煤制乙二醇产业应适度发展 安全发展
□ 中国石油吉林石化研究院 米多
以煤为原料制备乙二醇路线即先用煤制合成气，再以合成气为原料制取乙二醇。目前煤路线生产乙二醇主要分为直接工艺和间接工艺。
其中间接工艺是合成气经甲醇、甲醛等中间化合物后再转化制乙二醇。间接工艺又分为DuPont甲醛羰化法、Redox甲醛和甲醇反应法、甲醛缩合法和CO氧化偶联法。前几种方法均停留在研究阶段，只有CO氧化偶联法工艺要求不高，反应条件较温和，是国内外研究最多、也是目前最有希望大规模工业化生产的合成气合成乙二醇路线。
国内工业化进程起步加速
由于采用乙烷生产技术，中东生产的乙二醇成本远远低于国内产品，对我国以及世界的乙二醇产业形成很大的冲击。因此，如果我国煤制乙二醇工业化推广能够成功，将对我国能源安全和聚酯产业的发展产生重要而积极的影响。
1966年，美国联合石油公司首先开发出液相合成草酸二酯技术，未能工业化。1978年，日本Ube兴产公司和美国UCC公司联合开发了通过草酸丁酯合成乙二醇的工艺路线，可使乙二醇的选择性达到95%。但是，国外煤制乙二醇技术均未得到大型工业化应用。
中科院福建物质结构研究所经过近30年的研究，开发了拥有我国自主知识产权的以煤代石油乙烯合成乙二醇的新工艺，创新性地解决了规模化制备催化剂质量稳定性提高、工业CO催化脱氢净化反应速率和传热的有效控制、CO同时氧化酯化反应效率的提高等关键性科学问题，于2011年3月29日通过了专家组验收，并采用煤制乙二醇成套技术，建成了世界上第1套20万吨工业示范项目。
2009年12月，全球首个煤制乙二醇工业示范项目——内蒙古通辽金煤化工有限公司20万吨项目打通全流程，已经实现75%的稳定负荷生产。探索出工业化的路线，在国际上率先建成高效稳定运行的煤制乙二醇工业示范区项目，并生产出符合国家标准(GB4649-93)优级品指标的乙二醇产品。
2011年5月，河南煤化集团20万吨乙二醇项目关键设备进行了安装。该项目的主装置采用河南煤化集团拥有自主知识产权的煤制乙二醇合成技术，配套装置采用国内先进、适用、安全可靠并有工业化生产经验的技术组合，总投资17.21亿元。2012 年3 月，该乙二醇装置成功产出合格产品，10 月，装置成功生产出符合国家优等品标准的乙二醇产品。未来几年，河南煤化集团将以20万吨煤制乙二醇项目为龙头，在河南省建设100万吨的煤制乙二醇生产基地。
中石化合成气制乙二醇技术已进入试验阶段。扬子石化建成了1000吨合成气制乙二醇工业试验装置，并于2011年4月实现中交，同时完成了草酸酯合成、草酸酯加氢催化剂和反应工艺研究，产出乙二醇产品质量达到聚酯级。中石化上海工程公司已完成20万吨合成气制乙二醇工艺包。中石化拟在湖北化肥建20万吨合成气制乙二醇示范项目。目前该合成气制乙二醇项目已列入中石化集团科技攻关课题。该项目于2012年5月完成基础设计，2013年2月完成详细设计，6月中交，9月装置试运行。中石化湖北化肥分公司位于湖北省枝江市，有以天然气和煤为原料的两套造气系统。上游装置具备年产90万吨合成氨的供气能力，下游装置具备39.6万吨合成氨、60万吨尿素的生产能力。照中石化十二五发展规划中大力发展煤化工的战略，湖北化肥正在进行产品结构调整，开展20万吨乙二醇项目。
此外，华鲁恒生的5万吨年的煤制乙二醇项目机械建设基本完工，2012 年7 月，进行了化工投料试车，并全线打通工艺流程，试产出乙二醇合格产品。
2012 年12 月，丹化科技公告称，控股子公司通辽金煤20 万吨煤制乙二醇项目乙二醇产品220nm 时紫外透光率已经稳定达标，产品各项指标均已达到国家规定的优等品标准。生产负荷在85%以上，乙二醇优等品产出率稳定在90%以上。
2012 年12 月底，河南煤化安阳20 万吨煤制乙二醇项目产出浓度为99.827%的合格优等品。产品除透光率指标外，其他纯度、色度等均达到乙二醇优等品指标
此外，还有多个煤（合成气）制乙二醇项目取得新进展。2012 年3 月，西南化工研究设计院与兰州蓝星公司签署了3 万吨合成气制乙二醇项目合作框架协议。2012 年6 月，山西襄矿泓通煤化工有限公司20 万吨合成气制乙二醇项目在山西长治市襄垣县开工奠基。2012 年8 月，中石化湖北化肥20 万吨合成气制乙二醇装置开工大会在湖北枝江举行。该项目于2012 年2 月获发改委备案，4 月正式获批建设，计划于2013 年建成投产。
