1 四十年發(fā)展歷程

 

1.1 改革開放第一個(gè)10年發(fā)展歷程（1978-1987）

 

　　改革開放第一個(gè)10年，我國(guó)煤制乙二醇處于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究階段。

　　1981-1982年西南化工研究院曾采用液相法合成草酸二乙酯，草酸二乙酯和碳酸二乙酯的總收率達(dá)79.63%。

　　1982年開始，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所開展CO氣相催化合成草酸二酯研究，研究開發(fā)出了CO氣相催化合成草酸二酯催化劑。

　　1985-1989年，中科院成都有機(jī)所開展了純CO氣相催化合成草酸二乙酯的研究，對(duì)5種催化劑進(jìn)行了試驗(yàn)。

 

1.2 改革開放第二個(gè)10年發(fā)展歷程（1988-1997）

 

　　改革開放第二個(gè)10年，我國(guó)煤制乙二醇仍處于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究階段。

　　中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所繼續(xù)煤制乙二醇項(xiàng)目的技術(shù)研究，并于1993年，通過了國(guó)家“八五”攻關(guān)項(xiàng)目“200ml催化劑規(guī)模、1000多小時(shí)催化劑壽命考察的模試工作”的評(píng)審，打通了煤制乙二醇工藝路線全過程。并研究了列管反應(yīng)器的管徑大小、催化劑裝填方法、反應(yīng)物料配比和加料方式對(duì)反應(yīng)溫度的影響、反應(yīng)溫度的控制技術(shù)、產(chǎn)物的回收分離、尾氣的再生、回收、循環(huán)等工藝流程。

　　浙江大學(xué)化工系于1989年開展過純CO氣相催化合成草酸二乙酯的研究，并在浙江江山化工廠進(jìn)行200t/a合成草酸二乙酯的中試。

　　天津大學(xué)、華東理工大學(xué)、南開大學(xué)也開展了煤制乙二醇的研究。

 

1.3 改革開放第三個(gè)10年發(fā)展歷程（1998-2007）

 

　　1998年-2007年間，我國(guó)煤制乙二醇技術(shù)逐步由實(shí)驗(yàn)室研究向產(chǎn)業(yè)化放大過渡。

　　2003年，華東理工大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室打通流程，制備出乙二醇產(chǎn)品。2005年，華東理工大學(xué)與上海焦化達(dá)成合作協(xié)議，并與2006年完成了30t/a的工業(yè)化模擬試驗(yàn)，成功生產(chǎn)出乙二醇。

　　2004年，福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所重新組織了煤制乙二醇項(xiàng)目攻關(guān)組，推進(jìn)煤制乙二醇技術(shù)的工業(yè)化進(jìn)程。2005年攻關(guān)組與上海金煤化工新技術(shù)有限公司展開合作，對(duì)3種關(guān)鍵催化劑技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)集成和催化性能提升，2006年完成了“CO氣相催化合成草酸酯（300 t/a）和乙二醇（100 t/a）”項(xiàng)目的中試。2007年8月，由金煤投資1.5億元，在江蘇丹陽建設(shè)了1萬噸/年乙二醇的工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置，并在2008年6月完成了全部的試驗(yàn)工作。

　　2007年8月，通遼金煤化工有限公司在內(nèi)蒙古通遼市開工建設(shè)了20萬t/a煤制乙二醇工業(yè)化示范裝置。

 

1.4 最近10年發(fā)展歷程（2008-2017）

 

　　2008-2017年，我國(guó)煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)迎來了工業(yè)化革命，煤制乙二醇生產(chǎn)裝置如雨后春筍般出現(xiàn)，煤制乙二醇生產(chǎn)能力井噴式增長(zhǎng)。從2009年末我國(guó)建成首套20萬t/a生產(chǎn)裝置，到2017年底，煤制乙二醇裝置生產(chǎn)能力達(dá)到278萬t/a，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到40%。

　　2009年12月通遼金煤化工有限公司20萬t/a煤制乙二醇工業(yè)化示范裝置建成并試車成功，打通了全套工藝流程，生產(chǎn)出合格的乙二醇產(chǎn)品。這也是全球首套煤制乙二醇工業(yè)化裝置。

