《可行性报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可行性报告.docx（45页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一章 总论1.1项目概况目前乙二醇的工业生产方法主要是由乙烯经过银催化剂上的气相氧化生成环氧乙烷，再进行液相非催化水合制得乙二醇产品。该工艺路线完全依赖于不可再生的石油资源，随着近年来国民经济的长足发展，我国石油消费一直呈上涨趋势。面临世界石油资源的日渐短缺，开辟新的乙二醇生产工艺路线成为研究热点。本项目采用煤制乙二醇路线，即以煤代替石油乙烯生产乙二醇，CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇。1.2调研依据1.3项目背景1.3.1能源问题我国石油资源的总量大，可是人均占有量却远远达不到世界的平均水平。我国石油的消费增长速度很快，国内石油的产量根本不能满足人们对石油的需求，我国也没有
2、大量的石油储备资源，所以我国国内市场的需求不能满足，石油依靠进口的数量越来越多。我国原油进口量和净进口量从2000年的7013万吨和近6000万吨分别增长到2005年的12682万吨和11875万吨，原油进口量、净进口量分别增加了80.8%、98.9%，年均增长率分别为12.6%和14.7%；而原油的年均增长率仅为2.2%。石油对外依存度由29.6%上升到42.9%。这样来看，我国石油资源的供需矛盾会越来越大，而且对进口的石油也会越来越多，这种依存度很高，几乎能够达到国际上承认的50%的石油安全警戒线。我国石油安全风险会越来越大，与此同时，我国国内石油化工产业的发展也会有一定的风险。1.3.2
3、乙二醇产业现状分析了近年来国内外乙二醇的生产消费现状及发展前景。截止到2010年10月底，全世界乙二醇的总生产能力达到2565.3万吨，预计2014年将达到约3100.0万吨。我国乙二醇的总生产能力为364.8万吨，预计2014年将达到约550.0万吨。2009年，全世界乙二醇的总消费量达到约1797.2万吨，预计2014年消费量将达到约2250.0万吨。我国乙二醇的消费量约为777.14万吨，预计2014年消费量将达到约约1100.0-1150.0万吨，产不足需，仍需要大量进口。未来中东地区乙二醇工业的快速发展，将大大影响世界未来的供应格局。我国除了扩大生产能力外，应该加大乙二醇新应用领域的
4、开发力度，逐渐改变用途单一的局面，以化解市场风险，促进我国乙二醇产业健康有序发展。1.3.3煤化工前景煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。鉴于我国“多煤、贫油、少气（天然气）”的特点，在今后一段相当长的时间内，能源结构仍然以煤炭为主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我国一次能源生产的70%以上，在我国能源结构上占主要地位，有举足轻重的作用。1.3.4能
5、源市场分析较多的依赖进口使我国石油供给在一定程度上受制于人。因为我国进口的石油有一半左右来自中东，而美国通过控股或参股的方式对这些地区加以控制，有时甚至不惜动用武力以达到控制中国油气供应的中亚源头的目的。此外，我国进口石油的海上运输同样受制于人，中石油、中石化等石油公司的油运业务大部分是由外国航运公司所承运，因此一旦遇到不可抗拒的风险，我国石油能源的供给将会变得非常被动。煤炭长期以来一直是我国的第一大能源，不论是在能源的生产还是消费领域，煤炭始终占据70以上的比重。根据有关权威部门论证，最近几年煤炭在我国能源构成中的比重为65左右，即使是到了本世纪中叶，这一比例仍旧会达到50以上。可见，在相当
6、长的一段时间里，煤炭都是我们经济发展所依靠的基础能源，煤炭工业会越来越显现出无以替代的战略地位。1.4国内外有关研究项目1.4.1国内技术煤制乙二醇技术是国家“八五”、“九五”重点科技攻关项目。中科院福建物构所自1982年起经过多年前期研究，获得了一系列具有完全自主知识产权的小试技术和模试技术；江苏丹化集团技术团队拥有化工新技术产业化的长期积淀，曾在国内首创“碳化法制碳酸氢铵”、“羰基化合成醋酐”和“变压吸附分离CO”等多项化工新工艺。2005年起，由上海盛宇企业投资有限公司投资约1.8亿元，与中科院福建物构所、丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司等强强联手启动了“CO气相催化合成草酸酯和草酸
