1 四十年發展歷程

 

1.1 改革開放第一個10年發展歷程（1978-1987）

 

　　改革開放第一個10年，我國煤制乙二醇處于實驗室技術研究階段。

　　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79.63%。

　　1982年開始，中國科學院福建物質結構研究所開展CO氣相催化合成草酸二酯研究，研究開發出了CO氣相催化合成草酸二酯催化劑。

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

 

1.2 改革開放第二個10年發展歷程（1988-1997）

 

　　改革開放第二個10年，我國煤制乙二醇仍處于實驗室技術研究階段。

　　中國科學院福建物質結構研究所繼續煤制乙二醇項目的技術研究，并于1993年，通過了國家“八五”攻關項目“200ml催化劑規模、1000多小時催化劑壽命考察的模試工作”的評審，打通了煤制乙二醇工藝路線全過程。并研究了列管反應器的管徑大小、催化劑裝填方法、反應物料配比和加料方式對反應溫度的影響、反應溫度的控制技術、產物的回收分離、尾氣的再生、回收、循環等工藝流程。

　　浙江大學化工系于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行200t/a合成草酸二乙酯的中試。

　　天津大學、華東理工大學、南開大學也開展了煤制乙二醇的研究。

 

1.3 改革開放第三個10年發展歷程（1998-2007）

 

　　1998年-2007年間，我國煤制乙二醇技術逐步由實驗室研究向產業化放大過渡。

　　2003年，華東理工大學在實驗室打通流程，制備出乙二醇產品。2005年，華東理工大學與上海焦化達成合作協議，并與2006年完成了30t/a的工業化模擬試驗，成功生產出乙二醇。

　　2004年，福建物質結構研究所重新組織了煤制乙二醇項目攻關組，推進煤制乙二醇技術的工業化進程。2005年攻關組與上海金煤化工新技術有限公司展開合作，對3種關鍵催化劑技術進行了技術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）”項目的中試。2007年8月，由金煤投資1.5億元，在江蘇丹陽建設了1萬噸/年乙二醇的工業實驗裝置，并在2008年6月完成了全部的試驗工作。

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

 

1.4 最近10年發展歷程（2008-2017）

 

　　2008-2017年，我國煤制乙二醇產業迎來了工業化革命，煤制乙二醇生產裝置如雨后春筍般出現，煤制乙二醇生產能力井噴式增長。從2009年末我國建成首套20萬t/a生產裝置，到2017年底，煤制乙二醇裝置生產能力達到278萬t/a，年均復合增長率達到40%。

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

　　2010年河南能源集團采用通遼金煤化工有限公司技術在河南省的安陽、濮陽、新鄉、永城、洛陽開工建設5套20萬t/a煤制乙二醇項目。這些裝置陸續于2013-2017年開車生產。

　　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，建設了5萬t/a裝置，并于2012年建成投產。

　　高化學收購日本宇部興產煤制乙二醇技術后，與東華工程公司和浙江聯盛公司組成技術聯合體，2011年新疆天業采用該技術開工建設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。

　　2009年，華東理工大學、上海浦景化工技術有限公司與安徽淮化集團達成合作協議，于2010年在安徽淮化集團建設1000t/a煤制乙二醇的中試裝置，并于2014年建成10萬t/a煤制乙二醇項目。

　　2012年，中石化集團采用自有技術，在位于湖北省枝江市的中石化湖北化肥分公司，建設了20萬t/a乙二醇項目，項目于2014年建成。

　　2011年，五環公司和湖北化學研究院共同合作（華爍公司）在河南鶴壁寶馬公司建設的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建設22萬t/a煤制乙二醇并于2016年投產。

 

2 重大成就

 

2.1 我國是全球唯一將煤制乙二醇工業化的國家

 

　　在國家的大力支持、科研人員開拓進取、生產企業的不懈努力下，我國成為全球唯一將煤制乙二醇工業化的國家。截止2017年底，我國煤制乙二醇生產能力達到278萬t/a，產量156萬t，分別占國內乙二醇總生產能力的31.7%，產量的27.4%。下圖顯示我國煤制乙二醇由工業化初始到2017年的生產能力和產量變化情況。

 

 

2.2 擁有多項自主知識產權技術并應用于工業化生產

 

　　截止2017年底，從草酸酯生產工藝、草酸酯合成催化劑、草酸酯合成反應器到草酸酯加氫合成乙二醇工藝、乙二醇合成催化劑、乙二醇合成反應器、乙二醇提純等，我國大專院校、科研院所、企業取得了上百項中國專利，并有很大一部分應用于工業化實踐。比較有代表性的是：

　　（1）中國科學院福建物質結構研究所技術應用于通遼金煤化工有限公司20萬t/a煤制乙二醇項目，以及河南能源集團100萬t/a煤制乙二醇項目。

　　（2）上海戊正科技公司技術應用于山東華魯恒升公司5萬t/a煤制乙二醇項目，并在建50萬t/a煤制乙二醇項目。

　?。?）上海浦景化工技術有限公司（華東理工大學），應用于安徽淮化集團10萬t/a煤制乙二醇項目，以及陽煤平定化工有限責任公司20萬t/a煤制乙二醇項目。

　?。?）中石化集團自有技術應用于中石化湖北化肥分公司20萬t/a乙二醇項目。

　?。?）華爍科技股份有限公司技術應用于陽煤深州化工有限公司22萬t/a煤制乙二醇項目。

　　（6）高化學技術雖然是日本宇部興產開發的，但在我國實現了工業化，并已經應用于新疆天業集團25萬t/a煤制乙二醇項目，以及新杭能源有限公司30萬t/a煤制乙二醇項目、陽煤壽陽化工有限責任公司20萬t/a煤制乙二醇項目。

