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文檔簡介

煤化工主要產(chǎn)品簡介甲醇醋酸醋酐醋酸酯二醋絲束聚甲醛DMF甲烷氯化物甲醇轉(zhuǎn)乙烯、丙稀12煤化工技術核心—煤氣化煤氣化生產(chǎn)合成氣是煤化工的核心。煤氣化技術始于20世紀30年代。氣化的方法達70~80種,目前各國還在不斷研發(fā)新的煤氣化技術。按時代劃分,包括第一代和第二代煤氣化技術第一代煤氣化技術以魯奇爐、溫克勒爐和KT爐為代表,以魯奇爐應用范圍最廣,但由于第一代氣化爐技術缺陷,70年代第二代煤氣化技術逐漸取代了第一代煤氣化技術第二代煤氣化技術是六十年代末至70年代初開發(fā)的。其代表爐型為德士古水煤漿氣化爐、殼牌粉煤氣化爐、GSP氣化爐、魯奇MARK--IV型氣化爐。U-GAS氣化爐、PRENFLO爐等。第二代氣化爐在各種煤的適應性、熱效率的提高、單臺爐能力的增加、環(huán)境污染的減少等方面均有很大的進展國內(nèi)的水煤漿多噴嘴對置氣化爐已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化進程。3國內(nèi)外甲醇生產(chǎn)能力、產(chǎn)量、消費量

(單位:萬噸)

項目1999年2000年2001年2002年2003年2004年2005年世界總生產(chǎn)能力3497.63778.13841.13841.1384540604294世界甲醇總產(chǎn)量2800.12889.22983.53064.5315232603580世界甲醇需求量2800.12889.22983.53064.5315232603580國內(nèi)甲醇生產(chǎn)能力368370404410425466560國內(nèi)甲醇總產(chǎn)量124198.7204211299440330國內(nèi)表觀消費量2613293573904345735125近年來國際市場甲醇價格走勢6甲醇生產(chǎn)工藝