7、酯催化加氢合成乙二醇”的产业化试验，经过3年多的艰苦努力，在国家发改委、科技部、中科院、福建省、上海市和江苏省政府的大力支持下，相继在丹化集团建成年产300吨中试和1万吨工业化试验两套装置，在多项关键技术领域取得突破，2007年12月万吨装置顺利开车打通全流程，经过一年多的实际运行检验，并经专家组鉴定，证明全球首套“万吨级煤制乙二醇”技术已完全取得成功。1.4.2国外技术目前国内外大型EG生产都采用直接水合即加压水合法1的工艺路线,生产技术基本上由英荷壳牌（Shell）、美国Halcon-SD及美国联合碳化物（UCC）三家公司垄断。三家公司专利技术的主要区别在催化剂、反应和吸收工艺以及一些技术
8、细节上。各公司的工艺技术和流程基本相同,通常是将水与EO按照物质的量比为20-25：1的比例混合,在管式反应器中于190200、1.0-2.5MPa下反应,EO全部转化为混合醇,生成的EG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EG及副产物DEG(二乙二醇）和TEG(三乙二醇）等。1.5本厂建设意义煤制乙二醇技术的应用标志着我国领先于世界实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用，是一项拥有完全自主知识产权的世界首创技术。用石油乙烯路线每生产一吨乙二醇约耗2.5吨石油。全世界用石油乙烯生产的2000多万吨乙二醇，若都以煤为原料进行生产，那么，节省下
9、来的石油相当于新开发一个年产5000万吨石油的大庆油田。该技术的推广应用将有效缓解我国乙二醇产品供需矛盾，对国家的能源和化工产业产生重要积极影响，具有重要的科学意义、突出的技术创新性和显著的社会经济效益。第二章 建设规模2.1 设计原则建设规模的原则要根据厂区的特点而定，具体说来有以下几个方面：1）国家、地区、部分、行业的经济发展计划：考虑到经济发展计划的要求，才能保证国民经济有合理的结构，才能与国家、地区、行业的经济协调发展，取得良好的效益。2）煤的价格：乙二醇的量是由草酸酯的量所决定的，草酸酯的量是由草酸酯分厂的生产能力所决定的，草酸酯的量则是由co生产能力决定的，co的量则是由原料煤的价
10、格所决定的，因此煤的价格对产品的产量至关重要。 3）市场的需求量：市场的需求量是产品生产的主要依据，产品滞销带来的后果要远比其他一切影响大得多。4）产品所处的生命周期阶段序号发展阶段增长趋势和特征成本利润1投入期增长率不稳定，新产品刚投产，开始进入市场成本很高0前期亏损随着产量增大而上升成本缓慢上升10%，大量进入市场，开始有微利市场成本开始下降03成熟期增长率04衰退期增长率急剧下降，产品开始陈旧化，处于被淘汰状态，赢利下降，甚至出现亏本成本升高0/0表2.1 产品生命周期阶段及其特征处在成长期的产品，需求在增长，可以考虑投资建厂或对原生产厂进行技术改进，以求降低生产成本、增加利润和提高产品
11、的竞争能力，如果效益可观还可以扩大生产能力。5）其他原料情况：除了草酸酯为原料之一外，还需要有其他的化工原料进行辅助生产，所以其他原料的来源和价格对产品的生产也有着一定的影响。来源广泛、价格便宜，可以考虑使用较大的规模。6）资金来源：化工厂的初期建设需要大量的资金注入，因此生产规模要以能和各种渠道提供的资金数量相适应而又不影响总的经济效益为原则来确定。7）其他因素：土地条件、政策支持、人力资源、设备条件等其他相关因素都会对生产规模产生或多或少的影响，需要综合考虑。2.2规模确定2.2.1成本经济确定中科院福建结构所经过近30年的不懈努力，开发成功合成气制乙二醇的和性技术，并先后进行了300t级
12、和万t级的合成工艺试验，20万t/a示范装置已于2009年12月开车，装置稳定运行后，将为褐煤为原料生产乙二醇的大型工业装置作出验证。在万级试验装置中，踩哟个工业级CO、NO、H2、O2和甲醇为原料，稳定运行1000以上。试验装置实质是指合成气合成乙二醇，考核的主要内容是乙二醇合成工艺，还不能称之为煤制乙二醇的全部流程，其消耗指标见表（表中数据不包括催化剂成本）表万t级合成气制乙二醇装置生产物料及公用工程消耗指标元/t表中的消耗定额比较高，加上甲醇与亚硝酸甲酯的消耗，这样高的消耗定额是不足以作为设计指标的。因此，这个数据只能是试验的数据，不是将来大规模工业化的数据。由表可以看出，甲醇原料以20
13、00元吨计，乙二醇成本为2887元吨，加上催化剂，总成本将在4000元吨左右。实际上以自有煤炭为原料经过甲醇生产乙二醇，甲醇成本远远低于2000元吨，因此大规模工业化煤制乙二醇价格将低于4000元吨。国内市场乙二醇价格基本在4000元吨以上运行，2008年最高价达到126000元吨，随着即溶危机的爆发，最低跌至3400元吨，2009年随着经济的复苏乙二醇价格逐步走高，平稳上涨至7000元吨左右。因此，从经济角度看，煤制乙二醇具备竞争力。2.2.2产品经济分析近年来，随着我国聚酯工业的快速发展，我国乙二醇的消费量不断增加。1990年我国乙二醇的表观消费量只有31.55万吨，1995年增加到65.
