全球乙二醇生产工艺路线及成本对比
乙二醇合成路线选择及应用介绍

乙二醇合成路线选择及应用介绍乙二醇生产技术主要分为石化路线、生物质资源路线、煤化工路线。
(1)石化路线目前石化路线乙二醇的生产基本上是以乙烯为原料,在贵金属银催化剂作用下,乙烯氧化制环氧乙烷,通过环氧乙烷直接水合生产乙二醇。
通过对环氧乙烷生产成本的分析表明,成,工业上以乙烯计的乙二醇收率在70%左右。
②环氧乙烷水合还会生成大量二乙二醇、三乙二醇等副产物,为了得到高收率的乙二醇,水合反应必须在较高的水和环氧乙烷比例下进行,导致生成物中乙二醇浓度很低,分离精制工艺复杂,能耗大。
这是现行石化路线乙二醇工业生产方法的主要缺点。
目前,该方法的技术发展趋势是开发新的催化工艺,降低水的用量。
③乙烯是以石油为原料生产的,目前原油面临不足的趋势,价格逐渐上涨,经济性会逐渐降低。
至今该法仍是世界上工业生产乙二醇普遍采用的一种方法,产品总收率约为90%。
目前我国乙二醇主要生产企业有十几家,几乎全部采用石化路线生产乙二醇工艺。
(2)生物质资源路线生物质资源路线主要以玉米淀粉为原料生产多元醇,多元醇加氢合成二元醇。
目前核心技术路线是以玉米淀粉为原料生产山梨醇,山梨醇加氢生产二元醇。
其主要反应为:C6 H1406+2H2—3C2 H6()2(乙二醇)C6H1406+3H2—2CaH80z(丙二醇)+2H20C6H1 406+H2—2CaH803(丙三醇)C6H1406+3H2一C4HloOz(丁二醇)+CzH602+2H20由于国家粮食政策的保护,目前仅有长春金宝特生物化工开发有限公司以玉米淀粉为原料生产乙二醇。
目前的主要问题是,反应产物的后续分离仍有一定问题。
(3)煤化工路线20世纪70年代在世界石油危机的冲击,使人们认识到石油资源的有限性,各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产化工产品。
在这种情况下,人们开始探索碳一路线合成乙二醇的新方法。
我国煤炭资源十分丰富,而石油资源不足,原油较重,裂解生产乙烯耗油量大,而且乙烯又是塑料及许多重要石化产品的基本原料。
乙二醇工艺流程总结

乙二醇工艺流程总结乙二醇(也称为1,2-乙二醇)是一种重要的化工原料,广泛应用于化学、医药、塑料、涂料等行业。
乙二醇的工艺流程主要包括合成、提纯和精制三个步骤。
1.乙二醇的合成:乙二醇可以通过醇酯化、乙二醇醚化、碱催化脱水等多种方法进行合成。
以醇酯化法为例,该法是将乙醇与乙酸进行酯化反应,生成乙醋酸乙酯。
然后,通过水解反应,将乙醋酸乙酯转化为乙二醇。
该反应需要使用催化剂(例如硫酸、磷酸等),并在适当的温度和压力条件下进行。
此外,还需要控制反应时间和反应物物料比,以提高产率和纯度。
2.乙二醇的提纯:乙二醇合成反应中,生成的产物中通常含有杂质,例如水、酸、酯等。
为了提高乙二醇的纯度,需要对其进行提纯处理。
提纯的方法主要包括蒸馏、结晶、萃取等。
其中,蒸馏是最常用的方法。
蒸馏过程中,通过控制温度和压力,将乙二醇与其他杂质分离,并逐渐提高纯度。
此外,还可以通过结晶方法,将乙二醇溶液在低温条件下冷却结晶,使纯的乙二醇从溶液中析出。
3.乙二醇的精制:乙二醇的精制主要是为了去除残留的水分和其他杂质。
常用的方法包括吸附、蒸馏、精馏等。
吸附法是将乙二醇通过活性炭等吸附剂进行处理,去除杂质。
蒸馏和精馏方法通过控制温度和压力,将乙二醇与水分等杂质进行分离。
此外,还可以利用分子筛等特殊材料进行精制处理。
在乙二醇的工艺流程中,需要注意以下几点:1.控制反应条件和催化剂用量:合适的反应温度、压力和催化剂用量对于反应的进行至关重要。
过高的温度和压力可能导致副反应的产生,降低产率和纯度。
2.提高合成反应的转化率:通过优化反应条件和选择适当的催化剂,可以提高乙二醇的合成反应转化率,增加产量。
3.选择适当的纯化方法:根据乙二醇的纯度要求和工艺条件,选择合适的纯化方法。
蒸馏法是最常用的纯化方法,但对于一些特殊要求的乙二醇,可能需要结合其他方法进行精制处理。
4.控制精制过程的温度和压力:精制过程中,通过控制温度和压力,可以实现乙二醇与其他杂质的分离,提高纯度。
乙二醇工艺流程