　　2010年河南能源集團(tuán)采用通遼金煤化工有限公司技術(shù)在河南省的安陽、濮陽、新鄉(xiāng)、永城、洛陽開工建設(shè)5套20萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。這些裝置陸續(xù)于2013-2017年開車生產(chǎn)。

　　2011年山東華魯恒升公司采用上海戊正科技公司的乙二醇技術(shù)，建設(shè)了5萬t/a裝置，并于2012年建成投產(chǎn)。

　　高化學(xué)收購日本宇部興產(chǎn)煤制乙二醇技術(shù)后，與東華工程公司和浙江聯(lián)盛公司組成技術(shù)聯(lián)合體，2011年新疆天業(yè)采用該技術(shù)開工建設(shè)5萬t/a電石尾氣制乙二醇裝置，該裝置于2013年1月建成投產(chǎn)。

　　2009年，華東理工大學(xué)、上海浦景化工技術(shù)有限公司與安徽淮化集團(tuán)達(dá)成合作協(xié)議，于2010年在安徽淮化集團(tuán)建設(shè)1000t/a煤制乙二醇的中試裝置，并于2014年建成10萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

　　2012年，中石化集團(tuán)采用自有技術(shù)，在位于湖北省枝江市的中石化湖北化肥分公司，建設(shè)了20萬t/a乙二醇項(xiàng)目，項(xiàng)目于2014年建成。

　　2011年，五環(huán)公司和湖北化學(xué)研究院共同合作（華爍公司）在河南鶴壁寶馬公司建設(shè)的300 t/a 乙二醇中試裝置，陽煤深州化工有限公司采用該技術(shù)建設(shè)22萬t/a煤制乙二醇并于2016年投產(chǎn)。

 

2 重大成就

 

2.1 我國(guó)是全球唯一將煤制乙二醇工業(yè)化的國(guó)家

 

　　在國(guó)家的大力支持、科研人員開拓進(jìn)取、生產(chǎn)企業(yè)的不懈努力下，我國(guó)成為全球唯一將煤制乙二醇工業(yè)化的國(guó)家。截止2017年底，我國(guó)煤制乙二醇生產(chǎn)能力達(dá)到278萬t/a，產(chǎn)量156萬t，分別占國(guó)內(nèi)乙二醇總生產(chǎn)能力的31.7%，產(chǎn)量的27.4%。下圖顯示我國(guó)煤制乙二醇由工業(yè)化初始到2017年的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量變化情況。

 

 

2.2 擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)

 

　　截止2017年底，從草酸酯生產(chǎn)工藝、草酸酯合成催化劑、草酸酯合成反應(yīng)器到草酸酯加氫合成乙二醇工藝、乙二醇合成催化劑、乙二醇合成反應(yīng)器、乙二醇提純等，我國(guó)大專院校、科研院所、企業(yè)取得了上百項(xiàng)中國(guó)專利，并有很大一部分應(yīng)用于工業(yè)化實(shí)踐。比較有代表性的是：

　?。?）中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所技術(shù)應(yīng)用于通遼金煤化工有限公司20萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目，以及河南能源集團(tuán)100萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

　?。?）上海戊正科技公司技術(shù)應(yīng)用于山東華魯恒升公司5萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目，并在建50萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

　　（3）上海浦景化工技術(shù)有限公司（華東理工大學(xué)），應(yīng)用于安徽淮化集團(tuán)10萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目，以及陽煤平定化工有限責(zé)任公司20萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

　?。?）中石化集團(tuán)自有技術(shù)應(yīng)用于中石化湖北化肥分公司20萬t/a乙二醇項(xiàng)目。

　?。?）華爍科技股份有限公司技術(shù)應(yīng)用于陽煤深州化工有限公司22萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

　?。?）高化學(xué)技術(shù)雖然是日本宇部興產(chǎn)開發(fā)的，但在我國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，并已經(jīng)應(yīng)用于新疆天業(yè)集團(tuán)25萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目，以及新杭能源有限公司30萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目、陽煤壽陽化工有限責(zé)任公司20萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

　　（7）陽煤集團(tuán)采用天津大學(xué)技術(shù)擬在淄博齊魯?shù)谝换视邢薰窘ㄔO(shè)40萬t/a煤制乙二醇項(xiàng)目。

 