14、68万吨，1990-1995年表观消费量的年均增长率为15.8%。2000年我国乙二醇的表观消费量达到195.71万吨，1995-2000年表观消费量的年均增长率高达24.4%。2002年表观消费量突破300万吨，达301.99万吨，成为超过美国的世界第一大乙二醇消费国家；2003年表观消费量进一步增加到346.2万吨，而国内自给率约为28.0%，1998-2003年表观消费量的年均增长率约为26.9%。目前，我国乙二醇产品主要用于生产聚酯、防冻液等。2003年的消费结构为83.8%用于生产聚酯产品，16.2%用于生产防冻液和其他产品。2007-2015年，我国聚酯的消费增长速度将有所放缓，年
15、均增长率约为5.6%，预计到2015年，聚酯的消费量将达到约1900万吨，届时对乙二醇的需求量将达到约637万吨。加上在防冻剂以及其他方面的消费量，预计到2007年我国乙二醇的消费量将达约460万吨，2015年消费量将达到约700万吨。这表明，目前我国乙二醇仍处于严重供不应求的局面，即使现有装置开足马力生产，也远远不能满足今后对乙二醇的强劲需求，每年仍需要花费大量的外汇进口乙二醇产品，因此，乙二醇在我国开发前景广阔。2.2.3产量规模具体的产量规模仍需依托总厂的草酸酯分厂产量规模而定，本厂项目暂定生产能力为36万t/a. 2.3 下游产品市场及销售2.3.1概述2.3.1.1乙二醇（EG）乙二
16、醇（ethylene glycol）又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”，简称EG。化学式为(CH2OH)2，是最简单的二元醇。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。2.3.1.2甲醇（Methanol，dried,CH4O）具有饱和一元醇的通性，由于只有一个碳原子，因此有其特有的反应。例如： 与氯化钙形成结晶状物质CaCl24CH3OH，与氧化钡形成BaO2CH3OH的分子化合物并溶解
17、于甲醇中；类似的化合物有MgCl26CH3OH、CuSO42CH3OH、CH3OKCH3OH、AlCl34CH3OH、AlCl36CH3OH、AlCl310CH3OH等； 与其他醇不同，由于-CH2OH基与氢结合，氧化时生成的甲酸进一步氧化为CO2； 甲醇与氯、溴不易发生反应，但易与其水溶液作用，最初生成二氯甲醚(CH2Cl)2O，因水的作用转变成HCHO与HCl； 与碱、石灰一起加热，产生氢气并生成甲酸钠；CH3OH+NaOHHCOONa+2H2； 与锌粉一起蒸馏，发生分解，生成CO和H2O。2.3.1.3碳酸二甲酯（DMC）碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)，是一种
18、无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。 2.3.1.4亚硝酸甲酯（methyl nitrite）亚硝酸甲酯，英文名称： methyl nitrite 分 子 式： CH3O-NO无色气体。熔点-17。沸点-12。密度d150.991g/cm3。易水解释放出亚硝酸。其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。受阳光照射或受热均易分解，有发生爆炸的危险。由甲醇与亚硝酸钠在硫酸存在下反应而得。用于有机合成中血
19、管舒张剂等药物及炸药的制备。2.3.2市场分析2.3.2.1乙二醇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，同时，也可以与水一样用作冷凝剂。乙二醇甲醚系列产品是性能优良的高级有机溶剂，作为印刷油墨、工业用清洗剂、涂料（硝基纤维漆、清漆、瓷漆）、覆铜板、印染等的溶剂和
20、稀释剂；可以作生产农药中间体、医药中间体以及合成制动液等化工产品的原料；作为电解电容器的电解质、制革化纤染剂等。用作纺织助剂，合成液体染料、以及化肥和炼油生产中的脱硫剂的原料等。乙二醇在用做载冷剂时应该注意：1.其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化，浓度在60%以下时，水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低，但浓度超过60%后，随着乙二醇浓度的升高，其冰点呈上升趋势，粘度也会随着浓度的升高而升高。当浓度达到99.9%时，其冰点上升至-13.2，这就是浓缩型防冻液（防冻液母液）为什么不能直接使用的一条重要原因，必须引起使用者的注意。2.乙二醇含有羟基，长期在80摄氏度90摄氏度下工作，乙二醇会先被