乙二醇工艺流程一、概述乙二醇,又称乙二醇,是一种重要的有机化合物,化学式为C2H6O2。
它是一种无色、无味、具有吸湿性的液体,可溶于水、乙醇、丙酮和乙醚等多种有机溶剂。
乙二醇在工业上广泛应用于合成树脂、润滑油、溶剂、防冻剂等领域。
本文将介绍乙二醇的生产工艺流程。
二、乙二醇生产工艺流程乙二醇的生产工艺主要包括乙烯氧化法和乙烷水合物法两种方法。
下面将分别介绍这两种方法的工艺流程。
1. 乙烯氧化法乙烯氧化法是目前乙二醇的主要生产方法。
其工艺流程如下:(1)原料准备:将乙烯和空气经过净化处理后送入反应器。
(2)氧化反应:在反应器中,乙烯和空气经过催化剂的作用,发生氧化反应生成环氧乙烷。
(3)环氧乙烷水解:环氧乙烷与水在一定温度和压力下发生水解反应生成乙二醇。
(4)产品分离:将反应产物进行分离,得到纯度较高的乙二醇产品。
2. 乙烷水合物法乙烷水合物法是另一种乙二醇的生产方法,其工艺流程如下:(1)乙烷水合物制备:将乙烷与水在一定温度和压力下进行反应生成乙烷水合物。
(2)乙烷水合物裂解:将乙烷水合物加热至一定温度,使其发生裂解反应生成乙二醇。
(3)产品提纯:对裂解反应产物进行提纯处理,得到纯度较高的乙二醇产品。
三、乙二醇产品的应用乙二醇是一种重要的化工原料,广泛应用于合成树脂、润滑油、溶剂、防冻剂等领域。
其中,乙二醇在聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂等的生产中起着重要作用。
此外,乙二醇还被用作溶剂、防冻剂等,具有较广泛的市场需求。
四、乙二醇生产的发展趋势随着化工行业的发展,乙二醇的需求量不断增加。
为了满足市场需求,乙二醇生产技术也在不断改进和完善。
未来,乙二醇生产工艺可能会朝着高效、节能、环保的方向发展,采用更先进的催化剂和工艺条件,提高乙二醇的生产效率和产品质量。
总之,乙二醇是一种重要的有机化合物,其生产工艺主要包括乙烯氧化法和乙烷水合物法两种方法。
乙二醇具有广泛的应用前景,随着化工技术的不断进步,乙二醇生产工艺也将不断改进,以满足市场需求。
煤制乙二醇是否合适?超全路线成本对比

煤制乙二醇是否合适?超全路线成本对比乙二醇主要用于生产聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、防冻剂、不饱和聚酯树脂(UPR)、以及润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂、炸药等,用途十分广泛,同时也是化纤(涤纶)产业链重要的一环。
目前全球乙二醇有多种生产工艺,我们按大类可以分为两种,即乙烯制和煤基合成气草酸酯制,前者根据乙烯来源的不同又可以分为石脑油裂解制乙烯、乙烷裂解制乙烯(石油伴生气、页岩气)和煤制甲醇制乙烯,而后者煤基草酸酯制目前则多用于中国。
我国乙二醇进口量大,对外依存度高。
截止到2016 年,我国共拥有乙二醇产能约 824 万吨,共生产乙二醇 528 万吨,其中煤制乙二醇约 95 万吨,同时进口量为 757 万吨,进口依赖度高达 59%传统的石脑油、天然气制乙二醇路线传统的石脑油路线生产乙二醇以乙烯为原料分两步:第一步是乙烯氧化制环氧乙烷,第二步是环氧乙烷水合生成乙二醇,目前该路线的主要技术被美国科学设计公司(SD)、英荷壳牌公司(Shell)和美国联碳公司(UCC,后被美国Dow 公司收购)所垄断。
而工业生产乙烯的原料主要包括石脑油、乙烷、丙烷、LPG、柴油等,目前美国和中东的乙烯生产主要以天然气中的乙烷、丙烷等轻质原料为主,中国的乙烯工业主要以液态石脑油等重质原料为主,从乙烯来源的经济性考虑,轻质原料的乙烯收率更高。
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(1)石脑油乙烯制环氧乙烷再制乙二醇路线工业化应用最广,该法工艺流程长、水耗高,乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低,环氧乙烷水合副产物较多,分离精制工艺复杂,能耗大,该工艺路线完全依赖于石油,竞争性随原油价格涨跌而波动。
