荒煤气资源的有效利用提供技术支持，促进制乙二醇产业化应用技术的发展，对于实现资源高效利用、保护环境、促进经济可持续发展具有重要意义。
通过本文研究的深入分析，旨在为相关领域的科研人员和从业人员提供一定的参考和借鉴，促进技术的创新与进步，提升我国相关产业的竞争力和可持续发展能力。
2. 正文2.1 荒煤气清洁高效转化的意义荒煤气是一种甲烷含量低、能量强度弱的低热值气体，传统上被认为是一种废弃物。
随着能源和环境问题日益突出，荒煤气的清洁高效转化变得尤为重要。
荒煤气的清洁高效转化可以有效减少温室气体排放，降低对环境的污染。
传统的荒煤气处理方法往往会导致大量的二氧化碳排放，加剧温室效应和空气污染。
通过高效转化技术，能够将荒煤气中的有害成分完全转化为高附加值的产品，减少污染排放。
荒煤气的清洁高效转化可以实现资源的综合利用，提高能源利用效率。
荒煤气中含有丰富的甲烷等有机物质，通过适当的转化技术可以将其转化为化工产品或燃料等高附加值产品，实现资源的有效利用。
荒煤气的清洁高效转化还可以促进能源结构的优化升级，推动我国能源转型。
传统能源结构中对化石燃料的依赖过大，通过荒煤气的高效转化，可以逐步减少对传统能源的依赖，实现能源结构的多元化和可持续发展。
乙二醇市场供需及竞争策略分析
１ 、 国外 乙二醇供应状况
近年来 ， 随着 聚酯 产品消费的急剧增长 ， 世 界乙二醇的生产 发展很快 。 ２ ０ ０ ０年全球 乙二醇生产能力为 １ ４ ２ ３万 ｔ ／ ａ ， ２ ０ ０ ５年达 到 １ ９ ５ ５ ． ５万 ， 年均增长约 ５ ． ４ ％。 ２ ０ ０ ６年 以后随着 中东地区乙 二醇产业 的迅猛发 展 ， ＭＥ Ｇ生产开始提速 ， ２ ０ ０ ６年全球 ＭＥ Ｇ产 能增 长达 到 ２ ０ ％至 ２ １ ６ ２万吨 。２ ０ ０ ７年 Ｍ Ｅ Ｇ全 球产 能突破 到 ２ ５ ０ ０万吨 。２ ０ ０ ９年扩能 ２ ９ ５万 吨 ， 全球 ＭＥ Ｇ的产能达到 ２ ７ ９ ５ 万吨 。萨 比克 （ Ｓ Ａ Ｂ Ｉ Ｃ） 公 司， 是 目前世 界上最大 的乙二醇 生产 厂
置 。２ ０ １ ２年我 国乙二醇主要生产企业产能统计见表 ２ 。
表２ ２ ０ １ ２ 年我 国乙 二醇主要生产企业产能统计 单位： 万ｔ ／ ａ
集 团公司 中国石化 企业 名称 中石化北京燕 山石油化工公 司
中石 化 北 京 东 方 石 油 化 工 有 限 公 司 中石化扬 子石油化工公 司 中 石 化 海 石 油 化 Ｔ 司 中石化茂名 石油化工公司
关键词 ： 乙二 醇 ； 产能； 供 需状 况 ； 竞争 对手 ； 竞争 策略 中图分 类号 ： Ｆ ７ ６ ７ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ８ — ４ ４ ２ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ４ ９— ０ ３
一
、
前 言
２ 、 国外 乙二醇需求分析
全球 约 ９ ３ ％乙二 醇产品用 于生产聚酯 ， ４ ． ６ ％用于生产 防冻
中国是世 界上人 口最多 的国家 ， 也是全球 最大 的发 展 中国 家， 随着 近年来 我 国经济持 续稳定 快速 地增 长 ， 我 国聚酯 工业
乙二醇行业研究报告
乙二醇行业研究报告摘要过去两年中,乙二醇价格走势经历了三波行情。
本文对乙二醇价格走势和行业投资进行了分析,并预测了乙二醇的行业前景。
