/ 新湖期货_专题煤制乙二醇装置及工艺介绍

新湖期货_专题煤制乙二醇装置及工艺介绍

由新湖研究所发表于2021-07-29 16:35:19


01

产能情况


截止7月底煤制装置总产能711万吨(建元煤化工计入一条线),EG总产能1979万吨,煤制占比36%。而下半年煤制装置预计还有建元2#线12万吨,安徽昊源30万吨,广汇20万吨投产。但因为油制装置投产更多,在2021年底,煤制占比将进一步下降至35%。


煤制、油制产能占比变化

资料来源:CCF  新湖期货研究所


煤制装置主要分布在产煤地附近。


煤制装置产能地区及投产时间

资料来源:CCF  新湖期货研究所

2021年EG新产能投产计划

资料来源:CCF  新湖期货研究所


02

合成流程

从原料煤出发的工艺主要是两条:合成气法与甲醇法。


01

合成气法


合成气法是由一氧化碳偶联得到草酸二甲酯(DMO),再由草酸二甲酯加氢制乙二醇。相较于煤制甲醇的装置,30万吨EG装置投资为45亿元,并且现在还有以工业尾气为原料的装置,如新疆天业15万吨装置原料是电石炉尾气,山西沃能30万吨装置原料为焦炉气和转炉气。生产1吨乙二醇排放二氧化碳9.2吨,耗水25吨。


合成气法制MEG流程图

来源:高化学  新湖期货研究所


02

甲醇制烯烃制乙二醇


每3吨甲醇可产1吨烯烃,再由乙烯生产乙二醇,工艺稳定可靠,如宁波富德外购甲醇制乙烯,再用乙烯制乙二醇,年产能50万吨。煤经甲醇制烯烃装置投资额度较大,180万吨的装置投资额在200亿左右,所以多采用外购甲醇作为原料,而这样的装置预计生产EG在50万吨。生产1吨乙二醇排放二氧化碳8吨,耗水19吨。


国内甲醇法(MTO)的装置一共是三套:三江38万吨,宁波富德50万吨,斯尔邦4万吨,占总产能4.6%。


甲醇法的利润计算公式为EG内盘价格-(甲醇价格*1.7+1400)。


甲醇经烯烃法制MEG流程图

来源:高化学  新湖期货研究所


03

现有企业工艺,成本简述


合成气法在合成方面主要是分三步:

  1. 氧气、甲醇、一氧化氮生成亚硝酸甲酯(MN)

  2. MN与一氧化碳生成草酸二甲酯(DMO)

  3. DMO加氢制EG。


1) 2NO+?O2+2CH3OH→2CH3ONO+H20

2) 2CO+2RONO→(COOR)2+2NO    

   使用Pd/AL2O3催化剂

3) (COOR)2+4H2→(CH2OH)2+2ROH

总反应式:2CO+4H2+?O2=(CH2OH)2+H2O


基本可以认为四份氢气,一份一氧化碳,半份氧气制得一份乙二醇。


目前,合成气制乙二醇生产技术主要由高化学技术、上海浦景技术、丹化科技技术、中科远东技术(联合开发:宁波中科远东石化工程技术有限公司(曾用名金远东)、山东华鲁恒升化工股份有限公司、中国科学院宁波材料技术与工程研究所)、WHB技术(联合开发:中国五环工程有限公司、华烁科技股份有限公司、鹤壁宝马事业有限公司)以及中石化自主研发技术组成。


这几家技术各有特点:高化学的MN环节与DMO环节分开以减少水、氧气对于对催化剂的影响;浦景采用N2O4和HNO3代替NO和氧气与甲醇反应,在其后的反应中不用专门对CO进行脱氢处理,降低了成本;远东在第一步酯化环节用了自主研发的除水装置,延长了催化剂的寿命。


国内装置以高化学技术占比最大,达到45.5%,其次是丹化21%,上海浦景15%。

原料辅料及公用工程消耗对比

合成气制各技术占比

来源:安徽省化工设计院  新湖期货研究所


表中高化学的物料消耗属于第四代技术,他们的第五代技术甲醇的消耗大幅降低至50kg,一氧化碳的消耗也降至790NM3以下,竞争力有所提升。综合来看,丹化以及中科的原料消耗低于其他技术,高化学的蒸汽消耗较高。


04

其他


国内很少有厂家单产乙二醇,一般都会有配套的副产品或者可以转产,常见的副产品有碳酸二甲酯(DMC),草酸,联产的有甲醇等。高价值的副产品可以在煤制EG利润较低时起到弥补亏损的作用。也因此,部分单产EG的装置受到成本的影响最大,在去年疫情期间最先停车,如河南的某20万吨装置。



新湖能化团队


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作者:新湖研究所

公众号:新湖期货

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发布时间:2021-07-29 16:35:19

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