(2)乙烷乙烯制环氧乙烷再制乙二醇路线成本竞争力较强,该工艺先采用乙烷裂解生产乙烯,再通过环氧乙烷水合生产乙二醇,这是北美及中东地区生产乙二醇的主要方法。
依赖廉价的原料乙烷,该路线具有较强的成本竞争力,主要面向中国等亚洲市场出口。
综合来看,以石脑油生产乙二醇路线技术最为成熟,应用最广,但缺点也十分明显,非常依赖石油资源,并不符合我国“缺油少气多煤”的资源现状。
年产五十万吨乙二醇的生产工艺流程

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国内外乙二醇的生产和需求情况

1.国内外乙二醇的生产和需求情况,产品的价格分析1.1国内外乙二醇的生产情况近年来,随着全球聚酯产品市场消费的急剧增长,世界乙二醇的生产发展很快。
2006年世界乙二醇的总生产能力只有1955.5万吨,2009年增加到2313.5万吨。
截止到2010年10月底,世界乙二醇的总生产能力达到约2565.3万吨,同比增长约10.88%,其中北美的生产能力为484.6万吨/年,约占世界乙二醇总生产能力的18.89%;中南美地区的生产能力为40.9万吨/年,约占世界总生产能力的1.59%;西欧地区的生产能力为129.1万吨,约占世界总生产能力的5.03%;中东欧地区的生产能力为83.6万吨/年,约占世界总生产能力的3.26%;中东地区的生产能力为747.9万吨/年,约占世界总生产能力的29.15%;亚洲地区的生产能力为1077.0万吨,约占世界总生产能力的41.98%;世界其他地区的生产能力为2.2万吨/年,约占世界总生产能力的0.09%。
随着我国乙二醇生产能力的不断增加,产量也不断增加。
2000年我国乙二醇的产量只有90.75万吨,2005年增加到110.08万吨,2000-2005年产量的年均增长率为3.94%。
2008年产量为186.80万吨,同比增加约4.76%,2003-2008年产量的年均增长率为14.02%。
2009年产量约为195.0万吨,同比增长约4.4%。
1.2国内外乙二醇的需求情况2010年美国乙二醇的总生产能力为288.1万吨,约占世界乙二醇总生产能力的11.23%;2009年,中南美地区乙二醇的消费量为32.9万吨,同比减少约3.23%,约占世界总消费量的1.83%,其中产量为19.5万吨,进口量为21.6万吨,出口量为8.2万吨。
2009年我国乙二醇的表观消费量为777.14万吨,同比增长约10.15%,约占世界乙二醇总消费量的43.24%,其中产量为195.0万吨,进口量为582.81万吨,出口量为0.67万吨。
合成气制乙二醇

工艺选择目前,乙二醇制备技术路线有3种:石油路线、煤路线和生物路线。
1.石油路线生产乙二醇石油路线法均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 0.5 h,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。
优点:技术成熟,应用面广,收率为90%。
缺点:依赖石油资源,水耗大,成本高,并且国内缺少自主产权技术,即工艺技术对外依赖程度高。
2.煤路线生产乙二醇该工艺是以煤为原料,制得合成气后,通过直接合成法或间接合成法最终制成乙二醇。
目前国内合成气路线法乙二醇生产装置均采用间接法。
实际工程应用的间接法为草酸酯法。
即先制得合成气,然后再经催化反应生成草酸二甲酯(DMO),然后以 Cu/SiO2为催化剂,150 ℃条件下进行 DMO 的低压加氢制取乙二醇。
该方法转化率达 99.8%,乙二醇选择性 95.3%。
优点:成本低,能耗低,水耗低,适合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源国情。
缺点:技术不成熟,目前催化剂寿命较短,聚合级产品质量不稳定,工程放大存在风险。
3.生物路线生产乙二醇自然界中的碳水化合物,无论是淀粉基的多糖类作物(如玉米、小麦等),还是单糖或多糖类农作物(如甜高粱、菊芋等)均可以作为生物路线生产乙二醇的原料。
