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煤制乙二醇工業(yè)化技術大步向前

發(fā)布時間:2019-08-08   來源:中國產(chǎn)業(yè)競爭情報網(wǎng)

  “要做好煤炭這篇大文章,實現(xiàn)煤炭清潔高效利用,就要做好這篇文章中的重要章節(jié)——煤化工?!痹谌涨罢匍_的中國(山西)國際清潔能源博覽會上,中科院福建物質(zhì)結構研究所應化研究中心主任、研究員、博士生導師姚元根介紹了煤制乙二醇技術的發(fā)展方向。

  據(jù)了解,近年來,國家發(fā)改委、工信部等部門出臺了一系列文件,提出要利用先進的加工手段,生產(chǎn)替代石化產(chǎn)品的清潔燃料,推動現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。煤制乙二醇技術正契合煤炭工業(yè)發(fā)展的特點,我國鼓勵發(fā)展煤制乙二醇技術。

  發(fā)展煤制乙二醇技術符合我國煤炭資源的特點

  據(jù)了解,乙二醇是非常重要的戰(zhàn)略性大宗化工基本原材料,主要用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二酯、防凍劑、不飽和聚酯樹脂以及潤滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑、炸藥等,是聚酯產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)。乙二醇的市場容量僅次于乙烯和丙稀,我國乙二醇消費量占全世界消費量50%以上,2018年已突破1300萬噸。不過,我國乙二醇產(chǎn)能有限,長期以來進口依存度較高。

  乙二醇有多種生產(chǎn)工藝,在所有生產(chǎn)路線里,石油制乙二醇和煤制乙二醇是工業(yè)化生產(chǎn)路線。如今,煤制乙二醇創(chuàng)新生產(chǎn)路線是以煤炭為原料,通過氣化生成合成氣后再制得乙二醇。主要生產(chǎn)方法有一步合成法、甲醇合成法、甲醛合成法和草酸酯加氫合成法等。

  “在生產(chǎn)成本上,煤制乙二醇比石油制乙二醇路線有明顯優(yōu)勢。”姚元根表示,“煤制乙二醇跟同類的煤化工路線相比,可以合成天然氣、甲醇、乙二醇、烯烴,經(jīng)濟效益好,二氧化碳排放量相對較少。”

  近年來,國家發(fā)改委、工信部等部門出臺了一系列文件,鼓勵發(fā)展煤制乙二醇等煤化工技術,提出要利用先進的技術加工手段,生產(chǎn)替代石化產(chǎn)品的清潔燃料,推動現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

  “如今,煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在國際上實現(xiàn)了工業(yè)化。同時,煤制乙二醇符合我國煤炭資源豐富的特點,而且國內(nèi)對煤制乙二醇的需求量也大?!币υf。

  在煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上,中科院福建物質(zhì)結構研究所是一個重要身影。憑借20多年的技術積累和與相關企業(yè)合作的經(jīng)驗,該研究所開發(fā)了“萬噸級CO氣相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氫合成乙二醇”(簡稱煤制乙二醇)成套技術。

  此項成果標志著我國在世界上率先實現(xiàn)了全套煤制乙二醇技術的工業(yè)化應用,是一項擁有自主知識產(chǎn)權的世界首創(chuàng)技術。它的推廣應用將有效緩解我國乙二醇產(chǎn)品的供需矛盾,對國家的能源和化工產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生重要的積極影響。

  上下游企業(yè)互相配合,共同解決現(xiàn)實問題

  “上世紀80年代,我們進行小試。2005年與相關企業(yè)合作。2008年實現(xiàn)了萬噸級工業(yè)試驗。2010年至今,我們已在河南建成了五套裝置。2016年年底,裝置規(guī)模已經(jīng)達到年產(chǎn)120萬噸。2017年,幾套裝置全部實現(xiàn)了滿負荷運行,產(chǎn)出了乙二醇產(chǎn)品?!币υf,這項技術引發(fā)了煤制乙二醇研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的熱情,市場上開始出現(xiàn)多種煤制乙二醇技術。

  2009年以后,煤制乙二醇工業(yè)化技術逐步走向成熟。對照新版工業(yè)用乙二醇國家標準,煤制乙二醇已經(jīng)大量地應用于PET聚酯行業(yè),并且涌現(xiàn)出了一批煤制乙二醇配套技術。

  不過,煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)存在很多問題,如產(chǎn)品價格不穩(wěn)定;煤制乙二醇產(chǎn)能擴張速度非常快,而設備開工率相對較低;煤制乙二醇技術在下游聚酯產(chǎn)業(yè)的應用相對較少;上下游企業(yè)對新標準認知度不同等。

  此外,煤制乙二醇生產(chǎn)技術上也存在著很多問題。來自吉林石化公司乙二醇廠的郭邑曾指出,當前,雖然我國煤制乙二醇的生產(chǎn)已進入發(fā)展高峰期,但生產(chǎn)過程中仍存在著一些關鍵的技術難題,如催化劑的開發(fā)、裝備制造水平不高,工業(yè)化應用不足,煤制乙二醇的純度不高,缺乏對應的精制技術,重要設備的工程進展受限制。而且,煤制乙二醇的運輸成本、產(chǎn)品純度也會帶來很多影響。

  “只有不斷讓技術進步,才能保持我們已有的領先地位?!币υ硎荆缃?,他們研發(fā)出煤制乙二醇新一代的核心催化劑,具有貴金屬含量更低、高效穩(wěn)定、性能更好、制備成本下降60%等特點,實現(xiàn)氮氧化物等物料的高效利用,有效提高了乙二醇分離效率,工藝流程更加合理,反應物料得到充分利用,實現(xiàn)了較大幅度的節(jié)能降耗等。

  姚元根指出,作為技術研發(fā)方,未來,在煤制乙二醇技術發(fā)展方向上,要對技術精益求精,不斷優(yōu)化催化劑,進一步加強產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)率、純度等的研究。

  工藝技術上,強化分離技術、供應技術,聚焦精餾技術及其配套的能效等。

  市場層面上,要考慮到當乙二醇銷售價格較低時,原料成本、當?shù)孛簝r、水資源使用成本、到生產(chǎn)廠家的運輸距離等因素對產(chǎn)業(yè)的影響。

  “下一步,要思考如何讓廠家從抵制到接受。產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)要聯(lián)合起來進一步開展試驗,確保煤制乙二醇技術在聚酯行業(yè)里應用起來。建議建立應用試驗和產(chǎn)品檢測的國家級或者行業(yè)級的平臺,逐個分析煤制乙二醇產(chǎn)品,找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的雜質(zhì)。圍繞上下游企業(yè)鏈條,制定適合煤制乙二醇新的國家標準,或者完善2018年的國家標準?!币υf。

  “用好煤制乙二醇技術可以服務于我們國家的利益,可以讓煤炭替代石油,減少對海外的依存。相信在不久的將來,煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)將互相配合,共同解決好這些問題?!币υf。

      關鍵詞: 煤炭


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