煤制乙二醇

煤制乙二醇

目录

第1章绪论 (2)

第2章煤制乙二醇的前景 (2)

第3章乙二醇市场现状 (3)

3.1乙二醇市场现状 (3)

3.2乙二醇价格走势 (4)

3.3乙二醇的发展前景 (4)

第4章煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线 (5)

4.1生产原理 (5)

4.2草酸二甲酯生产流程 (6)

4.3草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程 (9)

4.4工业化影响因素 (9)

4.5主要工艺特点 (11)

第5章结论 (14)

第1章绪论

性质：乙二醇（ethylene glycol）又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”，简称EG。化学式为(HOCH2)₂，是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体，对动物有毒性，人类致死剂量约为 1.6 g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇（PEG）是一种相转移催化剂，也用于细胞融合；其硝酸酯是一种炸药。

用途：我国乙二醇产品主要用于生产聚酯、防冻液、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等。聚酯系列产品耗用的乙二醇占世界产量的大部分。第二大用途是用于生产防冻液及化工中间产品的原料等，55%的乙二醇水溶液在-40℃时结冰。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂，可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等。

第2章煤制乙二醇的前景

我国的石油资源匮乏，并且石油价格居高不下，使得以石油为原料的相关产业的成本急剧增加，影响了我国相关产品在国际上的竞争力。因此，需要开发新的生产工艺，以增加优势减少劣势。我国为产煤大国，以煤为原料可以弥补不足，增加竞争优势。

开发煤制乙二醇符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点，

将有效缓解我国乙二醇产品供需矛盾，逐步实现我国以煤代油生产乙二醇的战略目标，节省大量石油资源，将对国家的能源和化工产业产生重要积极影响。随着工艺的不断改进、开发，研究出较好的工艺，会有很大的成本优势和能源优势。

预计在未来5~10年内，随着以褐煤为原料、年产20万吨和50万吨规模乙二醇工厂的建成和投产，我国将会有数十个50万吨以上规模用煤替石油合成乙二醇的工厂建成，形成一个巨大的新兴产业群，生产大量乙二醇以满足国内外市场需要，成为我国煤化工的支柱产业，并创造巨大的经济财富和社会财富，届时可以摆脱石油对该行业的限制。

第3章乙二醇市场现状

3.1乙二醇市场现状

目前，我国乙二醇产品主要用于生产聚酯、防冻液、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等。其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量约占国内总消费量的94.0%，另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂以及聚酯多元醇等。近年来，我国聚酯（包括聚酯纤维、聚酯树脂和薄膜等）的生产发展很快，2000年生产能力只有595万吨，2006年已经增加到约2150万吨。2008年我国聚酯的产量达到约1730万吨，对乙二醇的需求量达到约605万吨；2010年聚酯的产量达到约1900万吨，对乙二醇的需求量达到约665万吨。加上在防冻剂以及

其他方面的消费量，我国乙二醇的总需求量，2008年达约636万吨，2010年达到约710万吨。

进口情况：虽然我国乙二醇生产能力和产量增长较快，但仍不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求，每年都得大量进口，且进口量呈逐年增长态势。1995年我国乙二醇进口量只有20.54万吨，2000年进口量突破100万吨达到104.97万吨，2006年更是增加到406.13万吨，进口依存度高达72.26%。

3.2乙二醇价格走势

乙二醇价格近几年稳中有升，2002年每吨价格约为4965元，但随着2004年原油价格的大幅攀升和中国等国家需求量的迅速增长，2004年每吨价格约为9685元，随后进入市场调整期，世界上和国内近两年乙二醇生产厂家新建和扩建的陆续投产，乙二醇价格稍有下滑，2005年每吨价格约为8947元，2006年每吨价格约为8942元，（2002～2006年价格为国家统计局数据），2007年乙二醇价格稍有回升，约10000元/吨（网上平均价）。2008年乙二醇每吨9500元。2009年乙二醇每吨6000元。2010年乙二醇每吨7000元。2011年年初乙二醇每吨9300元。

3.3乙二醇的发展前景

世界快速发展的带动下，聚酯、防冻液等其他延伸产品的需求量将不断增大，将有力拉动乙二醇产业的发展，将有力促进乙二醇产

业的扩大化和提高乙二醇产业的科技含量。乙二醇的应用方向也在不断增多，乙二醇将来也许会扮演更多的角色。我国乙二醇企业或欲投资乙二醇产业的企业应该抓住这次机遇，大胆开发细心专研。积极改进工艺，在探索中谋求发展，使企业获得成本优势、技术优势。

第4章煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线

虽然乙二醇的生产工艺有很多种，但是现在石油价格居高不下，乙二醇的生产成本越开越高，煤制乙二醇技术成为解决这一问题的有效途径。各国都对煤制乙二醇技术做了研究，有草酸酯加氢合成路线、合成气直接合成路线、甲醛合成路线等，其中草酸酯加氢合成路线有较高的开发价值，通辽金煤的草酸酯加氢合成路线制乙二醇装置已经打通全部流程。

4.1生产原理

(1)原料气制备

低压煤气化制一氧化碳

2C+O2=2CO 4-1

间歇法制半水煤气，再经高变低变制得氢气

C+H2O=CO+H2 4-2

CO+H2O=CO2+H2 4-3

(2)草酸二甲酯合成

CO气相偶联合成草酸二甲酯（DMO）由两步化学反应组成。首先为CO 在催化剂的作用下，与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和NO，称为偶联反应，反应方程式如下：

2CO+2CH3ONO=(COOCH3)2＋2NO 4-4

其次为偶联反应生成的NO与甲醇和O2反应生成亚硝酸甲酯，称为再生反应，反应方程式如下：

2NO+2CH3OH+1/2O2=2CH3ONO+H2O 4-5

生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。总反应式为：

2CO+1/2O2+2CH3OH=(COOCH3)2+ H2O 4-6

(3)草酸二甲酯加氢制取乙二醇

草酸二甲酯加氢是一个串联反应，首先DMO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯(MG)，MG再加氢生成乙二醇，总反应、主反应方程式如下：

(COOCH3)2＋4H2=(CH2OH)2+ 2CH3OH 4-7

4.2草酸二甲酯生产流程

第一步，原料气的制备、净化及变换：1、一氧化碳气体的制备，通过空分制得氧气与炉内煤反应制得炉气，炉气经脱硫净化送到下一工序；2、氢气的制备，通过间歇制气法制得半水煤气，炉气经脱硫净化，接着进行高温变换和低温变换，制得氢气。

第二步，一氧化碳原料气的再净化处理：从合成气净化装置出来的一氧化碳原料气，采用催化氧化技术除去氢和氧，最后以分子筛