中国煤制乙二醇现状及发展 (EG) 2010. 3 煤炭资源开发部

目录 5. 结论 1. 乙二醇概述 2. 乙二醇市场环境 3. 煤制乙二醇技术进展 4. 经济性分析

1. 概述 乙二醇（Ethylene Glycol，简称EG）是大宗化工产品和基础有机原料，主要用于生产聚酯和防冻液等。 目前主要工艺 传统的石油工艺： 石油法 技术成熟，应用广； 水耗大、成本高； 副产品多； 产品总收率：88% 裂解 氧化 水解 石脑油 乙烯 环氧乙烷 乙二醇 *环氧乙烷直接水合法 现代煤化工工艺： 煤 合成气 中间产品 乙二醇 （草酸酯、甲醛） （CO+H2） 间接法 技术工业化时间短； 四低：成本低、能耗低、水耗低、排放低； 直接法 缺乏核心催化剂生产技术及关键环节的处理技术 气化

2. 市场环境——国际市场 全球总体供应过剩，中东和亚洲分别成为主要生产区域和消费区域 据预测2010年全球乙二醇总产能将达2709万t/a，消费量将达2100万t，开工率不足80%； 拥有廉价乙烷原料的中东地区，其生产能力将快速增长，成为全球乙二醇主要出口地区。 2007~2010年世界新增产能 亚洲（不含中国） 224万t/a 中东 342.7万t/a 南美 40万t/a 合计 606.7万t/a 近年来，美国、欧洲和日本等国家和地区因经济不景气导致生产成本上升、需求下降，因此关闭了部分装置；亚洲将成为未来乙二醇的主要消费和进口地区。 数据来源：《中国石油和化工经济分析》2007/12

2. 市场环境——中国市场 国内产能不足，供需缺口大 生产集中度高，中石化、中石油是主要供应商 2009年中国乙二醇对外依存度达到50%； 据预测，2010年中国乙二醇产能将达到380万t/a，消费量将达810~820万t/a，2015年乙二醇产能将达550万t/a ，消费量1100~1150万t/a 。 生产集中度高，中石化、中石油是主要供应商 90%以上采用的是环氧乙烷直接水合法（石油法）； 产能主要集中在中石化（59.43%）、中石油（19.23%）； 09年化工市场低迷，进口乙二醇对市场的冲击导致开工率降低。 企业 产能（万t/a） 技术来源 2009年产能 中石化：上海石化 扬子-巴斯夫 扬子石化 茂名石化 燕山石化 天津联合化学 北京东方 60.5 30 44.2 10 8 6.2 4 SD氧气法 BASF工艺 Shell氧气法 中石油：吉林石化 辽化 独山子石化 抚顺 15.9 20 5 6 UCC氧气法 中海油：中海壳牌 32 通辽金煤 自主煤化工 合计 261.8 新增（改扩建）产能 中石化：天津石化（合资） 镇海炼化 武汉乙烯 中石油：四川石化 中兵工：辽宁北方化工 通辽金煤+河南煤业 其 他： 36（2010） 65（2010） 30（？） 38（？） 20（2010H1） 48 Dow工艺 生物法 257 总计 518.8 数据来源：2000~2006年数据《中国石油和化工经济分析》2007/12 2007~2008年数据《中国化工信息周刊》2009/12 2009~2015年数据《中国化工信息周刊》2010/9 数据来源：《中国化工信息周刊》2010/9

2. 市场环境——产品价格 价格与油价密切相关，国内价格-进口价格差距大 消费结构单一，受制严重 石油法乙二醇生产成本与石油价格联动，我国进口乙二醇主要来自原料价格低廉的中东地区，对国内乙二醇市场造成了相当的冲击。 年份 国内价格 （RMB/t） CIF价格 （USD/t） RMB： USD CIF+税款+国内运费（RMB/t） 价差 2005 8866 882 8.19 9066 (200) 2006 8395 844 7.97 8453 (58) 2007 9297 1011 7.61 9647 (350) 2008 9541 1024 6.94 8922 619 2009 5374 605 6.83 5251 123 数据来源：2005~2007国内价格《参数与数据》2008 2008~2009国内价格《中国石油和化工经济分析》 2005~2009进口价格《中国石油和化工经济分析》 进口关税税率5.5%，增值税税率17%，国内运费平均150元/t 消费结构单一，受制严重 中国乙二醇95%以上用于聚酯生产； 2008年以来，聚酯受纺织业出口锐减和贸易摩擦影响，大幅减产，乙二醇需求受到严重影响； 数据来源：“乙二醇的国内外供需现状及发展前景”《中国石油和化工经济分析》2007/12

