“聚焦煤化工产业发展”系列报道 之四

关注乙二醇多路线发展动向
□  石油和化学工业规划院  李奋明

    乙二醇作为一种重要的化工基础有机原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增
塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液、油墨以及特种溶剂等行业。

中东产品竞争优势突显
　　截至2010年10月底，全世界乙二醇的总生产能力达到2565.3万t/a，产量为1821万t，平均开工率为71%。
世界乙二醇生产能力主要集中在亚洲（不包括中东，下同）、中东地区和北美。2009年，世界居前10位的乙二醇
企业生产能力合计约1417万t/a，占世界乙二醇总产能的60%。全球最大的乙二醇生产商是SABIC公司，生产能
力为279万t/a，占世界乙二醇总产能的11.8%。
　　2010～2014年，世界乙二醇新增生产能力将主要来自中东及亚洲，其中沙特和阿联酋将分别新增63万t/a、
90万t/a；亚洲地区的中国和印度将分别新增300万t/a和100万t/a。未来全球新增乙二醇将以大规模生产装
置为主，尤其是中东地区以廉价的伴生气为主要原料生产乙烯及乙二醇产品，生产成本较低，在国际市场具有较
强的竞争力。由于中东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，这将迫使一些缺乏竞争力
的小装置逐步关停。
　　2009年，全球乙二醇产量为1718万t，消费约1743万t，其中用于生产聚酯的乙二醇约1471万t，占总消
费量的84.5%；其次，用于生产防冻剂的乙二醇为175万t，约占总消费量的10.0%，其他领域消费约为97.2万
t，约占总消费量的5.5%。在国外，乙二醇主要用于生产聚酯树脂和防冻液，在不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑
剂、非离子表面活性剂等领域也有少量应用。世界各地的乙二醇消费情况迥异，亚洲地区乙二醇绝大多数用于生
产聚酯，占总消费量的91%以上；北美、西欧地区用于聚酯领域的消费比例在65%～72%，而防冻剂的比例高达15%～
24%。预计未来几年，世界乙二醇需求量将以年均4.3%的速率增长，到2014年总需求量将达到2156万t。

国内市场缺口五成
　　1.产能持续增长
　　国内方面，乙二醇作为乙烯的下游产品，主要依托大型乙烯装置配套建设。其中，中国石化乙二醇产能占全
国总产能的46%，中国石油占11%，中沙（天津）石化、中海壳牌石化和扬子-巴斯夫分别占10%、8%和7%。
　　近年来巨大的市场缺口、良好的发展前景促使国内掀起了兴建乙二醇装置的热潮，这将在一定程度上缓解我
国乙二醇的供需矛盾。自2004年起，我国乙二醇产能年平均增长率为21%。随着2010年中沙（天津）石化以及
中石化镇海炼化乙二醇装置的相继投产，当年国内乙二醇生产能力达到409.3万t/a。
  　预计2011～2015年我国乙二醇生产能力将增长约380万t/a，同时部分规模较小的装置因竞争力问题将逐渐
退出市场，预计2015年国内乙二醇生产能力将达到680万t/a。主要的新增能力来自武汉石化、上海石化及成都
乙烯等项目。
　　2.市场缺口过半
　　国内乙二醇产品主要用于生产聚酯树脂、防冻液以及粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多
元醇等，其中聚酯树脂是我国乙二醇的主要消费领域。
　　近年来，受国内聚酯产业高速增长的拉动，乙二醇的消费量迅猛增长。2000年我国乙二醇的表观消费量为
189.9万t，2002年突破300万t大关，超过美国，成为世界第一大乙二醇消费国。2009年我国乙二醇的表观消
费量达到769.6万t，2000～2009年年均增长率约为16.8%。
　　2010年，受纺织行业景气以及棉花价格大涨等因素影响，我国化纤消费量大幅提升，聚酯行业出现了产销两
旺的态势。2010年我国聚酯产量约为2267万t，消费乙二醇771 万t。2010年我国乙二醇进口量为664万t，
比2009年的582万t增长14%。2011年我国乙二醇的进口量预计将超过700万t，2012年国内供需缺口将超过
700万t。
　  未来我国乙二醇消费仍以聚酯为主，预计2009～2015年年均增长率约为5.3%左右， 2015年我国乙二醇需
求量将达到1100万t。到“十二五”末期，若国内乙二醇装置开工率保持在80％左右，市场供需缺口还将保持
在50％左右。