2.3 煤制乙二醇具備了與石油路線乙二醇競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力

 

　　我國(guó)煤制乙二醇行業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，投資由通遼金煤20萬t/a（實(shí)際能力15萬t/a）的35億元下降到陽煤深州22萬噸t/a的30億元。乙二醇合成反應(yīng)器單臺(tái)能力由1萬噸增加到10萬噸，乙二醇生產(chǎn)線由單線5萬噸增加到20萬噸。對(duì)乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量和收率影響最大的加氫催化最長(zhǎng)壽命為1.5年，優(yōu)化后的二代加氫催化劑已經(jīng)上線運(yùn)行，效果更佳。煤制乙二醇質(zhì)量完全能夠滿足下游聚酯企業(yè)的要求，質(zhì)量穩(wěn)定。

　　2017年，我國(guó)多套煤制乙二醇裝置生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，企業(yè)贏利水平較高，2017年國(guó)際原油價(jià)格在50~60美元/桶，說明在此油價(jià)下，煤制乙二醇具備了與石油路線乙二醇競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

 

3 主要經(jīng)驗(yàn)

 

3.1 重大項(xiàng)目技術(shù)進(jìn)步需要國(guó)家資金的支持

 

　　煤制乙二醇技術(shù)研發(fā)從上世紀(jì)八十年代初開始，歷經(jīng)三十年，工業(yè)化裝置才建成并正常生產(chǎn)。對(duì)于改革開放之初的化工企業(yè)，沒有實(shí)力也沒有意識(shí)，從事這項(xiàng)看不到工業(yè)化希望的研究。而該技術(shù)研究不僅在多個(gè)科研機(jī)構(gòu)和大專院校中展開，還被列入“八五”、“九五”攻關(guān)項(xiàng)目，得到了國(guó)家科研經(jīng)費(fèi)的支持。雖然中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、華東理工大學(xué)、天津大學(xué)的科研成果已經(jīng)或正在工業(yè)化。但也有科研機(jī)構(gòu)如南開大學(xué)、浙江化工大學(xué)、西南化工研究院、中科院成都有機(jī)所等單位的研究成果沒有轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的，所以基礎(chǔ)研究有可能成功也可能不成功，如果沒有國(guó)家政策和資金支持，基礎(chǔ)研究很難延續(xù)下去，并轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

 

3.2 大型企業(yè)是保障科研技術(shù)工業(yè)化的中堅(jiān)力量

 

　　我國(guó)第一套煤制乙二醇裝置開工建設(shè)是在國(guó)際油價(jià)處于上升時(shí)期的2007年，建成的2009年恰逢次債危機(jī)，油價(jià)和乙二醇價(jià)格齊跌，加上通遼金煤在煤氣化等通用工藝上出現(xiàn)技術(shù)問題，裝置一直不能正常生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)及科研人員對(duì)煤制乙二醇工業(yè)化開始抱觀望態(tài)度。河南能源集團(tuán)、億利資源集團(tuán)、陽煤集團(tuán)等大型企業(yè)，冒著風(fēng)險(xiǎn)分別建設(shè)了工業(yè)化裝置，并且在2015年乙二醇跌至歷史低位時(shí)沒有放棄，投入大量資金進(jìn)行技術(shù)改造，保證裝置穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行，終于迎來了2016年底和2017年乙二醇價(jià)格的回升。同時(shí)，新疆天業(yè)、安徽淮化集團(tuán)、山東華魯恒升、中石化等大型企業(yè)也對(duì)乙二醇的工業(yè)化做出了重要貢獻(xiàn)。

 

3.3 煤氣化等技術(shù)發(fā)展為煤制乙二醇工業(yè)化提供了保障

 

　　煤制乙二醇技術(shù)的工業(yè)化還離不開我國(guó)煤氣化、脫硫、脫碳、空分、變壓吸附等煤化工技術(shù)的進(jìn)步。我國(guó)第一套煤制乙二醇裝置建成后，由于煤氣化技術(shù)問題，裝置開開停停不能正常運(yùn)行。而后續(xù)的大型裝置均采用于成熟煤氣化技術(shù)，雖然裝置從開車到正常生產(chǎn)也經(jīng)歷了一段磨合期，但相比通遼金煤，少走許多彎路，從一定程度上加快了我國(guó)煤制乙二醇的工業(yè)化進(jìn)程。

