石油路線生產技術
環氧乙烷水合法。環氧乙烷水合是當今世界生產乙二醇的主要方法。在這種方法中,環氧乙烷通常與水混合,然後與離開水解反應器的乙二醇和水的混合物進行熱交換,預熱後進入水解反應器進行水解。由於上述工藝耗水量大、轉化率低,直接催化水合技術近年來受到重視,其中以殼牌公司的非均相催化水合法和陶氏公司的均相催化水合法具有代表性,陶氏公司的MeteorEG300催化劑也已在示範裝置上運行,乙二醇選擇性達95%以上。
由環氧乙烷通過中間體合成乙二醇的工藝。目前由環氧乙烷通過碳酸乙烯酯生產乙二醇的工藝比較成熟。殼牌歐米伽工藝是環氧乙烷與二氧化碳反應生成碳酸乙烯酯,然後在催化劑的作用下水解生成乙二醇和二氧化碳。該工藝從EO到EG的選擇性大於99%,高於傳統工藝,降低了裝置的投資、能耗和物耗。已在韓國樂天大山公司等乙二醇工廠實現工業化。日本旭化成公司通過環氧乙烷與二氧化碳反應,然後與甲醇進行酯交換反應,生產聚碳酸酯(PC)和乙二醇。該工藝在臺灣省旭化成有限公司實現了商業化
碳酸二甲酯與乙二醇的聯產。乙二醇聯產碳酸二甲酯(DMC)的方法是德士古化學公司近年來開發的。目前國內還沒有該工藝的工業化生產裝置。非石油路線生產技術
直接合成法是最簡單有效的方法。但是,直接合成法反應條件苛刻,需要高溫高壓催化劑,催化劑銠非常昂貴。同時產生大量副產物甲酸鹽,反應的轉化率和選擇性較低,因此沒有得到廣泛的推廣和應用。
間接合成法是煤氣化制合成氣,再由合成氣合成草酸二甲酯,再進壹步反應合成乙二醇。間接合成法工藝流程長,步驟復雜,設備類型復雜,副產物多。目前,這種工藝在國內建築中應用廣泛。
2007-2017中國乙二醇產能和產量變化
全球乙二醇市場已呈現產能過剩、需求增長緩慢的局面,而具有資源優勢的中東地區正在規劃和建設大量石化裝置,包括大型乙二醇裝置和聚酯裝置,世界乙二醇生產的重心正在向東部地區特別是中東地區轉移。同時,中國國內乙二醇產能短期內無法滿足市場需求,近幾年將主要依賴進口。2019之前,國內乙二醇產能將新增約40萬噸/年,但煤制乙二醇產能潛力巨大。據統計,目前在建和擬建的煤制乙二醇產能超過200萬噸/年。2007年至2017年,我國乙二醇產能年均增長率約為16.6%,產量年均增長率約為16.1%。
未來,國內乙二醇行業將呈現原料多元化、競爭激烈的局面。國內石油路線乙二醇將面臨從中東進口乙二醇和用國內煤炭生產乙二醇的雙重壓力,市場競爭將進壹步加劇。這種競爭會促進整個行業的科技發展和進步,有利於下遊企業的健康發展。
2017年全國乙二醇生產企業19家,總產能527萬噸/年,產量約460.5萬噸;煤制乙二醇生產企業10家,總產能287萬噸/年,產量約1.54萬噸。生產區域主要集中在華東地區,總產能為363萬噸/年,占全國產能的44.5%。主要原因是乙二醇最大的下遊聚酯行業生產集中在華東地區,因此該地區乙二醇產能相對集中。
我國絕大多數乙二醇生產企業為大型國有石化企業,其中11屬於中國石化公司,總產能為321萬噸/年,約占我國乙二醇總產能的39.4%。中國有5家石油公司,總產能為77萬噸/年,占國內總產能的7.8%。中國海油1,產能35萬噸/年,約占國內總產能的4.3%。另外還有壹家遼寧華錦化工(集團)有限公司,2010乙二醇行業新增生產企業,現有產能20萬噸/年,約占國內總產能的2.5%。截至2017年末,全國煤基乙二醇生產企業11家,分別為新疆天業、河南金庸化工、遼通晉煤、魯花恒盛、湖北化肥、懷化集團、新航能源、陽煤神州、陽煤首陽、陽煤平定。
未來幾年,新的石油乙烯法乙二醇項目將明顯增加。除2018投產的中海殼牌二期工程外,還將新增40萬噸/年的乙二醇,並建設大型乙二醇裝置,包括恒力石化、浙江石化、中化全洲乙烯和洪升石化。最近兩年將有超過10套新增乙二醇裝置投產,新增產能超過200萬噸/年。