21、氧化成乙醇酸，再被氧化成草酸，,即乙二酸(草酸),含有2个羧基。草酸及其副产物会先影响中枢神经系统，接着是心脏，而后影响肾脏。如无适当治疗，摄取过量乙二醇会导致死亡。乙二醇乙二酸，对设备造成腐蚀而使之渗漏。因此，在配制的防冻液中，还必须有防腐剂，以防止对钢铁、铝的腐蚀和水垢的生成。2008年，全球乙二醇生产能力为2148万吨/年，产量为1808万吨，平均开工率为84.2%。世界乙二醇生产能力主要集中在亚洲（不包括中东，下同）、北美和中东地区，2008年这三个地区乙二醇生产能力分别占世界总产能的40.2%、24.1%和21.9%。2008年，世界居前15位的乙二醇企业生产能力合计约1498万吨/
22、年，占世界乙二醇总产能的69.8%。全球最大的乙二醇生产商是DowChemical公司，生产能力为258.9万吨/年，占世界乙二醇总产能12.1%。2008年世界生产能力增加主要来自台塑集团及伊朗石油公司，分别增加60万吨/年和20万吨/年。2009-2013年期间，世界乙二醇新增生产能力主要来自中东及亚洲地区，其中沙特、伊朗和科威特将分别新增乙二醇生产能力270万吨/年、70万吨/年和60万吨/年；亚洲地区印度、新加坡、韩国和泰国将分别新增102万吨/年、65万吨/年和17.5万吨/年乙二醇产能。未来全球新增乙二醇以大规模生产装置为主，尤其是中东地区以廉价的天然气为主要原料，生产成本较低，在
23、国际市场具有较强的竞争力，由于该地区乙二醇主要流向亚洲和西欧，对国际乙二醇市场影响较大，可能使得一些缺乏竞争力的小装置逐步关停。2009-2013年，全球乙二醇产能变化情况如下表：2009-2013年世界乙二醇新建和改扩建项目计划（单位：万吨/年）预计到2015年世界乙二醇生产能力有望达到3300万吨/年，年均增长率为6%。预计2020年全球产能将达到3700万吨/年，年均增长率为2.2%。20032008年，世界乙二醇消费量从1445万吨上升到1808万吨，年均增长率为4.6%。2008年，全球乙二醇生产能力为2148万吨/年，产量为1808万吨，消费量1808万吨。世界乙二醇消费区域主要集
24、中在亚洲、北美和西欧，而生产主要集中在亚洲、北美和中东。目前，中东是乙二醇最大的出口地区，2008年出口量为397万吨，约占其总产量的92.5%，占全球出口总量的40.9%，净出口量达376万吨。2008年亚洲、北美和西欧是乙二醇净进口地区，净进口量分别为484万吨、122万吨和19万吨。2008年世界乙二醇供求平衡如下表：2008年，全球乙二醇消费约1808万吨，主要用于生产聚酯1541万吨，约占总消费量的85.2%；其次用于生产防冻剂148万吨，约占总消费量的8.2%，其它用途为119万吨，约占总消费量的6.6%。从各地区乙二醇消费结构看，世界各地的乙二醇消费情况迥异，亚洲乙二醇绝大多数用
25、于生产聚酯，占总消费量的92.7%，北美乙二醇用于聚酯的消费比例为70.5%，生产防冻剂占14.7%；西欧地区乙二醇消费与北美类似，生产聚酯约占63.6%、生产防冻剂约占17.8%。近年，随着纺织产业向亚洲转移，北美和西欧地区用于聚酯生产的乙二醇呈小幅下降态势，而防冻剂及其他用途的所占比例有所提高。从消费结构看，未来世界乙二醇的消费热点主要还是来自聚酯领域的表现。预计到2015年，用于生产PET的乙二醇占总消费量的86.7%，较2008年提高约1.5个百分点，生产防冻液占7.6%，其他用途约5.7%。2008年世界乙二醇消费结构及2015年需求预测情况如下表：北美和西欧发达国家，由于下游聚酯的
26、发展较缓及生产成本较高等因素，今后这两个地区乙二醇需求量将小幅增加，但生产能力将出现小幅萎缩的趋势。世界乙二醇需求增长主要来自亚洲地区。预计未来几年，世界乙二醇需求量将以年均4.8%的速率增长，到2015年总需求量将达到2510万吨；2020年世界乙二醇需求量将达到3000万吨，年均增长率为3.6%。从总体上看，全球产能已经出现了过剩的态势。而中东地区乙二醇原料价格低廉，生产成本较低，在国际市场具有较强的竞争力，该地区乙二醇产品将大量流向亚洲和西欧地区。2.3.2.2甲醇1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产 品。也是农药（杀虫剂、杀螨剂）、医药（磺