 

4 面臨的形勢(shì)

 

4.1 中東及北美的競(jìng)爭(zhēng)壓力

 

　　中東石油伴生氣和北美頁巖氣中乙烷生產(chǎn)的乙二醇成本低，煤制乙二醇較難與之競(jìng)爭(zhēng)。2017年，我國(guó)山西、河北、河南地區(qū)煤制乙二醇的完全成本為4331元/噸。而中東地區(qū)石油伴生氣生產(chǎn)的乙二醇完全成本在3300元/噸。2017年美國(guó)乙烷的價(jià)格高于中東，但隨著頁巖氣開采量的增加，美國(guó)乙烷價(jià)格不斷下降，預(yù)計(jì)到2020年將與中東乙烷價(jià)格持平。

　　美國(guó)能源信息署（EIA）2018年1月31日公布數(shù)據(jù)，2017年，全美頁巖氣開采量為4621億立方米，較去年4316億立方米增長(zhǎng)約7%，頁巖氣中乙烷含在10~35%之間，頁巖氣中的乙烷有10%用于生產(chǎn)乙二醇，其產(chǎn)量就達(dá)到1500萬噸以上，將對(duì)乙二醇的市場(chǎng)產(chǎn)生巨大沖擊。

 

4.2 新能源汽車大規(guī)模使用

 

　　自21世紀(jì)以來，面對(duì)全球能源短缺和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)峻，以美國(guó)、日本、歐盟以及中國(guó)為代表的國(guó)家和地區(qū)相繼將新能源汽車上升為國(guó)家戰(zhàn)略，并相繼出臺(tái)了一系列政策措施鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展和市場(chǎng)推廣。隨著各國(guó)政府的大力支持與技術(shù)的日益進(jìn)步，全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)，從2011年僅6.8萬輛，增長(zhǎng)至2017年的122.3萬輛，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為61.86%。未來隨著新能源汽車?yán)m(xù)航技術(shù)的不斷突破以及核心部件成本的逐步降低，全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)規(guī)模也將迎來新一輪的爆發(fā)式增長(zhǎng)。

　　新能源汽車的大規(guī)模使用勢(shì)必減少汽車對(duì)石油的需求，石油價(jià)格將隨之下降，并更多地用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品，從而對(duì)煤制乙二醇形成競(jìng)爭(zhēng)壓力。石油路線乙二醇與煤制乙二醇相比，具有投資省、資源占用量小、“三廢”產(chǎn)生量小等優(yōu)勢(shì)。但是由于我國(guó)石油資源相對(duì)短缺，而煤炭資源豐富，石油路線乙烯應(yīng)更多的去生產(chǎn)聚乙烯等煤化工路線不易得到的產(chǎn)品，與其他煤化工項(xiàng)目，路線相對(duì)較短，競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)的煤制乙二醇市場(chǎng)份額應(yīng)逐步提高。

 

4.3 國(guó)家能源環(huán)保政策收緊

 

　　當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，國(guó)家通過投資、土地、環(huán)保、安全等政策措施，引導(dǎo)各個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長(zhǎng)動(dòng)力。2015年12月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《現(xiàn)代煤化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入條件(試行)》，要求“已無環(huán)境容量的地區(qū)發(fā)展現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目，必須先期開展經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、煤炭消費(fèi)等量或減量替代等措施騰出環(huán)境容量，并采用先進(jìn)工藝技術(shù)和污染控制技術(shù)最大限度減少污染物的排放。京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角和缺水地區(qū)嚴(yán)格控制新建現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目”。2016年12月25日，《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)稅法》由全國(guó)人大常務(wù)委員會(huì)通過，2018年1月1日起施行，我國(guó)開征環(huán)境保護(hù)稅，應(yīng)稅污染物為大氣污染物、水污染物、固體廢物和噪聲。

　　煤制乙二醇屬高耗能行業(yè)，單位產(chǎn)品能源消耗大、水資源消耗大、 “三廢”產(chǎn)生量大，對(duì)完成地方節(jié)能減排目標(biāo)有一定影響，因此，能源消耗、三廢排放將成為制約煤制乙二醇發(fā)展的重要瓶頸。