关键词煤制乙二醇;行业研究;石油中图分类号o6 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)30-0128-01目前,全球乙二醇市场正掀起一股扩能高潮,今后几年产能过剩已成定局。
供应过剩局面形成后,亚洲乙二醇价格将大幅下跌,以中国为主要市场的亚洲乙二醇生产商将面临巨大生存压力。
1 近两年来乙二醇价格走势回顾在过去的两年中,乙二醇价格走势经历了三波主要行情:第一波行情,从2008年中开始半年时间内,从9700元/t暴跌至到3 400元/t。
影响这波行情主要有两方面因素,首先是中东地区使用天然气生产乙二醇,其成本比石脑油生产乙二醇大幅降低。
其次,从2008年10月份开始的世界性金融危机加速了乙二醇价格的跌幅。
第二波行情在2009年上半年,是区间震荡、反复寻底的过程。
乙二醇价格在3700元/t~4600元/吨之间震荡。
第三波行情在2009年下半年,乙二醇价格企稳回升,逐步回升到8000元/t左右。
2 目前全球乙二醇行业即将出现严重产能过剩目前,全球乙二醇市场正掀起一股扩能高潮,预计2010年乙二醇总消费量将达到2 188万t/年,而总产能将达到2 709.3万t/年,今后几年产能过剩已成定局。
近年来,由于石油伴生气(乙烷、丙烷等)制乙二醇具有无可比拟的成本优势,世界乙二醇生产正加速向中东集中。
2006年~2010年世界乙二醇新增产能超过800万t/年,其中超过500万t/年的产能集中在沙特、伊朗、科威特等中东国家。
虽然从总体上看,全球乙二醇产能已经过剩,但亚洲地区却依然供不应求。
中国作为世界最大的消费国,中国近几年乙二醇消费量平均占世界的30%。
预计2010年中国乙二醇总生产能力将达到约400万t/年,总需求量年将达到约710万t/年。
因此,乙二醇的增产主要靠以中国为中心的亚洲市场的消化吸收。
我国乙二醇的生产及市场分析
醇产品催化精制技术 ， 为低成本 、 工业化 生产乙 二 醇 和廉 价 碳 酸 二 甲酯 提 供 了技 术 支 撑 。 目前
该 项 目正 在进 行 中试 开 发 。
上 ， 置生产 能 力 大大 提 高 。 中国石 油 化工 股 份 装 有 限公 司扬 子石化分 公 司完成 了加压催 化水合 法
合成乙二醇的中试试验 ， 环氧乙烷 的转化率和选 择 性均 提高 １％ 以上 。针 对 工 业 化 连 续 运 行 过 ０ 程中存在的杂质累积以及随着催化剂返回而降低
收 稿 日期 ：０ ０一 １— ７ ２１ Ｏ ２ 。
作者简介 ： 小明 ， １ ６ 年出生，９３年 毕业 于武汉大学 崔 男，９ ６ １９ 化学系， 高级工程师。主要从事情报调研和信息研究工作 。
下 降到 ２ ： ， 乙二 醇 的选 择 性 维 持 在 ９ ％ 以 ０ １而 ０
的全 流程 工艺 开 发 。该技 术 针 对 聚 酯 合 成 对 乙 二 醇产 品 质 量 的 高 要 求 ， 发 了适 应 规 模 化 生 开 产 的管 式 循 环 反 应 工 艺 、 离 耦 合 工 艺 和 乙 二 分
１ 生产技 术进展
碳 酸 乙烯 酯 法 由二 氧化 碳 和环 氧 乙烷 在 催 化剂 作 用 下 反 应 生 成 碳 酸 乙烯 酯 ， 酸 乙烯 酯 碳
再 和 甲醇反 应 生 成 碳 酸 二 甲酯 和 乙二 醇 。 该 法
可 以充 分利 用环 氧 乙烷 装 置 排 放 的 二 氧化 碳 资
水 合选 择性 的问 题 ， 南京 工 业 大学 与 中国石 油 化 工 股份 有限公 司扬 子石化 分公 司合作开 发 出均相 催 化水合 法合 成 乙二 醇 的工 艺 路线 ， 所得 试 验结 果 与壳牌 公 司报道 的数 据非 常接近 Ｊ 。