27、胺类、合霉素等）的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。还是重要的溶剂，亦可掺入汽油作替代燃料使用。20世纪80年代以来，甲醇用于生产汽油辛烷值添加剂甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料，以及甲醇蛋白等产品，促进了甲醇生产的发展和市场需要。2.用作涂料、清漆、虫胶、油墨、胶黏剂、染料、生物碱、醋酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂。也是制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工产品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料。其他用作汽车防冻液、金属表面清洗剂和酒精变性剂等。3.甲醇用作清洗去油剂，MOS级主要用于分立器件，中、大规模集成电路，BV-级主要
28、用于超大规模集成电路工艺技术。4.用作分析试剂，如作溶剂、甲基化试剂、色谱分析试剂。还用于有机合成。5.用于电子工业， 常用作清洗去油剂。6. 通常甲醇是一种比乙醇更好的溶剂，可以溶解许多无机盐。7.主要用于制甲醛、香精、染料、医药、火药、防冻剂、溶剂等。2.3.2.3碳酸二甲酯碳酸二甲酯（DMC）是迅速发展起来的环境调和型绿色化工产品，它是可用于替代毒性较大的光气、氯甲烷、氯甲酸甲酯等物质的有机化工基本原料，对于环境保护具有重要意义。另外，它在制取高性能树脂、溶剂、染料中间体、药物、增香剂、食品防腐剂等领域内的应用越来越广泛，所以碳酸二甲酯被认为是有机合成的新基石，具有广阔的发展前景。表2给
29、出了对于DMC在西欧、美国和日本在1998年和1999年生产量和未来6年需求量的预测结果。表2 DMC的需求量预测 kt（千吨）年份19981999200020012002200320042005美国2221213141516PC（聚碳酸酯）0001010111112其他22223344西欧344950969697128PC（聚碳酸酯）004545909090120其他34456678日本5791214222325PC（聚碳酸酯）00000777其他5791214151618至1999年，DMC的主要生产厂家和生产能力分别为：法国SNPE Chemicals在Dows LaPorte，Texa
30、s complex建立了10 kt/a的工厂，意大利EniChem在Sesto San Giovanni，Italy也建立了10 kt/a的工厂，法国SNPE在Toulouse，France以及德国BASF在Ludwigshafen，Germany分别建立了年产几千吨的工厂，日本Ube Industries在Ube，Japan建立了4.5 kt/a的工厂，并计划在未来几年将其生产规模扩大到30 kt/a。国外DMC的生产能力已经超过了35 kt/a，其中西欧占45.1%，美国占19.7%，日本占5.21%6。我国DMC的生产厂家原有20多家，但都存在规模小、开工率不足的情况，近两年这一状况有所
31、改善：2001年湖北兴发化工集团利华化工有限公司投产了4 kt/a DMC项目，安徽铜陵有色金泰精细化工厂将其1 kt/a DMC装置扩建到了3 kt/a，2002年5月河北新朝阳化工股份公司投资1 500万元在河北省万全县建成投产了5 kt/a的DMC装置，至此，我国DMC的年生产能力超过了10 kt/a。安徽铜陵和河北新朝阳均有计划在近两年内将DMC生产规模分别扩大到12 kt/a和10 kt/a。据称，目前国内DMC的需求量已经达到了数万吨，仅医药行业生产环丙沙星就年需DMC至少8 kt以上。根据国内生产厂家市场分析，2000年国际市场上DMC的需求量已经达到了60 kt，将来DMC的年
32、需求量约为150200 kt，因此DMC具有极大的市场潜力。在DMC的诸多用途中，聚碳酸酯（PC）是其消耗量最大的领域，例如采用非光气的酯交换工艺，生产1 t的PC需要消耗0.35 t DMC，预计在20002005年新建的PC工厂中将有15%采用这种工艺。据专家预测，在2006年全球PC的生产能力将达到3 910 kt/a，这将需要200 kt/a的DMC。2.3.2.4亚硝酸甲酯由甲醇与亚硝酸钠在硫酸存在下反应而得。用于有机合成中血管舒张剂等药物及炸药的制备。2.3.3价格预测2.3.3.1乙二醇近几年我国乙二醇进口量呈逐年增加的态势。根据海关统计，2003年，我国乙二醇的进口量为251.
