煤制乙二醇的现状及发展前景

资额巨大，典型的 180 万 t / a 煤基甲醇制烯烃项目投资额在 200 化碳，二是自备燃煤电厂为获得蒸汽和电力的碳排。
亿元左右； 如果以外购甲醇为原料，投资虽然可以降低很多，但 3． 3 市场影响
原料成本难以控制。 与之相比，同规模的草酸酯路线制乙二醇项目投资优势明
显，30 万 t / a 合成气草酸酯路线制乙二醇项目投资仅为 45 亿 元，投资门槛降低很多； 如果以工业尾气为原料，不需要昂贵的 煤气化和空分装置，则经济规模可以降低到 6 ～ 10 万 t / a，投资 门槛进一步降低。
2． 2 烯烃法
以煤为原料，通 过 气 化、变 换、净 化 后 得 到 合 成 气，经 甲 醇 合成，甲醇制烯烃（ MTO） 得到乙烯，再经乙烯环氧化、环氧乙烷 水合及产品精制最终得到乙二醇。该过程将煤制烯烃与传统
石油路线乙二醇相结合，技术较为成熟。
2． 3 草酸酯法
以煤为原料，通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到 CO 和 H2 ，利用醇类与 N2 O3 反应生成亚硝酸酯，在 Pd 系催化剂 上与 CO 通过催化偶联合成草酸酯，草酸酯再与 H2 进行加氢反 应并通过精制得到聚酯级乙二醇。该工艺流程短，原料来源丰 富、成本低、反应条件温和实现连续化生成，是目前国内关注度 最高的煤制乙二醇技术。通辽金煤化工公司的 20 万 t / a 煤制 乙二醇装置采用的就是中科院福建物构所研发的 CO 气相催化 合成草酸酯 和 草 酸 酯 催 化 加 氢 合 成 乙 二 醇 技 术，该 项 目 已 于 2009 年 12 月投产。
淀时间加长，对产品的收率有一定影响； H2 SO4 浓度过高，反应 液酸性增大，而硫酸钙溶于酸，会降低硫酸钙的产率，当 H2 SO4 浓度为 3． 5M 时，硫酸钙产率达 81． 23 ﹪。
图 3 H2 SO4 浓度对产率的影响 Fig． 3 impact of concentration of H2 SO4 on production yield
2． 4 盐酸浓度对硫酸钙产品产率的影响
保持 NaOH 浓度为 2． 23mol / L，H2 SO4 浓度为 3． 5mol / L，反 应温度为 45． 6℃ ，改变 HCl 浓度，所得硫酸钙产率如图 4 所示。
由图 4 可知，当盐酸浓度为 3mol / L 时，硫酸钙产率为 86． 44 ﹪，随着盐酸浓度不断增大，硫酸钙产率不断减小，当盐酸浓 度为 4mol / L 时，硫酸钙产率达到最Байду номын сангаас，这是因为 HCL 浓度过
2 煤制乙二醇技术路线 2． 1 直接法
以煤气化制取合成气（ CO + H2 ） ，再由合成气一步直接合 成乙二醇。从理论 计 算 上 讲，是 一 种 最 为 简 单 和 有 效 的 方 法， 符合原子经济。但此技术的关键是催化剂在高温下才能显示 有活性，且高温下 催 化 剂 的 稳 定 性 变 差，反 应 压 力 高。 直 接 法 合成乙二醇难度大，在相当长的时期内难以实现工业化。
1 工艺技术方案
目前，乙二醇的合成工艺路线主要分为石油法和非石油法 两种，在石油路线中有环氧乙烷（ EO） 直接催化水合法和碳酸 乙烯酯（ EC） 法路线。非石油路线是以煤为原料生产乙二醇的 新技术。由于我国是石油相对短缺的国家，国际原油价格涨幅 太大，因此，寻找一条经济的非石油路线合成乙二醇，已经成为 我国研究的重点。
目前国内宣布掌握煤制乙二醇技术的集合体主要包括： 福 建物构所、丹化集团、河南煤业集合体； 天津大学、惠生工程、华 本能源集合体； 华东理工大学、上海浦景、淮化集团集合体； 华 谊集团等，此外还 有 日 本 高 化 学 代 理 的 宇 部 兴 产、东 华 工 程 集 合体。