供不应求催生煤制乙二醇发展热潮
４ ７
酸、 环氧 丙 烷 、 苯胺 、 、 己二 酸 甲基 丙 烯酸 甲酯 、 二 丁
该 工 艺 采 用 Ｃ Ｎ Ｈ，０ Ｏ、 Ｏ、 、 和 甲醇 等 作 为 原 料 ， 用草 酸酯 氧化偶 联法 制取 乙二 醇 ， 发 了偶 联 采 开
和 加氢 催化剂 ， 索 出煤 制 乙 二醇 产业化 新路 线 ， 探 并 先 后进 行 了 ３ ０ｔ 和万 吨级 的合 成工 艺试 验 。 ０ 级
点。
要原 料精 对苯 二 甲酸 Ａ和 乙二 醇 的需 求 ， 乙二 但
醇生 产远远 不 能满足 国内 聚酯 产业 所 需 ，０ ８年 国 ２０
内乙二醇 的供 需缺 口为 ５０万 ｔ自给率 不 足 ３％ ， ２ ， ０
只能 通过 大量进 口以满足 下游 需求 。 亚化 咨询 的最新 数 据 显示 ，０ ９年 中 国 的 乙二 ２０ 醇 进 口量 超 过 ５ ０ 万 ｔ 比 ２ ０ 年 增 加 １ ％ 。 ８ ， ０８ ２ ２０ －２０ ０ ０ ０ ８年期 间 ， 国乙二 醇 消 费量 年 均 增 长 率 中 为 １． ％ ； ８４ 同期 国 内 乙 二 醇 供 给 量 年 均 增 长 率 为
化衍 生物 和 特 种 化 学 品对 印度 的未 来 市 场 是 必 要
首 个 煤 制 乙 二 醇 工 业 示 范 项 目— —通 辽 金 煤 ２ ０万 ｔａ 制 乙二 醇 工 业 示 范 项 目打 通 全 流 程 ， ／煤 完 成 一周 的试运 行并 生产 出合 格产 品 。预计 该项 目将 于２１ ０ ０年进 一 步调试 以实现商 业运 营 。 在 此 之 前 的 ９月 ， 北 省 化 学 研 究 院 完 成 了 湖 “ 制气 合成 聚合 级 乙二 醇新 技 术 ” 煤 中三 项 关 键 催
全球乙二醇生产工艺路线及成本对比
全球乙二醇生产工艺路线及成本对比(总3页)
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全球乙二醇生产工艺路线及成本对比 一 全球乙二醇生产工艺路线及成本对比世界上大规模生产乙二醇的方法有3种： 1）采用天然气为原料制乙二醇（主要集中在中东地区），2009年产能620万T，占全球总产量的32%，预计2011年产能将达到1000万吨； 2）以石油为原料制乙二醇，2009年全球产能1300万T，占世界的68%； 3）采用褐煤做原料生产乙二醇。
目前中东地区天然气制乙二醇每吨成本约250美元。即便能以优惠的价格（130元/T）获得褐煤资源，煤制乙二醇生产成本依然高达2600元/T（约合380美元/T）。因此相比天然气制乙二醇，即使加上运费（从中东到中国最新报价20美元/T），煤制乙二醇也不具备竞争力。 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。若煤价为750元/T，当石油价格跌到67美元/桶以下时，煤制乙二醇将不具备成本优势。 以天然气为原料制乙二醇（环氧乙烷水合法）：具体工艺路线是：首先以天然气生产乙烯，然后乙烯生产乙二醇。采用该工艺路线，乙二醇的生产成本主要由两部分构成： 1） 原料成本约6300元（其中乙烯市场价格按照10000元/T 计算，成本6000元）； 2） 其他成本约700元（其中固定成本约330元，动力成本约380元）。 以石油为原料制作乙二醇（环氧乙烷水合法）：具体工艺路线是：首先石脑油生产乙烯，然后使用乙烯生产乙二醇。本工艺路线和天然气为原料的工艺路线的区别在于获得乙烯的方式，前者通过石脑油制作乙烯，后者通过天然气制作乙烯。 