33、6万吨，2010年突破600万吨，2012年的进口量进一步增加到796.5万吨。 我国乙二醇的进口主要来源于中东、亚洲及北美地区。中东地区乙二醇主要采用廉价的乙烷为原料进行生产，且产能大大过剩，是我国乙二醇的主要进口地区，2012年我国来自该地区沙特阿拉伯、科威特及伊朗3个国家的进口量合计达到369.2万吨，约占总进口量的46.4%，沙特阿拉伯是我国最大的乙二醇进口国家，进口量为369.2万吨；来自中国台湾的进口量位居第二，为118.9万吨，占总进口量的14.9%；位列第三的加拿大进口量为56.5万吨，占总进口量的7.1%。 在大量进口的同时，我国乙二醇也有少量出口。2006年的出口量为0.1
34、万吨，2009年为0.6万吨，2012年的出口量为1.1万吨，同比增长80.0%。2013年上半年出口量为0.3万吨，同比增长126.7%。 20062008年我国乙二醇的进口价格逐年上涨，2008年进口单价达到1023.6美元/吨（到岸不含税价格，下同）。2009年受世界金融危机和中东地区经乙烷制备价格低廉乙二醇的影响，导致乙二醇的进口价格大幅下降，2009年的进口单价只有604.5美元/吨，同比下降40.9%。2010年后世界经济复苏，乙二醇价格稳步回升，到2011年进口单价达到1184.5美元/吨。2012年受石油价格下调、欧债经济等因素的影响，导致下游对乙二醇的需求减弱，2012年乙二
35、醇的进口单价又下降为1043.6美元/吨，同比下降11.9%。2013年上半年乙二醇进口单价为1086.9美元/吨，同比增长约2.6%。 虽然世界乙二醇供过于求，但具体对我国而言，相对于下游产业对乙二醇的需求，产能仍不充足。我国是世界最大的乙二醇消费和进口国家，进口依存度高达70%以上。预计未来35年，我国乙二醇的进口价格仍将主要受国外生产情况影响，将呈现不断增长的态势，但增长幅度不会太大。2.3.3.2甲醇、受美国页岩气革命影响，未来 3-5 年全球甲醇贸易格局或将重新布局：受页岩气革命影响，美国未来 35 年间出口量将不断增加，从 500 万吨/年进口国变为 200300 万吨/年净出口国
36、，主要出口至欧洲和亚洲。与此同时中东地区甲醇产量将进一步增加，依旧作为全球甲醇主要主产地和出口地之一，由于受美国甲醇产量的大幅增加，其原本出口欧洲的量会因为美洲甲醇的冲击而部分转移到亚洲地区；拉丁美洲仍为甲醇出口地之一，原本出口北美的甲醇在未来一段时间里也会部分转移到欧洲和亚洲，其产量会随着新产能的投放而进一步增加；亚洲地区除中国外产能增加有限，且亚洲地区内如二甲醚、甲醇制烯烃等对甲醇需求的增加，导致可供出口量减少。第三章 技术报告3.1技术总论作为化工基本原料，乙二醇广泛应用于聚酯纤维等重要化工产品的生产。目前，我国是全球最大的乙二醇消费市场目前乙二醇制备技术路线主要有两种：一是石油路线，采
37、用环氧乙烷水合法，其优点是技术成熟，应用面广，收率为90%，但缺点也十分明显，依赖石油资源、水耗大、成本高；另一种方法就是煤制乙二醇技术路线，以煤制成合成气，再以合成气中的一氧化碳（CO）和氢气（H2）为原料制取乙二醇，这也是当今世界普遍关注的一项技术。国外技术未能实现工业化的原因，在于没能获得核心催化剂的关键制备技术和工业一氧化碳深度脱氢净化等系列关键工艺和技术，以及关键单元的技术集成。我国成功实现了工业化的煤制乙二醇自主技术，具有成本低、能耗低、水耗低、排放低等特点，十分适合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源国情。“煤制乙二醇”技术开辟了非油生产乙二醇新途径。煤制乙二醇路线系通过CO气
