煤制乙二醇 产业化推进的两大难题规模放大与下游应用

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1、江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 煤制乙二醇产业化技术论坛 胡 晓 鸣 2013年1月10号 上海 煤制乙二醇产业化推进的两大难题： 规模放大与下游应用 2013/1/14 2 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 报告内容 1 煤制乙二醇产业化历程 2 通辽金煤煤制乙二醇现状 3煤制乙二醇关键技术瓶颈 4 煤制乙二醇在聚酯领域应用 2013/1/14 3 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 报告内容 1 煤制乙二醇产业化历程 2 通辽金煤煤制乙二醇现状 3煤制乙二醇关键技术瓶颈 4 煤制乙二醇在聚酯领域应用 2013/1/14 4 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 2005年8月：江苏丹化

2、集团、中科院福建物构所和上海金煤化工新技术有限公司合作进行技术攻关，先后建成了年产300吨中试装置和万吨工业试验装置； 2009年3月18日：万吨级“煤制乙二醇”成套工艺技术通过了由中科院组织得技术鉴定； 2007年8月开始，金煤化工在内蒙古通辽建设20万吨“煤制乙二醇”生产基地； 2013/1/14 5 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 2009年12月7日打通了全流程，试车成功并生产出合格的乙二醇产品； 2011年6月，解决了催化剂工业化应用问题，装置负荷达到70%以上； 2012年10月，装置负荷达到8590%，产品质量完全达到优级品标准。目前，公司已向国家发改委等有关部门沟通煤制乙二

3、醇项目的验收事宜 。 2013/1/14 6 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 2007年8月，通辽金煤正式奠基，开始了15万吨乙二醇项 目的建设（总投资30多亿，占地1000亩），2009年10月完 成。 2013/1/14 7 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 报告内容 1 煤制乙二醇产业化历程 2 通辽金煤煤制乙二醇现状 3煤制乙二醇关键技术瓶颈 4 煤制乙二醇在聚酯领域应用 2013/1/14 8 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 2.1 通辽金煤乙二醇开车情况 通辽金煤作为世界煤制乙二醇产业化先驱，由于催化剂和装置等一系列原因，煤制乙二醇产业化进程历尽曲折。 经过两年多的技术完

4、善、余留消缺，生产工艺逐步优化，特别是亚酯再生工艺、加氢催化剂、乙二醇精制技术的重大改进，在2012年11月通辽金煤乙二醇日产量突破450吨，草酸180余吨，稳定达到设计负荷的85%以上，乙二醇产品 220nm 时紫外透光率已经稳定达标，产品各项指标 均已达到国家【GB/T 4649-2008 工业用乙二醇】规定的优等品标准。 2013/1/14 9 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 目前制约负荷率进一步提升的主要因素为最初所订购的一些设备选型与现工艺要求不匹配，主要制约设备为大型压缩机，即原料气压缩机、氢气循环压缩机。整套煤制乙二醇工艺及催化剂已不存在问题。 2013/1/14 10 江苏

5、丹化煤制化学品工程技术有限公司 通辽金煤DMO合成反应器 通辽金煤DMO加氢反应器 2013/1/14 11 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 2.2 通辽金煤吨乙二醇成本结构 褐煤（3000大卡）：5.5吨（260元/吨），1430元 电：750元 催化剂：150元 其它辅料（亚硝酸钠、硝酸、碱液、甲醇）：250元 变动成本为：2580 折旧及财务成本：2000元 人工成本：200元 销售费用：400元 其它费用：200元 固定成本：2800 2013/1/14 12 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 2.3 通辽金煤后期改造计划 通辽金煤正在考虑采用新型气化炉技术对装置进行改造。如果能

6、够顺利运用并达到设计指标,新型气化炉将为公司通辽装置提供40-50万吨乙二醇所需的合成气,并且投资小、效率高。如果能够成功应用此炉,未来将把通辽现有装置产能改造到40-50万吨/年，届时产能、吨投资与折旧会大幅下降，盈利总额和盈利水平将再上新的台阶。 2013/1/14 13 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 报告内容 1 煤制乙二醇产业化历程 2 通辽金煤煤制乙二醇现状 3煤制乙二醇关键技术瓶颈 4 煤制乙二醇在聚酯领域应用 2013/1/14 14 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.1 装置运行过程中的技术难题 通辽金煤一期20万吨煤制乙二醇项目于2009年打通全流程，但装置在提升

7、负荷过程中出现了很多问题：加氢催化剂强度不足、物料易结焦、有害物质在催化剂表面吸附、催化剂在还原过程中的热量平衡、现有设备与催化剂运行条件不匹配、设备运行故障、部分设备设计存在缺陷、产品质量不过关等一系列问题。 可以认为煤制乙二醇在由中试向工业化工程放大过程中遇到的困难远远超出了预期 。 2013/1/14 15 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2 煤制乙二醇核心技术难点 3.2.1 催化剂的研发、制备与工业化应用 3.2.2 NO再生技术 3.2.3 乙二醇精制技术 3.2.4 匹配上述技术的关键设备 2013/1/14 16 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.1 催化剂的