从技术成熟度看，煤基路线典型的甲醇制烯烃技术，每 3 吨甲醇可产 1 吨烯烃（ 乙烯 / 丙烯） ，再由乙烯制乙二醇，工艺稳 定可靠。如宁波富德能源有限公司外购 180 万 t / a 甲醇制烯烃 项目，用其中 30 万 t / a 乙烯制 50 万 t / a 乙二醇，据悉该项目自 2013 年初投产以来，产品在长三角市场销售良好。同时国内煤 合成气草酸酯路线的乙二醇工艺，在各方努力下不断完善并实 现工业化应用，采用该路线生产的乙二醇产品质量获得在下游 聚酯客户认可，其中新疆天业 5 万吨级示范项目，去年达到近 90% 的开工率。
乙二醇是一种重要的有机化工原料，在大量应用的醇类物 质中是继甲醇之后的第二大醇类。目前主要用于生产聚酯（ 可 进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜） 、不饱和聚酯树脂、防冻剂、润 滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药、涂料、油墨、显影液 等，还可用于生产 特 种 溶 剂 乙 二 醇 醚 等，用 途 十 分 广 泛。 其 中 聚酯业是我国乙二醇最主要的消费领域，占到乙二醇消费总量 的 90% 以上。
（ 本文文献格式： 邵守言 ，朱桂生，王忠华． 煤制乙二醇的现状 及发展前景［J］． 山东化工，2017，46（ 02） ： 30 － 31． ）
檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮
（ 上接第 29 页）
高，反应过程中会挥发一部分，原料利用不充分，HCL 浓度过低
2． 3 硫酸浓度对硫酸钙产率的影响
则鸡蛋壳溶解不充分。因此 HCL 溶液最佳浓度为 3mol / L。
保持 NaOH 浓度为 2． 23mol / L，HCL 浓度为 3mol / L，反应温
度为 45． 6℃ ，改变 H2 SO4 浓度，所得硫酸钙产率如图 3 所示。 H2 SO4 浓度较低 时，反 应 液 先 变 澄 清，缓 慢 生 成 白 色 沉 淀； 当 H2 SO4 浓度为 1． 5mol / L 时，向烧杯中加入 H2 SO4 溶液，反应液 迅速变澄清，较快生成沉淀； 随着 H2 SO4 浓度继续增加，观察到 反应液生成硫酸钙沉淀的速率很快。硫酸浓度过低，则产品沉
参考文献
［1］ 化工大辞典编委会． 化工大辞典［M］． 北京： 科学技术文献 出版社，2005．
［2］ 宋莲军，张 莹，乔 明 武，等． 豆 腐 凝 固 剂 的 筛 选 与 复 配 ［J］． 江西农业学报，2011，23（ 3） ： 143 － 146．
［3］ 师存杰，张兴儒，郭祖鹏，等． 硫酸钙晶须的制备及其应用 进展［J］． 当代化工，2010，39（ 4） ： 436 － 438．
3 煤制乙二醇发展前景 3． 1 节约石油资源，符合国家煤代油的能源战略
近年来，受国内聚 酯 产 业 高 速 增 长 的 拉 动，乙 二 醇 消 费 量 迅速增长。2010 年我国聚酯产量约为 2267 万 t，消费乙二醇 771 万 t，未来我国乙二醇消费仍将以聚酯为主，2015 年我国乙 二醇需求量达到 1100 万 t。到 2016 年末，若国内乙二醇装置开 工率保持在 70% ～ 80% ，仍 50% 需进口。
了煤制乙二醇今后的发展趋势。
关键词： 乙二醇； 煤化工； 发展
中图分类号： TQ028． 3
文献标识码： A
文章编号： 1008 － 021X（ 2017） 02 － 0030 － 02
DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2017.02.013