3. 技术进展 煤制乙二醇的主要技术和研究机构 草酸酯合成法原理： 乙二醇 国外： 始于20世纪80年代； 合成气-草酸酯-乙二醇路线具有工业化优势； 日本宇部兴产、美国联碳 草酸酯合成法原理： 2CO + 1/ 2O2 + 2CH3OH = (COOCH3) 2 + H2O CO 再生 偶联 催化循环 加氢 精馏分离 2CO + 2CH3ONO = (COOCH3) 2 + 2NO 草酸二甲酯 2NO + 2CH3OH + 1/ 2O2 = 2CH3ONO + H2O (COOCH3) 2 + 4H2 = (CH2OH) 2 + 2CH3OH 第一步 第二步 乙二醇 催化脱氢净化 合成气CO+H2 煤炭气化 NH3 氧化 氧化酯化 CH3ONO 亚硝酸甲酯 氨氧化物 CH3OH O2 气化 预备 国内： 始于20世纪80年代； 草酸酯合成法是目前研究较为成熟的间接合成技术； 中科院、天津大学等 研究机构 技术成熟度 国外: 日本宇部兴产株式会社 有一套6000吨/年的中试装置，未大规模工业化 国内： 中科院福建物质结构研究所 首套装置试车成功； 已经被丹化集团买断,不转让 上海戊正工程技术有限公司 已获得主要技术专利，未工业化 湖北省化学研究院 已完成三个关键催化剂的研究并通过小试成果鉴定 华谊集团上海焦化&高校 筹建万吨级中试装置 天津大学化工学院 不知

3. 技术进展 煤制乙二醇工艺总体处于商业化生产前期，技术尚未完全成熟，仍需经过进一步商业化运行的检验。 技术特点 存在问题 草酸二乙酯平均转化率可达99.18 % ,乙二醇平均选择性可达95.13 % 相比石油法工艺流程短、温度、压力要求低,能耗低； 新型催化剂能有效抵抗各种杂质的影响； 生产连续反应，达到清洁生产的工艺要求，污染少; 原料价格低，流程短，设备投入少，各项消耗低，生产成本较石油路线降低。 存在问题 催化剂成本过高,占整个产品成本的10 %～15 %;还需要进一步开发价格低廉、运行周期长的新型催化剂。 在制备草酸酯的过程中, CO 纯度要求太高,原料气中的H2 要低到PPM 级别,在工艺上有一定难度。 合成气反应生产草酸酯技术基本上能够成熟, 但是该过程中的NO 在空气和有水的条件下生产腐蚀性的酸,因此对设备有一定的特殊要求。 与石油法相比，只有当原油价格高于50 美元/ 桶左右时才具备成本优势。 放大到20 万t/ a 的产业化过程中可能存在一定的技术风险（催化剂稳定性），技术成熟度有待考证。

4. 项目进展 技术来源： 通辽金煤20万t/a煤制乙二醇 项目主体 产能 时间 通辽金煤 20万吨/年煤制乙二醇工业示范项目 2009.12.30试车成功 五环科技、湖北省化学研究院、鹤壁宝马集团签约合作 年产300吨级乙二醇中试装置、20万吨级工业化生产装置 2009.9.12签约 惠生（控股）集团鄂尔多斯煤化工 30万吨/年 2009.5.26奠基 开滦集团位于内蒙古鄂尔多斯多联产循环经济项目 2x20万吨/年 2009.10.16奠基 河南煤业化工集团与通辽金煤化工有限公司共同投资 2009.11.19开工 通辽金煤20万t/a煤制乙二醇 2009年12月，中国国内首个自主研发的20万吨/年煤制乙二醇装置投产，该项目总投资21亿人民币，可转化褐煤130万吨/ 年（煤耗约6.5吨/吨产品）；预计年收入15.3亿元，利润总额8.94亿元，总投资收益率40.89%。 据项目主体——通辽金煤化工有限公司介绍，该项目采用中科院福建物构所研发的CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化 加氢合成乙二醇技术，当原料褐煤130元/吨时，完全生产成本(财务费用除外)约为2625元/吨，相当于以石油路线生产乙 二醇原油价格在25美元/桶时的生产成本。 由于该项目刚刚投产，实际的生产、能耗数据需要待生产稳定后进一步确定。

4. 经济性分析 20万t/a煤制乙二醇能耗、设备及经济性参考数据 通辽金煤乙二醇项目刚刚投产，实际的生产、能耗数据需要待生产稳定后进一步确定； 据不可靠消息来源，20万t/a煤制乙二醇能耗设备及经济性参考数据如下,这个每吨乙二醇成本约3800元： 经济效益指标 序号 项目 单位 数额 一 基本数据 1 总投资 万元 181,950 1.1 建设投资 168,732 1.2 建设期借款利息 3,159 1.3 流动资金 10,060 2 销售收入 199,201 3 总成本费用 75,866 其中：折旧 10,660 4 流转税金及附加 23,183 5 利润总额 100,153 6 所得税 25,038 7 所得税后利润 75,114 二 经济评价指标 税后财务指标 其中：IRR % 47.62 投资回收期 年 3.19 税前财务指标 60.16 2.78 自有资金 68.59 投资利润率 53.41 投资利税率 68.28 资本金利润率 160.05 原辅材料消耗指标 序号 项目名称 单位 吨乙二醇消耗定额 1 原材料 1.1 煤 吨 3 2 辅助材料 2.1 钯-钯盐催化剂 千克 0.5 2.2 铜-二氧化硅催化剂 0.6 2.3 变换催化剂 0.172 2.4 活性炭脱硫剂 0.52 乙二醇工段设备表 序号 名称及规格 1 氨氧化塔 2 吸收塔 3 气体再净化塔 4 合成塔 5 冷凝塔 6 再生塔 7 压缩冷凝塔 8 加氢反应器 9 乙二醇精制塔