38、相偶联合成草酸酯，草酸酯再加氢制取乙二醇，实践表明：草酸酯转化率可达100%，乙二醇选择性高于95%。我国在世界上已率先实现了煤制乙二醇（CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇）成套技术的工业化应用。据悉，乙二醇生产采用环氧乙烷水合路线，其水的用量超过理论值的20倍，而且约有9%生产二甘醇，1%生产三甘醇和更高分子量的聚乙二醇，从而降低了单乙二醇的选择性。因而降低水比的催化工艺已经成为乙二醇新工艺的开发焦点。另外基于乙烯路线经环氧乙烷的乙二醇生产，由于石油资源的短缺和天然气资源相对丰富，因而开发以合成气为基础的各种新乙二醇生产工艺十分引人关注，更是受到各化工企业的看好。3.2 加氢催
39、化剂的研究进展草酸酯加氢生产乙二醇的工艺可分为以Ru等贵金属催化剂为主的液相加氢法和以铜基催化剂为主的非均相气相或液相加氢法。等以羰基钌络合物为催化剂进行草酸二甲酯液相加氢反应，他们以甲醇为溶剂，的催化作用下，在，.氢压下反应.，乙醇酸甲酯的收率，但生成乙二醇的速率很慢。进一步提高催化剂浓度和氢气压力，乙醇酸甲酯的收率下降，乙二醇收率提高，在的氢压下用的催化剂反应，乙二醇的收率可提高到，乙醇酸甲酯的收率下降为。等利用催化剂，将反应压力降低到，下乙二醇的收率可达。但由于均相液相加氢需在高压下进行，产品的分离回收困难，使操作成本增加，因此人们更倾向于负载型催化剂的开发。年代后期，美国的公司对草酸二
40、酯加氢反应的负载型催化剂进行了大量的研究，发现铜铬系催化剂具有较高的加氢活性和选择性。将催化剂负载在三氧化二铝二氧化硅或玻璃珠上，反应压力将为到，温度到，但乙二醇的收率仅为.到.。由于铬的毒性，即使微量的铬也会对人体造成极大的威胁。因而开发不含铬的催化剂成为研究的重点。宇部兴产在年代初对以铜为主体的催化剂，考察了载体，助剂，制备方法等对催化剂活性和选择性的影响，通过在铜为主体的催化剂中加入第二祖坟改变反应的选择性，加入锌可以提高乙二醇的选择性，加入银可以提高乙醇酸甲酯的选择性，在相同的催化剂作用下通过改变氢脂比温度压力和停留时间等，可以调节产物的组成，从而获得以乙醇酸酯或乙二醇为主的产品。年代
41、中期，美国公司也申请了一系列草酸二酯气相加氢制乙二醇的铜硅系催化剂专利。采用浸渍发制备，对催化剂及原料中杂志硫铁含量做了严格限定，要求在一下并关联了物性参数和催化剂活性之间的关系提出了载体预处理的方法在约下获得的乙二醇收率，催化剂最长运转。关于负载型催化剂的强度，指出选择环形圆柱形星形马鞍形都可以，但以带有中心环孔的环形最为适宜。它使催化剂具有高的强度和活性。如在其中加入一定尺寸柔和的玻璃纤维，那么他会有一个更加适宜的压力降和扩散特性，这样可使整个反应在较低温度下进行，不出现过热，粉碎强度大大增加，实验指出催化剂的活性不会降低。还指出催化剂失活原因有一下几种毒物如硫氯的有机物和无机物原料中的已
42、二酸和羟基乙酸反应过程中出现的二乙二醇聚合物聚酯等过剩金属离子如亚铁离子铁离子等为了避免失活可采取的防御措施如下对反应原料及氢气进行严格的预处理使其硫磷氯含量少于.用预还原来减少已二酸离子和羟基乙酸离子采用惰性物质稀释催化剂床层以降低和消除热点减少副反应用已二酸处理降低钠铁钾等离子的含量使其浓度小于.在反应中如有已二酸二铜生成则可在反应温度压力下通乳氢气使其分解，使催化剂再生.反应机理草酸二甲酯加氢制乙二醇：草酸二甲酯加氢是一个串联反应，首先草酸二甲酯（DMO）加氢生成中间产物乙醇酸甲酯（MG），MG再加氢生成乙二醇，总反应、主反应方程式如下：（COOCH3）24H2（CH2OH）2+2CH3