The Present Situation and Development Prospect of Coal to Ethylene Glycol
从项目投资门槛看，国家发改委已明令禁止建设 50 万 t / a
收稿日期： 2016 － 12 － 02 作者简介： 邵守言（ 1970—） ，教授级高工、副总经理，主要从事煤化工及下游产品技术研究及管理工作。
第2 期
邵守言，等： 煤制乙二醇的现状及发展前景
·31·
及以下煤经甲醇制烯烃项目，50 万 t / a 以上的煤制烯烃项目投 换工段为了获得氢气，以一氧化碳和水反应，生成氢气和二氧
4 总结
综上所述，我国煤 炭 资 源 丰 富，煤 制 乙 二 醇 具 有 明 显 的 原 料优势，而煤 制 乙 二 醇 属 于 新 型 煤 化 工 技 术，发 展 前 景 良 好。
与以油为原料的工艺相比较，煤制乙二醇主要的特点是以 煤制乙二醇技术还需要不断提升优化，提高产品品质，加快技
煤为原料。如果目前国内乙二醇市场缺口 800 万 t / a 全部采用 术攻关。随着油价的回升，煤制乙二醇产业将迎来一个快速发
煤制乙二醇技术生产，可为国家节约 1600 万 t / a 石油资源。
展期，并逐步代替进口。还需要积极开发一些附加值较高乙二
3． 2 具有低能耗、绿色环保的特点
醇下游衍生系列产品，以便更好的掌控市场主导权。
以煤为原料，采 用 羰 基 化、加 氢 两 步 法，采 用 高 效 催 化 剂， 工艺流程短，低压合成。该工艺生产成本比石油环氧乙烷水合 法低约 1500 元 / t。煤化工的碳排放主要来自两个方面，一是变
Shao Shouyan，Zhu Guihua，Wang Zhonghua
（ Jiangsu SOPO（ Group） Co． ，Zhenjiang 212006，China）
Abstract： This paper introduces the technical route of coal preparation of ethylene glycol，including direct method，olefin process，oxalic acid ester method，etc． ． Based on the situation of our country，this paper puts forward the future development trend of coal preparation． Key words： ethylene glycol； coal chemical industry； development
图 4 HCL 浓度对产率的影响 Fig． 4 impact of concentration of HCl on production yield
3 结论
用蛋壳制备硫酸钙的最佳工艺条件为： HCL 浓度为 3mol / L，NaOH 浓度为 2． 23 mol / L，反应温度为 45． 6℃ ，H2 SO4 浓度为 3． 5mol / L，在此工艺条件下，硫酸钙产率可达 86． 44 ﹪。
［4］ 王超勇，陶 鲜． α 型半水石膏生产工艺研究及应用［J］． 非金属矿，2001，24（ 5） ： 34 － 35．
（ 本文文献格式： 王卫兵，李 晖，熊冬霞． 以蛋壳为原料生产 硫酸钙的试验研究［J］． 山东化工，2017，46（ 02） ： 28 － 29，31． ）
·30·
櫂櫂櫂櫂櫂櫂殬
专论与综述
山东化工 SHANDONG CHEMICAL INDUSTＲY
2017 年第 46 卷
櫂殬
櫂殬
櫂櫂櫂櫂櫂櫂殬
煤制乙二醇的现状及发展前景
邵守言 ，朱桂生，王忠华
（ 江苏索普（ 集团） 有限公司，江苏 镇江 212006）
摘要： 介绍了煤制乙二醇技术路线，包括直接法、烯烃法、草酸酯法等，重点介绍了草酸酯技术路线。本文从现有的技术经济角度，提出