4. 经济性分析 草酸酯合成乙二醇的经济性 CO偶联羰化技术来源日本宇部兴产，加氢技术来源美国ARCO公司； 产能40万t/a，装置总投资17.82亿元，项目经济性如下： 注：1）上述草酸工艺文献来源：Harold W Scheeline, Dilip K Chandwani. Ethylene glycol via oxalate esters[R].PEP Review No81-2-1.1982:8.与中科院物构所研发的技术有所不同，仅供参考。 2)上述工艺原料和公用工程价格采用2005年相关的国内市场价格计算。 项目 原料 草酸酯路线 规格 单价（元/t） 单耗（t/t） 金额（元/t） 原料成本 CO 98% 1.6元/m3 830.3m3 1328 H2 99% 0.86元/m3 1625m3 1397 O2 0.5元/m3 230.2m3 115.1 甲醇 工业级 2500 0.161 402.5 NH3 2300 0.073 167.9 催化剂 132 276.6 小计 - 3688 副产收益 碳酸二甲酯 5000 -0.160 -750 乙醇 95% 4000 -0.08 -320 -1.070 -1070 公用工程 低压蒸汽 45 5.2 234 电 0.55 692KWh 380.6 冷却水 0.45 365.3 164.4 脱盐水 8.0 6.5 52 831 可变成本 3449 折旧 211.6 人工费用 7.5 修理费用 133.7 管理费用 21.9 工厂成本 3824 结论：上述两个版本的乙二醇成本均在3800元/吨左右。

4. 经济性分析 国内石油法制乙二醇的生产成本 中东石油制乙二醇生产成本 以上海石化2005年5.6/23万t/a环氧乙烷/乙二醇装置为例，其生产成本大致如下： 中东石油制乙二醇生产成本 根据亚化咨询的估算,中东目前（2009年7月）使用乙烷为原料生产乙二醇的成本仅为250～300美元/吨。 项目 SD氧气法 单耗(t/t) 金额（元/t） 原辅材料 乙烯 0.802 5229 O2 0.933 251 CH4 0.007 10 三剂 88 小计 - 5578 燃料能耗 电（Kwh/m3/t) 433 134 高压蒸汽 0.07 中压蒸汽 1.81 低压蒸汽 232 循环水 320 81 脱盐水 0.44 8 N2 0.01 4 459 可变成本 制造费用 187 人工费用 23 财务费用 管理费用 营业费 折旧费 73 工厂成本 6320 项目 单位：美元/t 乙烷 乙烷50%/丙烷50% 凝析油 原料 52.9 137.7 218.3 公用工程 31.7 副产收益 -43.8 可变成本合计 40.8 125.6 206.2 直接固定成本 64.6 73.5 61.2 分摊固定成本 23.0 固定成本合计 87.6 96.5 84.2 到中国的运费 47.0 CRF价格 175.4 569.1 337.4 进口关税（5.5%） 9.6 14.8 18.6 增值税（17%） 31.5 48.3 60.5 折合RMB成本 1479 2269 2844 市场价格 548.0（RMB3743） 毛利率（%） 153% 65% 32% 数据来源：“中东与东南亚地区主要石化产品成本竞争力分析”《中国石化》2009.11.20 进口关税税率5.5%，增值税税率17%，2009年美元/人民币平均汇率6.83. 与国内传统石油法乙二醇工艺相比，煤制乙二醇工艺一旦成熟，将具有一定成本优势； 但与中东乙烷等为原料的乙二醇相比，成本不占优势，竞争力较大。 数据来源：“环氧乙烷乙二醇行业调研报告”网络

5. 结论 Follow-Up 技术进展 乙二醇产品市场 现有装置运行稳定性 价格 生产成本及经济性 中东/国内新建装置动向 物耗/能耗 中国乙二醇需求量大，潜力巨大； 煤制乙二醇技术尚未完全商业化，技术风险仍然存在； 与中东以乙烷为原料的乙二醇相比，煤制乙二醇在成本上不具有优势。 Follow-Up 技术进展 现有装置运行稳定性 生产成本及经济性 物耗/能耗 乙二醇产品市场 价格 中东/国内新建装置动向