43、OH。草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程：在反应器中装填4060目的催化剂，并在反应器两端各装入2040目的石英砂，防止反应器内气体沟流并固定催化剂床层。催化剂由氢气在特定条件下还原活化，然后设定好反应温度和压力。DMO溶液由高压计量泵打入汽化器汽化，氢气由高压质量流量计控制流量，进入汽化器与汽化的DMO溶液充分混合后进入反应器进行反应。产物由循环水冷却，液体产物进精馏装置精制生产高纯乙二醇，尾气经回收有用组分后送入加热炉或锅炉燃烧。研究表明，常规方法制备的草酸二甲酯加氢催化剂活性和选择性较差，通过化学还原沉积法制备了Cu-B-Al2O3、Cu-BSiO2非晶态合金催化剂并进行了XRD、TDA的表征
44、。在2.0MPa，摩尔氢酯比501，体积空速2h-1，反应温度200时进行催化剂评价。结果表明，Cu-B-Al2O3、Cu-BSiO2非晶态合金催化剂的活性和选择性较好，显示出良好的应用前景。有研究表明，用溶胶-凝胶均匀沉淀法制备了草酸二乙酯气相加氢制乙二醇的Cu/SiO2催化剂.考察了铜负载量、活化温度、反应温度、反应压力、氢酯比以及液时空速对催化剂性能的影响,确定了最佳的反应工艺条件,使草酸二乙酯的转化率和乙二醇的收率分别达到100%和98%.。.工艺流程.一氧化碳原料气的再净化处理从合成气净化装置出来的一氧化碳原料气，采用催化氧化技术除去氢和氧，最后以分子筛脱水。再按一定比例混入普氧或空
45、气，并送入载有催化剂的固定床反应器中，催化反应同时除去所含的氢气和氧气。其催化剂是负载有铂族金属或它们的盐的载体催化剂。金属主要是铂、钯或铂-钯合金。其盐可以是硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、卤化物及其络合物等。金属含量为载体重量的0.055%。载体可采用硅胶、浮石、硅藻土、活性碳、分子筛及氧化铝等物质。反应温度在50400，最好在80250。接触时间在0.510秒。最后再导入分子筛床层常温脱水。气体中所含氮、二氧化碳、甲烷、氩不必除去。净化后气体中有害杂质含量控制在硫化物1.15ppm，NH3200ppm，H2100ppm，O21000ppm，H2O100ppm。该混合气体即
46、可作为合成草酸酯的一氧化碳原料气.草酸二甲酯制取CO气相偶联合成草酸二甲酯由两步化学反应组成。第1步为CO在催化剂的作用下，与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和NO，称为偶联反应，反应方程式如下：2CO+2CH3ONO=(COOCH3)22NO第2步为偶联反应生成的NO与甲醇和O2反应生成亚硝酸甲酯，称为再生反应，反应方程式如下：2NO+2CH3OH+1/2O2=2CH3ONO+H2O生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。总反应式为:2CO+1/2O2+2CH3OH=(COOCH3)2+H2O.草酸二甲酯加氢制乙二醇先利用醇类与NO反应生成亚硝酸酯，在贵金属催化剂上氧化偶联得到草酸二酯，草酸二酯再经催化加氢制得乙二醇，主要的反应如下。草酸酯合成：2CO+2RONO (贵金属催化剂）（COOR）2+2NO循环气的再生：2NO+1/2O2+2ROH2RONO+H2O草酸酯加氢制乙二醇：（COOR）2+4H2（铜基复合催化剂）（CH2OH）2+2ROH上述3个反应为该路线的核心反应系统，除循环气再生不需催化剂外，其余2个系统分别需配套专用反应器及专用催化剂。循环气再生需使用特殊的精馏塔式反应器，在反应过程中完成精馏操作。.分离回收.分离乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇，也是一种重要的石油化工基
