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煤制乙二醇工業(yè)化技術(shù)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(shí)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(jié)構(gòu)研究所應(yīng)化研究中心主任、研究員、博士生導(dǎo)師姚元根介紹了煤制乙二醇技術(shù)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(jìn)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(shù)正契合煤炭工業(yè)發(fā)展的特點(diǎn),我國鼓勵發(fā)展煤制乙二醇技術(shù)。

  發(fā)展煤制乙二醇技術(shù)符合我國煤炭資源的特點(diǎn)

  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(fèi)量占全世界消費(fèi)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(jìn)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?!币υ硎?,“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(jì)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(shù),提出要利用先進(jìn)的技術(shù)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(shí)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(diǎn),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(jié)構(gòu)研究所是一個重要身影。憑借20多年的技術(shù)積累和與相關(guān)企業(yè)合作的經(jīng)驗(yàn),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(shù)。

  此項(xiàng)成果標(biāo)志著我國在世界上率先實(shí)現(xiàn)了全套煤制乙二醇技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用,是一項(xiàng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首創(chuàng)技術(shù)。它的推廣應(yīng)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(shí)問題

  “上世紀(jì)80年代,我們進(jìn)行小試。2005年與相關(guān)企業(yè)合作。2008年實(shí)現(xiàn)了萬噸級工業(yè)試驗(yàn)。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(dá)到年產(chǎn)120萬噸。2017年,幾套裝置全部實(shí)現(xiàn)了滿負(fù)荷運(yùn)行,產(chǎn)出了乙二醇產(chǎn)品。”姚元根說,這項(xiàng)技術(shù)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(shù)。

  2009年以后,煤制乙二醇工業(yè)化技術(shù)逐步走向成熟。對照新版工業(yè)用乙二醇國家標(biāo)準(zhǔn),煤制乙二醇已經(jīng)大量地應(yīng)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(shù)。

  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(kuò)張速度非???,而設(shè)備開工率相對較低;煤制乙二醇技術(shù)在下游聚酯產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用相對較少;上下游企業(yè)對新標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)知度不同等。

  此外,煤制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)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(dāng)前,雖然我國煤制乙二醇的生產(chǎn)已進(jìn)入發(fā)展高峰期,但生產(chǎn)過程中仍存在著一些關(guān)鍵的技術(shù)難題,如催化劑的開發(fā)、裝備制造水平不高,工業(yè)化應(yīng)用不足,煤制乙二醇的純度不高,缺乏對應(yīng)的精制技術(shù),重要設(shè)備的工程進(jìn)展受限制。而且,煤制乙二醇的運(yùn)輸成本、產(chǎn)品純度也會帶來很多影響。

  “只有不斷讓技術(shù)進(jìn)步,才能保持我們已有的領(lǐng)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(diǎn),實(shí)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(yīng)物料得到充分利用,實(shí)現(xiàn)了較大幅度的節(jié)能降耗等。

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

  工藝技術(shù)上,強(qiáng)化分離技術(shù)、供應(yīng)技術(shù),聚焦精餾技術(shù)及其配套的能效等。

  市場層面上,要考慮到當(dāng)乙二醇銷售價格較低時,原料成本、當(dāng)?shù)孛簝r、水資源使用成本、到生產(chǎn)廠家的運(yùn)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(jìn)一步開展試驗(yàn),確保煤制乙二醇技術(shù)在聚酯行業(yè)里應(yīng)用起來。建議建立應(yīng)用試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn),或者完善2018年的國家標(biāo)準(zhǔn)。”姚元根說。

  “用好煤制乙二醇技術(shù)可以服務(wù)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(guān)鍵詞: 煤炭


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