煤炭气化 气 化 合成气CO+H2 催化脱氢净化 CO 偶联 第 一 步 预 备
氧化 氨氧化物 氧化酯化
NH3
CH3OH O2
CH3ONO 亚硝酸甲酯 2CO + 2CH3ONO = (COOCH3) 2 + 2NO 草酸二甲酯 2NO + 2CH3OH + 1/ 2O2 = 2CH3ONO + H2O 2CO + 1/ 2O2 + 2CH3OH = (COOCH3) 2 + H2O (COOCH3) 2 + 4H2 = (CH2OH) 2 + 2CH3OH
1. 草酸二乙酯平均转化率可达99.18 % ,乙二醇平均选择性可达95.13 % 2. 相比石油法工艺流程短、温度、压力要求低,能耗低； 3. 新型催化剂能有效抵抗各种杂质的影响； 4. 生产连续反应，达到清洁生产的工艺要求，污染少; 5. 原料价格低，流程短，设备投入少，各项消耗低，生产成本较石油路线降低。
产能（万t/a） 60.5 30 44.2 10 8 6.2 4 15.9 20 5 6 32 20 261.8 36（2010） 65（2010） 30（？） 38（？） 20（2010H1） 20 48 257 518.8
技术来源 SD氧气法 BASF工艺 SD氧气法 Shell氧气法 SD氧气法 Shell氧气法 SD氧气法 SD氧气法 UCC氧气法 SD氧气法 Shell氧气法 Shell氧气法 自主煤化工 Dow工艺 Dow工艺 SD氧气法 Shell氧气法 SD氧气法 自主煤化工 生物法
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中国煤制乙二醇现状及发展
化工2014级 化学工程与技术学院 程正载 博士 教授
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2017 年 09 月
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主要内容
1. 乙二醇概述 2. 乙二醇市场环境
3. 煤制乙二醇技术进展
4. 经济性分析 5. 结论
研究机构 国外: 日本宇部兴产株式会 社 技术成熟度 有一套6000吨/年的中试装置，未大规模 工业化 首套装置试车成功； 已经被丹化集团买断,不转让 已获得主要技术专利，未工业化 已完成三个关键催化剂的研究并通过小 试成果鉴定 筹建万吨级中试装置 不知
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草酸酯合成法原理：
2005~2009乙二醇市场价格和进口价格
10000 8000 6000 1200 700 200 2005 2006 国内价格 2007 进口价格 2008 2009 CIF价格 2005 2006 2007 2008 2009
(200) (58) (350) 619 123
4000
2000
数据来源：2005~2007国内价格《参数与数据》2008 2008~2009国内价格《中国石油和化工经济分析》 2005~2009进口价格《中国石油和化工经济分析》 进口关税税率5.5%，增值税税率17%，国内运费平均150元/t
% 年
47.62 3.19
% 年
% % % %
60.16 2.78
68.59 53.41 68.28 160.05
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4. 经济性分析
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草酸酯合成乙二醇的经济性
CO偶联羰化技术来源日本宇部兴产，加氢技术来源美国ARCO公司； 产能40万t/a，装置总投资17.82亿元，项目经济性如下：
近年来，美国、欧洲和日本等国家和地区因经济不景气导致生产成本上升、需求下降，因此 关闭了部分装置；亚洲将成为未来乙二醇的主要消费和进口地区。
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数据来源：《中国石油和化工经济分析》2007/12
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2. 市场环境——中国市场
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生产集中度高，中石化、中石油是主要供应商
通辽金煤20万t/a煤制乙二醇
−2009年12月，中国国内首个自主研发的20万吨/年煤制乙二醇装置投产，该项目总投资21亿人民币，可转化褐煤130万吨/ 年（煤耗约6.5吨/吨产品）；预计年收入15.3亿元，利润总额8.94亿元，总投资收益率40.89%。 −据项目主体——通辽金煤化工有限公司介绍，该项目采用中科院福建物构所研发的CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化 加氢合成乙二醇技术，当原料褐煤130元/吨时，完全生产成本(财务费用除外)约为2625元/吨，相当于以石油路线生产乙 二醇原油价格在25美元/桶时的生产成本。 −由于该项目刚刚投产，实际的生产、能耗数据需要待生产稳定后进一步确定。
序号 项目 一 基本数据 1 总投资 1.1 建设投资 1.2 建设期借款利息 1.3 流动资金 2 销售收入 3 总成本费用 其中：折旧 4 流转税金及附加 5 利润总额 6 所得税 7 所得税后利润 二 经济评价指标 1 税后财务指标 其中：IRR 投资回收期 2 税前财务指标 其中：IRR 投资回收期 3 自有资金 其中：IRR 4 投资利润率 5 投资利税率 6 资本金利润率 经济效益指标 单位 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 数额 181,950 168,732 3,159 10,060 199,201 75,866 10,660 23,183 100,153 25,038 75,114
再生 催化循环
国内： 中科院福建物质结构 研究所 上海戊正工程技术有 限公司
湖北省化学研究院 华谊集团上海焦化&高 校 天津大学化工学院
第 二 步
加氢 精馏分离
乙二醇
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3. 技术进展
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煤制乙二醇工艺总体处于商业化生产前期，技术尚未完全成熟，仍需经过进一步商业化运行的检验。 技术特点
数据来源：《中国化工信息周刊》2010/9
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2. 市场环境——产品价格
价格与油价密切相关，国内价格-进口价格差距大
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石油法乙二醇生产成本与石油价格联动，我国进口乙二醇主要来自原料价格低廉的中东地区，对国内乙二醇市场造 成了相当的冲击。
年份 国内价格 （RMB/t） 8866 8395 9297 9541 5374 CIF价格 （USD/t） 882 844 1011 1024 605 RMB： USD 8.19 7.97 7.61 6.94 6.83 CIF+税款+ 国内运费 （RMB/t） 9066 8453 9647 8922 5251 价差 （RM B/t）
• 技术成熟，应用广； • 水耗大、成本高； • 副产品多； • 产品总收率：88%合成气Fra bibliotek中间产品
（草酸酯、甲醛）
间接法 • 技术工业化时间短； • 四低：成本低、能耗低、 水耗低、排放低；
（CO+H2）
直接法 • 缺乏核心催化剂生产技术 及关键环节的处理技术
乙二醇
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2. 市场环境——国际市场
− 90%以上采用的是环氧乙烷直接水合法（石油法）；
− 产能主要集中在中石化（59.43%）、中石油（19.23%）； − 09年化工市场低迷，进口乙二醇对市场的冲击导致开工率降低。
国内产能不足，供需缺口大
− 2009年中国乙二醇对外依存度达到50%；
− 据预测，2010年中国乙二醇产能将达到380万t/a，消费量将
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武汉科技大学 4. 经济性分析
20万t/a煤制乙二醇能耗、设备及经济性参考数据
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通辽金煤乙二醇项目刚刚投产，实际的生产、能耗数据需要待生产稳定后进一步确定；
据不可靠消息来源，20万t/a煤制乙二醇能耗设备及经济性参考数据如下,这个每吨乙二醇成本约3800元：
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数据来源：“乙二醇的国内外供需现状及发展前景”《中国石油和化工经济分析》2007/12
武汉科技大学 3. 技术进展
煤制乙二醇的主要技术和研究机构
国外： −始于20世纪80年代； −合成气-草酸酯-乙二醇路线具有工业化优势； −日本宇部兴产、美国联碳 国内： −始于20世纪80年代； −草酸酯合成法是目前研究较为成熟的间接合成技术； −中科院、天津大学等
项目 原料成本 CO H2 O2 甲醇 NH3 催化剂 小计 副产收益 碳酸二甲酯 乙醇 小计 公用工程 低压蒸汽 电 冷却水 脱盐水 小计 45 0.55 0.45 8.0 5.2 692KWh 365.3 6.5 234 380.6 164.4 52 831 99% 95% 5000 4000 -0.160 -0.08 -1.070 -750 -320 -1070 98% 99% 99% 工业级 工业级 1.6元/m3 0.86元/m3 0.5元/m3 2500 2300 830.3m3 1625m3 230.2m3 0.161 0.073 132 1328 1397 115.1 402.5 167.9 276.6 3688 原料 规格 单价（元/t） 草酸酯路线 单耗（t/t） 金额（元/t）
有一定的特殊要求。 4. 与石油法相比，只有当原油价格高于50 美元/ 桶左右时才具备成本优势。 5. 放大到20 万t/ a 的产业化过程中可能存在一定的技术风险（催化剂稳定性），技术成熟度有待考证。
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武汉科技大学 4. 项目进展
技术来源：
项目主体 通辽金煤 五环科技、湖北省化学研究院、鹤壁宝马集团签约合作 惠生（控股）集团鄂尔多斯煤化工 开滦集团位于内蒙古鄂尔多斯多联产循环经济项目 河南煤业化工集团与通辽金煤化工有限公司共同投资
2006年全球主要地区和国家乙二醇消费结构
600 500 400 300 200 100 0 美国 其他 西欧 防冻液 日本 中东 中国 PET切片 PET工程树脂