目前全球乙烯总需求约亿T，总产能约亿T。其中约50%用石脑油制作，50%用天然气（乙烷、丙烷等）制作，两种不同工艺路线的生产成本存在巨大差异。用天然气生产乙烯的成本：中东乙烯装置以乙烷为原料生产成本最低达100美元/T，平均为240美元/T；美国墨西哥湾沿岸为250美元/T。用石脑油生产乙烯的成本：每生产一吨乙烯约需要石脑油。因石脑油制乙烯会产生燃料油，汽油等副产品，考虑综合收益，乙烯成本约为石脑油成本的~倍之间，从原油到石脑油的加工费一般在50美元/T左右。因此石油路线制乙烯的成本可用如下公式推算：乙烯成本=（原油价格+50美元）×~。 以褐煤做原料生产乙二醇：具体工艺路线是：煤炭→羟化→加氢→乙二醇。煤制乙二醇项目成本构成如下表（表1）所示： 按此成本，当国际油价降到54美元以下时，煤制乙二醇不具备成本优势。 煤制乙二醇的生产成本构成如上表2所示。按此成本，当国际油价降到30美元以下时，煤制乙二醇相比石油制乙二醇不具备成本优势。如果按750元/T的煤炭价格，煤制乙二醇的生产成本将达到每吨约4485元/T。当国际油价下跌到67美元以下时，煤制乙二醇将不具备成本优势。在我国传统煤化工产业集聚地，甲醇、二甲醚、醋酸等产品呈现供过于求的背景下，富煤地区积极探索甲醇深加工和新型煤化工项目是煤化工发展的重要出路。相比煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等项目，煤制乙二醇项目投资和资源需要量相对少一些，是目前许多煤化工企业非常关注的煤化工项目之一从煤炭资源保证的角度考虑，煤制乙二醇应该建设在富煤地区。但是，若在煤炭资源丰富的地区建设煤制乙二醇装置，产品再运往消费地区，物流成本和运输条件均有较大的风险。尤其是西北地区，虽有充足的煤炭资源保障，但产品需长距离运输才到达目标市场，产品运输成本大大增加。以鄂尔多斯为例，距离上海市约2000km，乙二醇铁路运输费用约增加334元／T。乙二醇公路运输成本分析见表2，铁路运输成本分析见表3。以西北某地拟建的煤制乙二醇项目为例，分析之。原料煤取~的烟煤，采用德士古水煤浆气化技术造气， 其他相关技术采用宽温耐硫变换、低温甲醇洗净化、超优克劳斯硫回收、PSA气体分离、国产羰基化加氢技术等。经测算，当国际原油价格低于40美元／bbl时，煤制乙二醇项目可承受的煤炭价格已经低于一般煤矿开采成本，项目无经济性。当国际原油价格为60美元／bbl时， 国内乙二醇价格预计在7670元／T左右，煤炭价格只有低于535元／T时，煤制乙二醇项目才有经济性。不同原油价格下煤制乙二醇竞争力分析如表4所示。目前，我国的乙二醇价格受国际金融危机和原油价格的影响，在低位徘徊，2009年第一季度，乙二醇价格仍4000~4500元／T的水平波动，整体处于低位。尽管多家机构预测未来国际原油价格至少在60~80美元／bbl，但达到该价格水平的时间还很难预测，短期内煤制乙二醇将受到经济性的制约。尤其是在今后几年内，中东地区一批乙烯生产装置建成投产，其下游产品乙二醇将向海外，尤其是亚洲地区出口，对我国乙二醇产业的发展形成更激烈的竞争态势。
乙二醇工段工艺设计毕业论文
8.2.4车间建设投资估算66
8.2.5车间流动资金69
8.2.6车间总投资汇总69
8.3车间资金筹措69
8.3.1车间资金来源70
8.3.2投资规模70
8.4 产品成本估算70
8.4.1编制依据与成本估算70
8.4.2成本估算表71
8.5静态分析71
8.6动态分析72