中科院大连化学物理研究所研究人员首次尝试采用廉价的碳化钨催化剂应用于纤维素的催化转化,利用碳化钨催化剂在涉氢反应中具有的类贵金属性质,可以替代价格昂贵的贵金属催化剂,将纤维素全部转化为多元醇,而且对乙二醇的生成表现出独特的选择性,尤其是在少量镍的促进作用下,乙二醇的收率可高达61%, 是一种极具工业应用前景的绿色工艺路线。
优点:不需要消耗大量的氧气,没有废气、废水排放,属于环境友好技术。
乙二醇生产工艺介绍

乙二醇生产工艺介绍乙二醇是一种重要的有机化合物,广泛用于化工、制药和材料领域。
它的主要用途包括溶剂、催化剂、阻燃剂和湿润剂等。
乙二醇的生产工艺有多种,常见的有丙二醇水合物法和乙炔法。
首先介绍丙二醇水合物法,它是目前乙二醇主要的生产方法之一、该方法通过氧化丙烯制备乙二醇。
具体步骤如下:1.原料准备:先将丙烯与水在一定的比例下进行混合,得到丙二醇水合物的混合物。
2.氧化反应:将丙二醇水合物混合物加热至一定温度,并加入氧气,进行氧化反应。
反应过程中,丙二醇水合物被氧化为甲醛和乙二醛,而后者在水的存在下迅速进行缩合反应生成乙二醇。
3.分离纯化:通过蒸馏和其他纯化工艺,将混合物中的乙二醇进行分离纯化,得到纯度达到要求的乙二醇产品。
丙二醇水合物法具有生产工艺简单、原料易得且成本相对较低的优点,但也存在一些问题,如产品纯度低、废水处理困难等。
因此,乙二醇的生产过程需要经过精密的控制和纯化才能满足工业使用的要求。
第二种常见的乙二醇生产工艺是乙炔法。
该法通过乙炔的氢化反应制备乙二醇。
具体步骤如下:1.炔烃的制备:首先,采用乙烯为原料,通过炼油厂的分离工艺得到乙炔。
乙烯和水通过催化剂的作用,在适当的温度和压力下进行反应得到乙炔。
2.乙炔的氢化反应:将乙炔与过量的氢气在适当的温度和压力下进行反应。
这个反应是一个加成反应,乙炔分子中的C≡C键被氢气加成为C-C双键,生成乙二醇。
3.分离纯化:通过蒸馏和其他纯化工艺,将混合物中的乙二醇进行分离纯化,得到纯度达到要求的乙二醇产品。
乙炔法具有原料易得、工艺简单、产品纯度高的优点。
但同时也存在乙炔易燃、氢气的贮存和使用的安全问题等。
因此,生产过程需要严格的操作和安全措施。
总结起来,乙二醇的生产工艺有丙二醇水合物法和乙炔法。
这两种方法各有优劣,选择合适的生产工艺需要综合考虑原料成本、产品纯度、设备和安全等因素。
随着技术的发展和创新,乙二醇的生产工艺也在不断完善和优化,以满足市场需求和环境保护要求。
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全球乙二醇生产工艺路线及成本对比
一目前全球乙二醇生产工艺路线及成本对比
目前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620万吨,占全球总产能的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1300万吨,占世界的68%;
3)采用褐煤做原料生产乙二醇(丹化科技),年产能20万吨。
目前中东地区天然气3乙二醇每吨生产成本约250美元。
据丹化科技披露,即便能以非常优惠的价格(130元/吨)获得褐煤资源,煤制乙二醇生产成本依然高达2600元/吨(约合380美元/吨)。
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/吨),煤制乙二醇也不具备竞争力。
与石油制乙二醇相比,煤制乙二醇是否具备成本优势,取决于国际油价和能否获得廉价煤炭资源。
根据丹化科技煤制乙二醇实验数据推算,若煤价为750元/吨,当石油价跌到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)原料成本约为6300元(其中乙烯市场价格按照10 000元/吨计算,成本6 000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为亿吨,总产能约亿吨。
其中约50%用石脑油制作,50%用天然气(乙烷、丙烷等)制作,用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来成产成本最低达100美元/吨,平均为240美元/吨;美国墨西哥湾沿岸为250美元/吨。