　?。?）陽煤集團采用天津大學技術擬在淄博齊魯第一化肥有限公司建設40萬t/a煤制乙二醇項目。

 

2.3 煤制乙二醇具備了與石油路線乙二醇競爭的實力

 

　　我國煤制乙二醇行業技術不斷進步，投資由通遼金煤20萬t/a（實際能力15萬t/a）的35億元下降到陽煤深州22萬噸t/a的30億元。乙二醇合成反應器單臺能力由1萬噸增加到10萬噸，乙二醇生產線由單線5萬噸增加到20萬噸。對乙二醇產品質量和收率影響最大的加氫催化最長壽命為1.5年，優化后的二代加氫催化劑已經上線運行，效果更佳。煤制乙二醇質量完全能夠滿足下游聚酯企業的要求，質量穩定。

　　2017年，我國多套煤制乙二醇裝置生產運行穩定，企業贏利水平較高，2017年國際原油價格在50~60美元/桶，說明在此油價下，煤制乙二醇具備了與石油路線乙二醇競爭的實力。

 

3 主要經驗

 

3.1 重大項目技術進步需要國家資金的支持

 

　　煤制乙二醇技術研發從上世紀八十年代初開始，歷經三十年，工業化裝置才建成并正常生產。對于改革開放之初的化工企業，沒有實力也沒有意識，從事這項看不到工業化希望的研究。而該技術研究不僅在多個科研機構和大專院校中展開，還被列入“八五”、“九五”攻關項目，得到了國家科研經費的支持。雖然中國科學院福建物質結構研究所、華東理工大學、天津大學的科研成果已經或正在工業化。但也有科研機構如南開大學、浙江化工大學、西南化工研究院、中科院成都有機所等單位的研究成果沒有轉化為生產力的，所以基礎研究有可能成功也可能不成功，如果沒有國家政策和資金支持，基礎研究很難延續下去，并轉化為生產力。

 

3.2 大型企業是保障科研技術工業化的中堅力量

 

　　我國第一套煤制乙二醇裝置開工建設是在國際油價處于上升時期的2007年，建成的2009年恰逢次債危機，油價和乙二醇價格齊跌，加上通遼金煤在煤氣化等通用工藝上出現技術問題，裝置一直不能正常生產，國內企業及科研人員對煤制乙二醇工業化開始抱觀望態度。河南能源集團、億利資源集團、陽煤集團等大型企業，冒著風險分別建設了工業化裝置，并且在2015年乙二醇跌至歷史低位時沒有放棄，投入大量資金進行技術改造，保證裝置穩定長周期運行，終于迎來了2016年底和2017年乙二醇價格的回升。同時，新疆天業、安徽淮化集團、山東華魯恒升、中石化等大型企業也對乙二醇的工業化做出了重要貢獻。

 

3.3 煤氣化等技術發展為煤制乙二醇工業化提供了保障

 

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

 

4 面臨的形勢

 

4.1 中東及北美的競爭壓力

 

　　中東石油伴生氣和北美頁巖氣中乙烷生產的乙二醇成本低，煤制乙二醇較難與之競爭。2017年，我國山西、河北、河南地區煤制乙二醇的完全成本為4331元/噸。而中東地區石油伴生氣生產的乙二醇完全成本在3300元/噸。2017年美國乙烷的價格高于中東，但隨著頁巖氣開采量的增加，美國乙烷價格不斷下降，預計到2020年將與中東乙烷價格持平。

　　美國能源信息署（EIA）2018年1月31日公布數據，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%用于生產乙二醇，其產量就達到1500萬噸以上，將對乙二醇的市場產生巨大沖擊。

 

4.2 新能源汽車大規模使用

 

　　自21世紀以來，面對全球能源短缺和環境污染問題的日益嚴峻，以美國、日本、歐盟以及中國為代表的國家和地區相繼將新能源汽車上升為國家戰略，并相繼出臺了一系列政策措施鼓勵新能源汽車的發展和市場推廣。隨著各國政府的大力支持與技術的日益進步，全球電動汽車市場規模呈現迅猛發展的態勢，從2011年僅6.8萬輛，增長至2017年的122.3萬輛，年均復合增長率為61.86%。未來隨著新能源汽車續航技術的不斷突破以及核心部件成本的逐步降低，全球電動汽車市場規模也將迎來新一輪的爆發式增長。

　　新能源汽車的大規模使用勢必減少汽車對石油的需求，石油價格將隨之下降，并更多地用于生產化工產品，從而對煤制乙二醇形成競爭壓力。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”產生量小等優勢。但是由于我國石油資源相對短缺，而煤炭資源豐富，石油路線乙烯應更多的去生產聚乙烯等煤化工路線不易得到的產品，與其他煤化工項目，路線相對較短，競爭力更強的煤制乙二醇市場份額應逐步提高。

 

4.3 國家能源環保政策收緊

 

　　當前，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，國家通過投資、土地、環保、安全等政策措施，引導各個行業轉變發展方式、優化結構、轉換增長動力。2015年12月，環境保護部發布了《現代煤化工建設項目環境準入條件(試行)》，要求“已無環境容量的地區發展現代煤化工項目，必須先期開展經濟結構調整、煤炭消費等量或減量替代等措施騰出環境容量，并采用先進工藝技術和污染控制技術最大限度減少污染物的排放。京津冀、長三角、珠三角和缺水地區嚴格控制新建現代煤化工項目”。2016年12月25日，《中華人民共和國環境保護稅法》由全國人大常務委員會通過，2018年1月1日起施行，我國開征環境保護稅，應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，單位產品能源消耗大、水資源消耗大、 “三廢”產生量大，對完成地方節能減排目標有一定影響，因此，能源消耗、三廢排放將成為制約煤制乙二醇發展的重要瓶頸。