非石油路线异军突起
    目前，全球乙二醇生产主要通过石油及乙烯路线。其中以石脑油为初始原料生产乙二醇约占68％，以乙烷脱
氢经环氧乙烷水合生产乙二醇约占32％。随着全球石油资源日益匮乏及价格持续上涨，石油法的传统工艺路线正
在承受严峻的考验，非石油路线生产乙二醇产品已经成为新的研发及建设热点。
    1．国外
    近年来，国外以乙烷脱氢经环氧乙烷水合生产乙二醇的装置建设正在加速，尤其中东地区拥有丰富的油田伴
生气资源，成本优势更为突出。
　　除此之外，随着油气资源供应日益趋紧，以煤基合成气为原料的乙二醇合成新工艺也得到了快速发展。其中，
合成气直接合成法是一种最为简单和有效的乙二醇合成方法，也最符合原子经济性，是理论价值最高的一条工艺
路线。此方法最早是由美国杜邦公司于1947年提出，但尚未实现商业化。采用合成气直接合成的关键技术是催
化剂的选择。早期采用的钴催化剂，要求的反应条件苛刻，高温高压下乙二醇产率也很低。1971年，美国UCC
首先公布用铑作为从合成气制乙二醇的催化剂，其催化活性明显优于钴，但所需压力仍太高（340MPa）。上世纪
80年代以来，确定为合成气直接合成乙二醇的优良催化剂主要分为铑和钌两大类。UCC采用铑催化活性组分，以
烷基膦、胺为配体，配置在四甘醇二甲醚溶剂中，反应压力可降至50MPa，反应温度为230℃，不过合成气的转
化率和选择性仍偏低。日本研究的铑和钌均相体系催化剂，乙二醇选择性达57%。目前，由合成气直接合成乙二
醇仍处于研究阶段，所得结果与实现工业化仍有相当距离。
　　羰化加氢是利用合成气原料进行间接合成乙二醇产品的一种新技术，目前的工业进展相对较快。羰化加氢的
主要工艺是，CO催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇产品。该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应
条件温和、产品纯度高、生产连续化等优点，是洁净生产、环境友好的先进绿色化学工艺。此方法是利用醇类与
NO及氧气反应生成亚硝酸酯，然后在Pd系催化剂上氧化偶联制得草酸二酯，再在铜系催化剂上加氢制得乙二醇
产品。
　　日本宇部兴产和美国UCC公司联合开发了通过草酸丁酯合成乙二醇的工艺路线，该工艺经过羰化和加氢两个
过程，首先以一氧化碳和丁醇为原料，进行羰化反应（Pd/C为催化剂，反应温度90℃、压力9.8MPa），通过液相
反应生成草酸丁酯，然后再经液相加氢反应生成乙二醇。反应中草酸丁酯生成速率低，副产物多，且加氢要在20MPa
以上进行。因此，宇部兴产又开发出羰化加氢工艺的气相技术，即先经羰化（将CO和亚硝酸甲酯或丁酯在反应
温度80～150℃、压力0.5MPa条件下，使用以氧化铝为载体的钯催化剂，进行气相反应）生成草酸丁酯，然后进
行加氢（用铜铬系催化剂在3.0MPa、225℃下进行气相加氢）反应生成乙二醇，乙二醇的选择性为95%，副产物
可循环使用。
　　日本三菱化学公司开发的以环氧乙烷为原料经碳酸乙烯酯生产乙二醇的新工艺取得了突破性进展。该公司还
同时解决了反应器材质和高效反应器的开发、包括低催化剂消耗量在内的工艺条件优化以及产品质量提升等问
题。另外日本三菱化学公司开发了经碳酸乙烯酯（EC）路线，Texaco公司开发了联产乙二醇和碳酸二甲酯路线以
及壳牌公司开发了经二氧戊环的工艺路线等。
　　2．国内
　　自1978年北京燕山石油化工有限公司引进第一套环氧乙烷/乙二醇装置起，至今我国已相继引进了多套环氧
乙烷/乙二醇装置，主要采用SD、壳牌、UCC、陶氏化学四大专利商技术。陶氏化学公司的METEOR技术（最高效
的环氧乙烷反应技术）是2010年新引进的。
　　目前，国内乙二醇生产装置全部为引进的环氧乙烷/乙二醇联合生产装置，均为乙烯空气直接氧化法，其中
扬子石化、上海石化、燕山石化、北京东方化工厂、吉林石化、独山子石化及扬子-巴斯夫公司采用SD技术；茂
名石化、天津石化、抚顺石化和中海油壳牌石化采用壳牌技术；辽阳石化分公司引进UCC改进技术。
　　近年来，随着石油价格的不断攀升，以及我国石油资源供需矛盾的日趋突出，国内开发煤基乙二醇的热情也
在持续高涨。中科院福建物质结构研究所多年来致力于煤制乙二醇的工艺研究，从2005年开始，中科院福建物
质结构研究所与金煤集团合作先后建成300t/a乙二醇中试装置和1万t/a乙二醇工业化试验装置各一套，两套
装置均运行平稳，工艺、设备和催化剂等技术指标均得到有效验证。2007年8月，采用该技术建设的20万t/a
煤制乙二醇工业示范装置在内蒙通辽开工，2009年12月打通全流程，产出合格产品，2011年进一步调试以实现
商业化运营的要求。
　　东华科技工程公司与日本宇部公司联合开发的煤基乙二醇技术，于2009年在浙江完成了千吨级工业化试验
工作。在此基础上，目前正在进行20万～30万t/a的工业化设计。
　　目前，国内正在研究、开发煤基乙二醇技术的还有华东理工大学、上海焦化、湖北化学研究院等单位。2010
年，华东理工大学与上海浦景化工技术有限公司和安徽淮化集团合作，在安徽省淮南市建成了千吨级规模的煤基
合成气制乙二醇中试装置。同时，华东理工大学还开发出了酯交换法合成碳酸二甲酯联产乙二醇产品的工艺技术，
该技术最早由Texaco公司在上世纪90年代首先在美国实现了工业化。
　　正在开发建设其他不同原料及工艺技术的企业还有：安徽宿州丰原生物化学公司拟采用SD工艺，采用玉米、
木薯等淀粉原料建设18.0万t/a乙二醇生产装置；吉林博大生化有限公司拟以玉米为原料建设10.0万t/a乙二
醇装置；杜邦能源化工公司拟在黑龙江双鸭山采用山梨醇加氢技术建设一套20.0万t/a乙二醇装置。

避免盲目投资
　　1．在今后一段较长的时期内，国内聚酯及汽车防冻液消费市场还将保持较高增长速度，以至国内乙二醇市
场供需矛盾难以缓减。需要在审慎引进建设项目的基础上，进一步加大国产化力度，以缓减国内市场的供需矛盾。
　　2．国内乙二醇市场需求旺盛，近期出现了项目建设的过热现象。需要在合理布局石油乙烯法乙二醇建设项
目的同时，适当加快煤制乙二醇示范工程建设及条件优化进度，在示范工程未取得可靠运营数据的情况下，避免
盲目开工新建项目。尤其是要严格控制以粮食为基础原料的乙二醇建设项目，应积极关注碳酸二甲酯联产乙二醇
的技术进展。
　　3．近年来，国产乙二醇受到进口产品的冲击影响正在不断扩大。尤其是中东地区以油田伴生气为原料经环
氧乙烷水合生产的乙二醇产品价格的威胁更大。应密切关注中东进口乙二醇的动向，并且需积极开发一些附加值
较高的乙二醇下游衍生系列产品，以便更好的掌控市场主动权。