面对我国煤制乙二醇技术开发和项目投资热潮，应该看到，煤制乙二醇的生产成本、工艺技术以及装置实现稳定运行的可靠性，将是煤制乙二醇技术是否具有竞争力的关键。2011年4月12日，国家发改委公布的“关于进一步规范煤化工产业有序发展的通知”规定，目前禁止20万吨及以下煤制乙二醇项目；对于20万吨以上规模的项目，必须报经国家发改委核准。
2013 年我国煤制乙二醇项目进入大规模建设阶段。预计到2013 年底将形成合计175 万吨的生产能力。2012～2013 年底我国将建成的煤制乙二醇项目见表1（不含中试项目）。
新疆天业以电石炉尾气为原料，建设5 万吨乙二醇和3 万吨1,4-丁二醇项目，乙二醇项目于2012 年底进入试生产，并于2013 年1 月成功生产出优等品乙二醇。
安徽淮化一期10 万吨煤制乙二醇项目利用淮化公司现有的煤气化、公用工程等设施，于2012 年5 月开工建设，计划2013 年6 月投料试车。
博源投资集团内蒙古苏尼特碱业公司一期10 万吨煤制乙二醇项目于2012 年6 月开工建设，预计2013 年投产。
河南鹤壁宝马一期5 万吨煤制乙二醇项目投资5 亿元，于2012 年开工建设，预计也将在2013 年投产。
以上煤制乙二醇项目，截止到2013 年底，合计产能将为175 万吨。由于部分装置还处在试车阶段，因此，2013 年中国煤制乙二醇的实际产量难以准确估算。
2013 年建成的175 万吨生产能力，在2014 年将进入正式生产阶段，若以70%的开工率计算，2014 年煤制乙二醇的实际产量将达到100万～120 万吨。如果全部顺利进入市场，将占据约10%的国内市场份额。
表1 2012~2013年底我国新增煤制乙二醇产能统计 万吨
地点 公司名称 产能 投产时间
内蒙古通辽 通辽金煤一期 20 2012
河南濮阳 永金化工 20 2012
河南新乡 永金化工 20 2012
河南安阳 永金化工 20 2012
山东德州 华鲁恒升集团 5 2012
新疆石河子 新疆天业集团 5 2012
河南洛阳 永金化工 20 2013
河南商丘 永金化工 20 2013
安徽淮南 淮化集团一期 10 2013
湖北枝江 中石化湖北化肥 20 2013
内蒙古锡林郭勒 博源苏尼特碱业一期 10 2013
河南鹤壁 鹤壁宝马一期 5 2013
产能总计 175
产业发展切忌盲目跟风
与煤制油、煤制石油气相比，煤制乙二醇具有显著的优点：①以煤为原料，拓宽了乙二醇生产的原料范围；②具有高的附加值；③生产条件对设备材质要求低，制造容易，节省投资，可实现国产化；④合成气利用方面经济效益好；⑤工艺过程的其他相关配套技术均为国内煤化工产业采用的成熟技术；⑥生产过程中不会产生二氧化硫和二氧化氮。
目前煤制乙二醇技术尚未完全成熟，发展煤制乙二醇应考虑如下问题：
1.原料产地和消费产地互为矛盾
一方面，聚酯是乙二醇最大的消费市场，我国乙二醇消费区域集中在华东和华南一带；另一方面，从消费资源保证的角度考虑，煤制乙二醇项目应设在内蒙、新疆等富煤地区，这就不可避免地带来运输问题。如选址靠近消费地，煤炭价格势必翻番，会大幅度增加企业成本。
2.富煤地区生产的乙二醇用途单一
在建设煤制乙二醇装置的富煤地区，加工、生产便于运输的聚酯产品，需要配套原材料对苯二甲酸。而对苯二甲酸为对二甲苯氧化的产物，其生产装置主要集中在华东地区，且基本配备了下游的聚酯生产。可以看出，富煤地区发展乙二醇下游产品，存在原材料供给问题。因此，要考虑下游消费领域的单一性问题，加大乙二醇在其他领域的应用开发力度。
3.经济性待验证
分析煤制乙二醇的经济性，应考虑到各方面的影响因素，如国际油价、进口产品的竞争性、煤炭价格、运输条件、技术水平、生产成本等。
根据内蒙古通辽金煤化工有限公司的实验数据，该公司20万吨煤制乙二醇示范装置总成本在4000元/吨左右。若煤价为750元/吨，当油价不低于67美元/桶时，煤制乙二醇才具有成本优势。
煤基合成气制乙二醇符合我国国情，也是具备世界领先的、具有我国自主知识产权的技术，经济效益高。但目前，煤制乙二醇工艺总体尚处于商业化生产前期，其技术路线和经济性有待进一步观察和验证。因此，发展煤制乙二醇切忌盲目跟风，工程放大务求稳妥，对产业化过程中出现的技术和催化剂问题应继续攻关，煤制乙二醇产业应适度发展、安全发展。