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中小规模煤制乙二醇的现状及发展建议

2021-12-15李飞飞李丽君阳煤集团寿阳化工有限责任公司山西寿阳045400山西寿阳段王煤业集团有限公司山西寿阳045400

化工管理 2021年34期
关键词:二甲酯煤制乙二醇

李飞飞,李丽君(.阳煤集团寿阳化工有限责任公司,山西 寿阳 045400;.山西寿阳段王煤业集团有限公司,山西 寿阳 045400)

0 引言

2021年上半年,炼化一体化装置有卫星石化180万吨和浙石化Ⅱ期80万吨乙二醇投产,煤制方面有湖北三宁60万吨、渭化集团30万吨以及延长石油10万吨乙二醇装置投产。据统计,下半年新增的乙二醇产能大约还有300万吨[1]。截至到2021年6月底,我国乙二醇产能已经达到了1 943.5万吨,半年的产能增速达到22.7%。其中,煤头产能699万吨,占比36%;油头产能1 122万吨,占比58%;MTO(甲醇制烯烃)制法和单体乙烯制法占比6%。

从2019年至2021年,大炼化装置产能占比大幅度提高,甲醇制和单体乙烯制长期处于亏损状态,产能占比逐步被压缩。“三桶油”体系中的“老旧”乙二醇装置近年来已经被淘汰出局,随着大炼化装置的不断投放和大型煤制乙二醇装置的上马,市场竞争愈演愈烈,中小型煤制企业已不堪重负。

1 中小型规模的煤制乙二醇企业现状

下面以山西地区20万吨/年的煤制乙二醇装置为例,分别与油制、大规模煤制和焦炉尾气制乙二醇进行成本对比。

1.1 与油制乙二醇相比

进入2021年,煤油两种乙二醇工艺的加工原料开始上涨,特别是煤炭价格涨势强劲,一套山西地区20万吨的煤制乙二醇装置2020年平均成本为4 650元,2021年已经冲上了5 250元左右,成本上升了600元。油制乙二醇成本根据上半年日本石脑油CFR平均价格591.62美元/吨计算:0.81×日本石脑油价格+150美元/吨=629美元,按照上半年人民币平均汇率折合约4 070元/吨。

上半年乙二醇市场平均价格在5 000元附近,比较煤油两种路线的成本可知,油制乙二醇大部分都处于盈亏平衡线之上,但是煤制乙二醇几乎一直处于亏损状态,原先的成本优势不复存在,反而形成逆差,对比2020年开始投产的炼化一体化装置更是大相径庭。炼化一体化装置合成乙二醇的工艺和传统油制产能几乎一致,但是其领先国内的规模优势以及大炼化的产品种类和配套的产业链,成就了远领先行业的成本优势,并且这种成本优势在短期内无法被打破,必将在一个较长的时间内保持超额盈利的状态[2]。

1.2 与大规模的煤制乙二醇相比

随着工艺技术的不断发展进步,煤制乙二醇产业也进入了装置大型化的阶段。陕煤榆林化学有限责任公司180万吨/年乙二醇项目上马,计划于2022年6月投运。其总投资约265亿元,人员配置1 200人,加氢单系列最大产能60万吨,而20万吨/年乙二醇装置加氢单系列最大产能仅为10万吨,所以其在检维修费用、固定资产折旧、财务利息和人工成本等方面均占有规模优势,这些规模差异较20万吨/年乙二醇装置成本可降低约450元。此外榆林化学利用当地煤为原料,运费方面比山西地区乙二醇企业可降低约350元/t乙二醇。再加上技术迭代使得单耗降低,按照上半年的平均煤价计算其乙二醇成本在4 000元左右,总体成本较山西地区20万吨/年乙二醇可降低1 200元。

1.3 与焦炉煤气制乙二醇相比

如图1、图2所示,焦炉煤气制乙二醇使用焦炉尾气作为原料,不需要制气工段,因为没有气化炉也省去了黑水处理系统,空分和锅炉也都比同等规模煤制乙二醇小,后半段的DMO合成以及乙二醇合成、精制与煤制乙二醇并无区别。从成本来看(如表1所示),20万吨/年的焦炉煤气制乙二醇的成本仅有2 750元/吨,远远低于煤制乙二醇。焦炉煤气不仅成本低,更是国内目前投资最少、建设周期最短的乙二醇项目,同时它在乙二醇市场低迷时也展现了强劲的竞争力。

图1 煤制乙二醇工艺路线

图2 焦炉尾气制乙二醇工艺路线

表1 焦炉尾气制乙二醇的成本

2 中小型煤制乙二醇企业的发展建议

中小煤制乙二醇企业不具备规模优势,产品成本居高不下,且产品单一,抵抗市场波动风险的能力差,竞争力不足,盈利空间逐步丧失。而且,随着乙二醇下游产能越来越向大型企业集中,大型企业通过横向纵向一体化做长做宽产业链条,实力强、规模大、产业链配套完善,综合竞争强劲,大型企业和中小企业的差距将进一步扩大[3]。中小企业要想扭转局面,必须利用现有的煤制乙二醇装置和中间产品增加其他副产品的生产,根据市场情况灵活调整产品结构,形成“一头多尾”、多联产的发展模式。笔者提供以下可能的几条路径供大家参考。

2.1 联产乙醇

利用煤制乙二醇合成气装置的余量增加乙醇生产线。通过合成气制得二甲醚,二甲醚和CO羰基化反应制取乙酸甲酯,乙酸甲酯精制后加氢生成乙醇,即DMTE技术路线。20万吨/年的煤制乙二醇装置改造后不增加气头的基础上,可以实现10万吨乙二醇联产20万吨乙醇。吨乙醇完全成本约在4 300元附近,近年来乙醇价格稳定,约在6 000~7 500元,由此可见收益十分显著。

2.2 联产碳酸二甲酯

随着在电解液溶剂与聚碳酸酯(PC)方面市场需求量的增加,碳酸二甲酯市场需求向好的发展趋势已定。以煤制乙二醇中间产品草酸二甲酯(DMO)为原料,依托煤制乙二醇的公用工程系统和气体分离净化装置生产碳酸二甲酯(DMC),根据测算吨DMC完全成本约为4 600元,目前碳酸二甲酯市场价在8 000~9 000元,可见经济效益突出。

2.3 联产草酸

以煤制乙二醇中间产品草酸二甲酯(DMO)为原料,经过草酸酯水解、结晶和干燥后得到草酸产品。该工艺路线环境友好,可以解决长期以来草酸生产污染环境的大问题,并且成本低廉。成本中占比最大的部分是原料草酸二甲酯,20万吨/年的草酸装置成本仅为1 800元,而目前草酸的市场价格在5 000元附近。

3 结语

中小型煤制乙二醇企业规模小、成本高、产业链短、产品单一、竞争力不足,盈利空间正在逐步丧失。而大型企业实力强、规模大、产业链配套完善,综合竞争力强劲,大型企业和中小型企业的差距正在逐步扩大。中小型企业首先要形成“一头多尾”、多联产的发展模式,根据市场变化实现产品结构的灵活调节,增强抵御市场风险的能力,扭转亏损局面,并且要着眼市场需求,紧跟技术发展方向,重点发展专用化工中间体,逐步实现到新型精细化工品的成功转型。

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