8、研发、制备与工业化应用 煤制乙二醇技术先进与否、产品是否具有竞争力的关键取决于是否拥有高选择性、高转化率、低成本、长寿命的催化剂。 煤制乙二醇工艺流程中涵盖CO脱氢、羰基合成及酯加氢三种催化剂，其中CO脱氢及羰基合成催化剂为负载贵金属催化剂，酯加氢催化剂为铜基催化剂。 2013/1/14 17 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.1 催化剂的研发、制备与工业化应用 催化剂的研发工作由通辽金煤母公司丹化集团的研发团队（江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司）承担，在2010年底取得重大突破（加氢催化剂）。其中脱氢催化剂与羰基合成催化剂已稳定运行三年多，完全满足装置生产需求，其活性与稳定性未发

9、生任何变化，羰基合成DMO的选择性达到97%以上；加氢催化剂已稳定运行一年多，其草酸酯的转化率达到100%，乙二醇的选择性大于95% 。 2013/1/14 18 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.1 催化剂的研发、制备与工业化应用 从目前通辽金煤实际运行情况来看，三种催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。尤其加氢催化剂，表现出良好的低温高催化活性和稳定性，在高负荷率下已连续运行1年以上，且包括乙二醇纯度和透光率在内的产品质量得到显著提高。 2013/1/14 19 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.2 NO再生技术 NO再生技术是实现草酸酯合成高负荷稳定运行的核心，NO

10、再生包括氧化与酯化两个阶段，伴有强烈的热量释放，稍微控制不当会造成爆炸及设备损坏等重大安全事故。NO再生系统通过数次技改，NO再生得率稳定在99%以上，各项工艺参数较易控制，并且实现了氮氧化物的零排放。 2013/1/14 20 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.3 乙二醇精制技术 产品透光率是煤制乙二醇的核心技术问题，主要为220nm处UV值（国标75%），煤制乙二醇工艺中诸多环节和因素均可影响最终乙二醇产品220nm处透光率，包括DMO中杂质含量多少、合成及加氢催化剂性能变化、工艺参数改变、运行负荷高低、精馏系统波动、后端净化处理效率等。需要综合处理方可确保终端乙二醇产品的透光率

11、。 2013/1/14 21 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.3 乙二醇精制技术 乙二醇精制技术是实现乙二醇产品质量的关键，该技术包括三个部分：原料前处理、精馏工艺、产品后处理。通过三者有机结合，乙二醇的产品质量完全达到了优级品。 2013/1/14 22 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 3.2.4 匹配技术工艺的关键设备 煤制乙二醇工艺中涉及到众多大型的压缩机、循环机等设备，须选择与特定物性的原料相配套的工艺设备，设备材质须与物料特性相匹配。 2013/1/14 23 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 报告内容 1 煤制乙二醇产业化历程 2 通辽金煤煤制乙二醇现状 3煤制乙

12、二醇关键技术瓶颈 4 煤制乙二醇在聚酯领域应用 2013/1/14 24 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 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%左右。 煤制乙二醇以煤为原料，工艺流程和催化剂也异于石油法，这会造成终端产品乙二醇在品质上有差异，即煤制乙二醇中的杂质类型及含量不同于现有石油法乙二醇，聚酯化纤客户普遍认可尚需时间。 煤制乙二醇能否商业化应用于聚酯领域，将成为其成功与否的关键标志。产品品质将决定煤制乙二醇的成败。 2013/1/14 25 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 目前通辽金煤15万吨装置所生产乙二醇产品纯度达99.9%以上，超过国标优等品标准，

13、市场上关注的焦点是煤制乙二醇的紫外透光率（UV）指标，尤220nm处UV值。 通辽金煤通过技术攻关，目前已解决了煤制乙二醇的透光率问题，完全扫清了煤制乙二醇在聚酯领域应用的最后制约瓶颈。目前已有多家客户采购,包括聚酯客户,但聚酯客户大规模接受公司产品可能还需要一个过程。 2013/1/14 26 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 某聚酯厂家以本公司乙二醇为原料制备的常规大有光PET 产品其端羧基含量，二甘醇含量，特性粘度，熔点，色相均可达到以石油制乙二醇制备的大有光PET 产品指标； 以煤制乙二醇为原料，并加入IPA 制备的瓶级PET 产品的端羧基含量，二甘醇含量，特性粘度均可达到要求。 2

14、013/1/14 27 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 同时，通辽金煤与国内数家聚酯厂家合作，进行煤制乙二醇大规模试用研究，220nm处UV值为60%左右的乙二醇经厂家单独使用或与进口乙二醇混合使用，一年试用结果表明，使用过程中未出现任何异常，对聚酯质量完全没有影响。 2013/1/14 28 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 结 语： 通辽金煤煤制乙二醇透光率难关攻克及装置高负荷率下的长周期稳定运行，标志通辽金煤在全球率先全面实现煤制乙二醇技术的产业化，为煤制乙二醇后续产业化推广奠定了坚实基础，未来煤制乙二醇产能将快速增长。预计2016年煤制乙二醇产能的市场份额约为15%20%。除中东乙烷原料法外，煤制乙二醇相比于石油乙烯法成本优势明显。 2013/1/14 29 江苏丹化煤制化学品工程技术有限公司 如有相关问题，欢迎交流讨论 T e l: 15906106480 E-mail: