中国乙二醇产能
中国是乙二醇的最大消费国和主要生产国。近年来,随着国内煤制乙二醇产业的快速发展,国内乙二醇产能和产量快速增长,但进口依存度仍维持在较高水平。2020年,我国乙二醇产能大幅扩张。到2020年,我国乙二醇产能达到1570万吨,同比增长20.4%。其中,新增产能主要包括恒力大连、浙江石化(一期)、中科炼化、中化泉州等炼化一体化乙二醇装置。、合成气制乙二醇装置,如兖矿融信、陕西沃能、河南龙宇(二期)、新疆天业(四期)。
受资源赋存影响,国内自给的乙二醇主要来自华东、华南的石脑油制乙二醇和华北、西北的煤制乙二醇。2020年,我国乙二醇产量881万吨,同比增长17.05%,年均开工56.08%,同比下降13.83个百分点。产量大幅增长主要受2020年多套新乙二醇装置投产带来的供应能力提升影响。一方面,乙二醇价格低造成的成本压力大,乙二醇装置关停降低负荷(多套煤装置长期关停,油厂乙二醇产量占比降低);另一方面,由于下半年几套新设备的集中投产导致产能基数的变化。
乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇,我们通常说的乙二醇为一乙二醇(MEG),占88%。乙二醇最大的用途是生产聚酯,其次是防冻液,还有一些用作溶剂。
2003年世界乙二醇产能为1540万吨/年,产量为1416万吨,生产能力与2002年持平,产量比2002年增加120万吨,增长9.2%。
2003年就世界乙二醇的消费结构来说,
约80%的MEG用于生产聚酯,12%用于生产防冻液,其他用途占8%(包括航行器和机场跑道的除冰液、热传送剂和溶剂等等)。
目前世界乙二醇生产能力主要集中在亚洲、北美和中东地区,2003年分别占世界总生产能力的33.26%、31.07%和17.91%;主要消费领域集中在亚洲、北美和西欧地区,2003年消费量分别占世界总消费量的60.1%、21.7%和10.9%。
预计2008年,世界乙二醇的生产能力及需求量将分别达到2045万吨/年和1840万吨。今后中东及亚洲地区是乙二醇发展迅速的两个地区,2008年中东地区乙二醇的生产能力将超过北美地区,成为世界第二大生产基地,但其产品仍主要用于出口,国内消费增长速度较慢。
2003年我国乙二醇生产能力为114.5万吨,产量96.9万吨,消费乙二醇约346万吨,其中进口约251.6万吨,比上年增加17.2%。我国乙二醇大部分用于生产聚酯,超过总量的96%,其次是用于生产防冻液,约占2.3%。
预计2010年我国乙二醇的生产能力将达到400万吨/年,2004-2010年间生产能力的年均增长率达到19.6%,2010年当量需求约为610万吨,
2015年当量需求将达到720万吨。
主要用于制聚酯涤纶,聚酯树脂、吸湿剂,增塑剂,表面活性剂,合成纤维、化妆品和炸药,并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂,制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。
可生产合成树脂PET,纤维级PET即涤纶纤维,瓶片级PET用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、乙二醛等,也用作防冻剂。除用作汽车用防冻剂外,还用于工业冷量的输送,一般称呼为载冷剂。
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1.乙二醇的业化生产方法
目前,国内外乙二醇的工业生产方法主要是环氧乙烷直接水合法,虽然它工艺成熟,但水比大,能耗高,生产成本较高,为此人们又相继开发出环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法以及由合成气合成乙二醇等各种新的生产方法,其中环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法被认为是今后乙二醇最有发展前景的工业化生产方法,是目前国内外研究开发的热点。
2.乙二醇工业化生产方法的研究进展
⑴环氧乙烷直接水合法
环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化生产乙二醇的主要方法,该工艺是将环氧乙烷(E0)和水按1∶20-22(摩尔比)配成混合水溶液,在管式反应器中于190-220℃、1.0-2.5MPa下反应,环氧乙烷全部转化为混合醇,生成的乙二醇水溶液含量大约在10%(质量分数)左右,然后经过多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分离得到乙二醇及副产物二乙二醇(DEG)和三乙二醇(TEG)等。混合醇中乙二醇、二乙二醇和三乙二醇的摩尔比约为100∶10∶1,产品总收率为88%。不足之处是生产工艺流程长、设备多、能耗高,直接影响乙二醇的生产成本。
目前,环氧乙烷直接水合法的生产技术基本上由英荷壳牌、美国 Halcon-SD以及美国联碳三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似,即采用乙烯、氧气为原料,在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下,乙烯直接氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷进一步与水以一定物质的量比在管式反应器内进行水合反应生成乙二醇,乙二醇溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到乙二醇及其它副产品。此外,整个工艺还设置了与其生产能力配套的空分装置、碳酸盐的处理以及废气废液处理等系统。三家公司的专利技术主要区别体现在催化剂、反应和吸收工艺以及一些技术细节上。
⑵环氧乙烷催化水合法
针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足,为了提高选择性,降低用水量,降低反应温度和能耗,世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。其中主要有壳牌公司、联碳公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研究院、南京工业大学等,其技术的关键是催化剂的生产,生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种,其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。
⑶碳酸乙烯酯法
碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下反应生成碳酸乙烯酯(EC),碳酸乙烯酯再经水解制得乙二醇。该方法又可分为乙二醇和碳酸二甲酯(DMC)联产法和碳酸乙烯酯水解法两种生产方法。
①乙二醇和碳酸二甲酯联产法
该方法的主要过程分两步进行,首先是二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下合成碳酸乙烯酯,第二步是碳酸乙烯酯和甲醇(MA)反应生成碳酸二甲酯和乙二醇,两步反应都属于原子利用率100%的反应。
②碳酸乙烯酯水解合成法
美国Halcon-SD、联碳、日本触媒等公司于20世纪70年代后相继开发出碳酸乙烯酯水解合成乙二醇的工艺技术。Halcon-SD公司工艺首先由乙烯、氧反应生成环氧乙烷,经第一吸收塔和汽提塔后,在第二吸收塔内用含碳酸乙烯酯、乙二醇和碳酸化催化剂的溶液洗涤环氧乙烷蒸气,形成碳酸乙烯酯反应富液,然后进入碳酸化反应器中,通入二氧化碳,使环氧乙烷和二氧化碳在催化剂的作用下,于90℃和6.18MPa 压力下反应生成碳酸乙烯酯。碳酸乙烯酯从反应液中汽提后分层,上层回到第二吸收塔作为洗涤液,在下层的碳酸乙烯酯中加入水,在同一催化剂作用下水解生成乙二醇。Halcon-SD工艺的特点是开发了既适用于碳酸化又适用于水解反应的新型催化剂,乙二醇收率高达99%。另外,Halcon-SD公司在研究中发现,即使环氧乙烷中含有少量水分,仍能保证碳酸乙烯酯的高效中心,这就使环氧乙烷的纯化操作条件不至于过分苛刻,而且加成反应和水解反应可用同一种催化剂,避免了均相反应中催化剂回收难的难题。但由于碳酸乙烯酯水解制乙二醇需要大型的高压反应槽,且生产成本仍然较高,所以至今还没有实现工业化生产。
二乙二醇
二乙二醇即二甘醇,是由环氧乙烷与乙二醇作用而制造。 二甘醇主要来自于环氧乙烷(EO)水合生产乙二醇(EG)的副产物,在副产物中二乙二醇(二甘醇)含量约占8~9%、三乙二醇(三甘醇)占~1%、其余为更高分子量的聚乙二醇,而副产物生成量随着环氧乙烷和水的配比的变化而变化。近年来,随着国内大型乙二醇生产装置的相继建成投产,目前我国乙二醇生产能力已高达104~105万吨/年,那么二甘醇的产量增长就很快,估计约可达10万吨/年左右。随着即将建成投产的南海石化的32万吨/年乙二醇装置和不久上海石化的38万吨/年乙二醇装置也将建成,届时全国和上海地区的二甘醇产量将会进一步增长。因此,开发二甘醇的下游产品,做好二甘醇的综合利用,是极具有经济价值和市场潜力的项目。
MEG是一乙二醇(Mono Ethylene Glycol, MEG)的英文简称。
乙二醇(ethylene glycol)又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,简称MEG。化学式为(HOCH2)₂,是最简单的二元醇。包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇。通常所说的乙二醇为一乙二醇(Mono Ethylene Glycol, MEG),是由碳酸乙二酯(EC),然后水解得到的。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。 MEG受资源与技术制约 与PTA的情况不同,我国化纤用MEG大部分还得依赖进口。我国是世界最大的乙二醇消费国,消费量占世界总消费量的1/3以上。近年来我国聚酯产业的迅猛发展大大提升了对重要原料乙二醇的需求。我国对于乙二醇需求增长较快,乙二醇产能远远不能满足国内聚酯产业的需求,需要大量进口。 2010年1~5月,我国乙二醇进口量同比增长19%。预计2010年我国乙二醇总产能将达到400万吨,总需求量却超过700万吨。2009年,我国乙二醇进口量为580万吨,远大于当时的国内产量。 中东是目前世界上最大的MEG出口地区和生产地区,我国主要从中东的沙特等国进口乙二醇。据桐昆集团副总裁沈培兴介绍,造成我国产能不足依赖进口的一个重要原因就是资源和技术问题。中东主要利用当地得天独厚并且十分丰富的天然气生产乙二醇,加工成本低廉,而我国受到天然气资源稀缺的限制以及油气成分的制约,生产成本较高,与中东厂商相比我国企业利润非常低,这无疑打击了民营资本进入该领域的积极性,加之我国政府部门对于MEG的生产有限制,准入门槛高,综合这些因素导致MEG产能产量一直上不去,必须依赖进口。
MEG与PTA
PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文缩写,PTA是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜,广泛用于化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活密切相关。涤纶的主要原料是PTA.
PTA的源头是石油,石油经过一定的工艺过程生产出石脑油(别名轻汽油),从石脑油中经过一定工艺过程提炼出PX(对二甲苯),PX(配方占65%-67%)经过氧化(氧气占35%-33%)结晶分离干燥生产出精对苯二甲酸(PTA)(粉状);PTA+MEG(乙二醇,液体)生产出PET(聚酯切片)(生产1吨PET需要0.85-0.86吨的PTA和0.33-0.34吨的MEG);PET分为聚酯纤维、聚酯薄膜、聚酯瓶片。聚酯纤维(涤纶的学名)分长丝和短纤,长丝大约占涤纶的62%、短纤大约占38%,长丝为纺织企业使用,短纤一般与棉花混纺。涤纶和棉纱对纺织行业有竞争,棉纱一般占纺织原料的60%,涤纶占30-35%。长丝和短纤的生产有两种:一种是PTA和MEG生产出切片、用切片融解后喷丝而成;一种是PTA和MEG在生产过程中不生产切片,而是直接喷丝而成。
PTA期货于2006年12月18日在我国郑州商品期货交易所上市。由于PTA与MEG是生产PET的重要原材料,所以,MEG的价格走势也将影响PTA的期货价格走势。 按进出口货物数量分 乙二醇年度统计 地区:全 国 单位:万吨\万美元 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 进口货物数量 105 160 215 251.8956 340 400 406 480.0359 521.6313 582.809 进口货物金额 58,270.00 72,861.00 88,620.00 158,602.00 304,786.00 352,847.00 342,719.00 484,773.80 527,806.20 351,544.70 数据来源:国家统计局 脑磁图描记术MEG
英文翻译 :magnetoencephalographyMEG
脑磁图描记术也叫脑磁图仪,MEG是一种应用脑功能图像检测技术对人体实施完全无接触、无侵袭、无损伤的大脑研究和临床应用设备。MEG检测过程中测量系统不会发出任何射线、能量或机器噪声,而只是对脑内发出的极其微弱的生物磁场信号加以测定和描记。在实施MEG检测时MEG探测器不需要固定于患者头部,对患者无需特殊处置,所以测试准备时间短,监测简便安全,对人体无任何副作用及其不良影响。
乙二醇是一种重要的石油化工基础有机原料,世界MEG产量中约75%用于生产聚酯纤维,15%用于生产聚酯树脂(主要用于油漆),10%用于生产防冻剂/除冰液/表面涂料等其他用途。产品分为纤维级、工业级和防冻剂。中国是世界最大的聚酯生产国)
其中芳烃的主要应用表现方式在两方面:
一种是调油,一种是纺织,其中纺织化学纤维原料是PX和MEG两种材料,PX下游是PTA(PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文缩写,PTA是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜,广泛用于化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活密切相关。涤纶的主要原料是PTA。
其中乙二醇经过炼制工艺可产生出四类产物:其中包含乙烯、石脑油、煤、甲醇;
目前国内乙二醇的需求量每年需求1500万吨,世界最大的产能是中国,中国最大的产能是中石化,占总量的70%。截止到2017年底产能达到1200万吨,需要进口800万吨来填补空缺,超过总需求的一半。进口量主要来自:沙特(沙比克)、美国(壳牌)、台湾(台塑)。
用量的1400万吨都用在了聚酯行业(纺织),江浙是用量大户,如:恒逸、恒力。
其市场空间:
1200万吨自产产能(实际产能60-70%)
炼制工艺:乙烯、石脑油、煤、甲醇;
利润:乙烯作为化工品源头,产能占比70%,但几乎不赚钱,持平状态;
石脑油:利润大约200美元/吨;
甲醇:仅有一条生产线,其利润大约600元/吨;
煤:利润较高,大约在2500人民币左右,但生产工艺还不完善,日本高化学拥有目前世界上最成熟的煤制装置。新疆天业以及河南能源是国内最大的煤制装置企业。煤制产出的乙二醇生产的纺织物料的紫外线透光率较低,为降本增效,一般聚酯工厂会使用40%的煤制,以及60%的石化制混用。
乙二醇市场现状
中国虽然是乙二醇最大产能国,但仍是一个高度依存进口的国家。原因在于我国缺少乙烯、甲醇原料,利润较高的煤制工艺尚不完善。