近些年来，国外乙二醇总的消费量将达到了每年 万吨以上，乙二醇主要消费在北美洲、西欧以及亚洲等地区，其中亚洲地区的总消费量将超过每年近 万吨以上，约占了乙二醇总消费量的 以上。在 年，乙二醇国的进口量将达到 万吨，同比 年上升了 ，中国乙二醇产量明显产不足需。
本设计采用草酸二甲脂加氢制乙二醇工艺技术，分为两步进行。第一步一氧化碳与亚硝酸酯催化合成草酸二甲酯，第二步由提纯后的草酸二甲酯催化加氢制得乙二醇。本工艺技术既能在有煤、天然气的地方投资生产，又能充分利用原料资源，实现了综合有效的利用资源；制备草酸二甲酯在常压和低于160℃的条件下进行；草酸二甲酯催化加氢制备乙二醇在2.0MPa和210℃条件下反应，此催化反应有大量的反应余热可回收再利用。本工艺路线原子利用率高，大气环境污染小，可大大提高生产过程的综合经济效益。
3.2.2能量衡算可以解决的问题11
3.2.3能量衡算遵循的原则11
3.2.4系统能量衡算12
4设备选型及设计14
4.1设计标准与依据14
4.2 换热器14
4.2.1概述14
4.2.2分类与特性15
4.2.3氢气进料预热器16
4.2.4选型结果26
4.3泵27
4.3.1概述27
4.3.2选用要求27
2.3.3生产流程叙述6
己二醇主要上下游产品分析
1. 中国乙二醇市场简介乙二醇是一种重要的化工原料，它是一种无色透明粘稠液体，味甜，具有吸湿性；能与水、低级脂肪族醇、甘油、醋酸、丙酮、及类似酮类、醛类、吡啶类及类似的煤焦油碱类混溶，微溶于乙醚，几乎不溶于苯及其同系物、氯代烃、石油醚和油类；有毒性。
它可以用于制造聚酯纤维、饮料瓶、薄膜、乙二醛，并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。
传统的乙二醇生产方法是走石油化工路线，即由石油加工得到乙烯，乙烯氧化生成环氧乙烷，环氧乙烷进一步水合生产乙二醇。
“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。
考虑到我国的能源结构是煤多油少，发展以煤炭为原料制取乙二醇的路线，对于我国能源的合理利用、减少对石油的依赖、缓解乙烯供应量不足都具有极其深远的意义。
煤制乙二醇在2009年初列入国家石化产业调整和振兴规划，近几年来，中国国内掀起了一股煤制备乙二醇的开发投资热潮，在建或者拟建项目超过20多个，总产能超过600多万吨，煤制备乙二醇技术已经成为业界关注的焦点。
2. 中国乙二醇生产工艺在中国，目前多数采用石油路线生产乙二醇，与此同时，近年来，在国内市场上，煤路线法也悄然而生。
但在主要的进口来源国中，天然气路线依然是最主要的生产路线之一。
石油路线法，其是以石油化工产品乙烯或其所制产品环氧乙烷为原料，再经不同反应过程制得乙二醇，国内工业生产实际应用的石油路线法为环氧乙烷直接水合法。
环氧乙烷直接水合法采用原料环氧乙烷与水在190～200 ℃、2.23 MPa操作条件下，反应0.5h，生成乙二醇含量约10%的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇混合水溶液，再经分离制得乙二醇。
该技术生产工艺主要由英荷Shell化学公司、美国SD以及UCC公司拥有，技术成熟，应用广泛。
但国内还缺少自主产权技术，即工艺技术对外依赖程度高，且原料受石油价格影响较大。
此外，该工艺乙二醇选择性低，副产品较多，装置水循环量大、能耗高。
煤制路线法，即先以煤制得合成气，然后再经催化反应生成草酸二甲酯（DMO）,然后以Cu/Cr为催化剂，150 ℃条件下进行DMO的低压加氢制取乙二醇。