用石脑油生产乙烯的成本:每生产一吨乙烯约需要吨石脑油。
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/吨左右。
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。
根据丹化科技公开的煤制乙二醇项目建议书中提供的数据,煤制乙二醇项目成本构成如下表(表1)所示:
表1
按此成本,当国际油价降到54美元以下事,煤制乙二醇不具备成本优势。
根据丹化科技披露的试验数据推算。
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/吨的煤炭价格,煤制乙二醇的生产成本将达到每吨约4485元/吨。
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。
在我国传统煤化工业产业聚集地,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。
单试,若在煤炭资源丰富的地区建设乙二醇装置,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/吨。
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。
注:参照国内化学品公里运输成本。
表3 乙二醇铁路运输成本分析
注:根据2008年7月1日调整后的《铁路货物运价率表》计算。
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/吨左右,煤炭价格只有低于535元/吨时,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经融危机和原油价格的影响,在低位徘徊,2009年第一季度,乙二醇价格仍在4000~4500元/吨的水平波动,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60~0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收到经济性的制约。
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。
表4 不同原油价格下煤制乙二醇竞争力分析
注:1)煤制乙二醇项目采用不同技术、不同建设条件下,可承受的煤炭价格会略有差异;2)国内乙二醇预测价格是多项式关联、国内石油机构预测等多种结果的平均值;(3)可承受煤炭价格指产品价格一定时,内部收益率可达到12%的最高煤炭价格。
煤制乙二醇经济性分析
中科院福建结构所经过近30年的不懈努力,开发成功合成气制乙二醇的和性技术,并先后进行了300t级和万t级的合成工艺试验,20万t/a示范装置已于2009年12月开车,装置稳定运行后,将为褐煤为原料生产乙二醇的大型工业装置作出验证。
在万t级试验装置中,踩哟个工业级CO、NO、H2、O2和甲醇为原料,稳定运行1000h以上。
试验装置实质是指合成气合成乙二醇,考核的主要内容是乙二醇合成工艺,还不能称之为煤制乙二醇的全部流程,其消耗指标见表1(表中数据不包括催化剂成本)。
表1万t级合成气制乙二醇装置生产物料及公用工程消耗指标元/t
表1中的消耗定额比较高,加上甲醇与亚硝酸甲酯的消耗,这样高的消耗定额是不足以作为设计指标的。
因此,这个数据只能是试验的数据,不是将来大规模工业化的数据。
由表1可以看出,甲醇原料以2000元/吨计,乙二醇成本为2887元/吨,加上催化剂,总成本将在4000元/吨左右。
实际上以自有煤炭为原料经过甲醇生产乙二醇,甲醇成本远远低于2000元/吨,因此大规模工业化煤制乙二醇价格将低于4000元/吨。
国内市场乙二醇价格基本在4000元/吨以上运行,2008年最高价达到126000元/吨,随着即溶危机的爆发,最低跌至3400元/吨,2009年随着经济的复苏乙二醇价格逐步走高,平稳上涨至7000元/吨左右。
因此,从经济角度看,煤制乙二醇具备竞争力。
(唐宏青)。