目前世界上甲醇合成有高壓(≥30MPa)、中壓(10M~15MPa)和低壓(5M~8MPa)3種工藝。七十年代后國外新建的大中型甲醇裝置全部采用中壓、低壓法。低壓法的代表流程主要有英國ICI、德國Lurgi、丹麥TopsΦe、德國Linder、日本三菱瓦斯等;中低壓工藝已經(jīng)成為甲醇合成主流技術。甲醇生產(chǎn)的核心技術是反應器結(jié)構(gòu)與形式、催化劑和熱量的轉(zhuǎn)移與利用。各種甲醇工藝過程類似,主要區(qū)別在于反應器的設計、反應熱的移走及回收利用方式的不同,另外所用催化劑亦有差異。甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣壓縮(等壓合成除外)、甲醇合成、熱量回收、甲醇分離等。目前先進的合成塔主要有多段冷激式甲醇合成塔、管殼式甲醇合成塔、繞管式合成塔、多段徑向甲醇合成塔、雙套管甲醇合成塔、絕熱式甲醇合成塔、Casale軸徑向混合流合成塔、JW低壓均溫型合成塔。7國內(nèi)甲醇生產(chǎn)2004年中國甲醇生產(chǎn)能力已達600萬噸/年以上,生產(chǎn)裝置近200套。目前上海焦化年產(chǎn)35萬噸、四川維尼綸30萬噸等。10-20萬噸/年規(guī)模的有14套,5~10萬噸/年的有17套;2006年底全國甲醇能力將超過1000萬噸;目前甲醇作為車用替代燃料在國內(nèi)部分地區(qū)已經(jīng)開始在一定范圍內(nèi)推廣,甲醇汽油作為汽車燃料的推廣可以在一定程度上緩解我國原油短缺,特別是在原油資源饋乏日四川、山西等地隨著甲醇和二甲醚作為替代燃料的快速普及和推廣,甲醇的需求量將會有質(zhì)的飛躍;由于國內(nèi)甲醇市場發(fā)展較快,利潤較高,使投資者對大型甲醇項目十分關注,特別是煤產(chǎn)地和天然氣產(chǎn)地,在積極研究建設大型甲醇項目的可能,有的已經(jīng)開展開工建設,如瀘天化、中海油、內(nèi)蒙等地。9甲醇消費結(jié)構(gòu)2003年消費量達的434萬噸,98~03年均增長15%。2003年進口達140萬噸,占總消費量的32.2%;2003年甲醇衍生物的消費量約占總消費量的65.5%。其余主要為溶劑和燃料;我國甲醇年均增長10.6%。其中衍生物占61.5%。10二、醋酸醋酸是重要的有機原料,主要用于生產(chǎn)醋酸乙烯、醋酐、對苯二甲酸、聚乙烯醇、醋酸酯、氯乙酸、醋酸纖維素等。醋酸也用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料、合成纖維、塑料和粘合劑等行業(yè)1999-2003年間全球醋酸生產(chǎn)能力、產(chǎn)量年均增長率分別為3.8%和3.1%,2003年生產(chǎn)能力和產(chǎn)量分別達到956.2萬噸/年、850萬噸。世界主要醋酸生產(chǎn)商為Celanese、BP、Daicel、Acetex和MillenniumChemical等五大公司,占世界總生產(chǎn)能力的80%。目前世界醋酸生產(chǎn)向大型化、規(guī)?;较虬l(fā)展,最大的單套醋酸生產(chǎn)裝置已達100萬噸/年。2003年全球醋酸的消費量約860萬噸,醋酸乙烯占36.0%。PTA占18%,醋酐占17.7%,醋酸酯類占12.5%。預計至2008年全球醋酸的消費量將達到1010萬噸,年均消費量增長率為3.3%。11醋酸消費結(jié)構(gòu)13三、醋酐醋酐是最重要的精細化工原料之一,化學性質(zhì)非?;顫?,主要用作乙?;瘎?,也作脫水劑、溶劑。醋酐主要用于生產(chǎn)醋酸纖維素,其次是用作醫(yī)藥、染料、香料和有機合成中的乙?;瘎荒壳?,世界主要國家或地區(qū)的醋酐生產(chǎn)能力為211萬噸/年,美國是世界最大的醋酐生產(chǎn)國,生產(chǎn)能力占世界總生產(chǎn)能力的59%左右。世界主要生產(chǎn)商有Eastman化學、Celanese公司、BP公司、大賽珞化學等。其中Eastman化學生產(chǎn)能力位居榜首,約占世界生產(chǎn)能力的35%;2002年世界主要國家或地區(qū)生產(chǎn)醋酐147.8萬噸,裝置開工率為70%。同年消耗醋酐141.4萬噸,其中美國是世界醋酐最大的消費國家,占總消費量的55%,其次是西歐和日本,分別占28%和16.8%;醋酸纖維素是世界醋酐的主要消費領域,其他方面還包括醫(yī)藥、TAED等方面。今后幾年由于醋酸纖維素需求的下降將導致醋酐需求的萎縮,需要年均增長率為-0.5%。14醋酐目前我國醋酐生產(chǎn)能力約10萬噸/年,產(chǎn)量約7萬噸/年,如加上作為醋酸纖維素中間產(chǎn)品的醋酐,則我國醋酐生產(chǎn)能力為18萬噸/年,產(chǎn)量約11.6萬噸。國內(nèi)醋酐的生產(chǎn)有兩種工藝:醋酸裂解乙烯酮路線和乙醛氧化路線,其中醋酸裂解法占醋酐總生產(chǎn)能力的95%左右,除上?;瘜W試劑總廠采用乙醛氧化法,其余均采用烯酮法。目前最具競爭力的醋酐生產(chǎn)工藝為甲醇CO羰基合成的醋酸醋酐聯(lián)產(chǎn)法,甲醇和醋酸的CO羰基合成法具有流程短、產(chǎn)品質(zhì)量好、消耗低、三廢排放少等優(yōu)點,該法代表目前醋酐生產(chǎn)的先進技術水平。2003年我國醋酐的消費量為17萬噸。預計2008年我國的醋酐需求量達到32萬噸以上,其中需求增長較快的是醫(yī)藥、染料、醋酸纖維素、PTMEG等領域的應用。15四、醋酸酯醋酸酯是重要的有機溶劑,用于涂料、油墨、粘合劑、醫(yī)藥等領域。作為高檔溶劑,醋酸乙酯可以代替甲乙酮,醋酸丁酯可以代替甲基異丁基酮、芳烴溶劑等。2001年,國外醋酸乙酯生產(chǎn)能力約150萬噸/年,消費量約120萬噸,醋酸丁酯生產(chǎn)能力約110萬噸/年,消費量約85萬噸。美國、西歐和日本是主要消費國家和地區(qū)。預計今后幾年醋酸酯消費年均增長1-2%。醋酸丁酯主要用于涂料生產(chǎn),約占總消費量的75-85%,其次是油墨、粘合劑。各國醋酸乙酯的消費結(jié)構(gòu)有所不同,主要是西歐和日本醋酸乙酯有相當大的比重消費于油墨生產(chǎn)。17醋酸酯應用領域醋酸乙酯醋酸丁酯美國西歐日本美國西歐日本涂料60.631.43786.389.873.2油墨17.425.73803.10溶劑14.438.61310.515.129.5其它7.64.3123.21.57.3世界醋酸酯消費結(jié)構(gòu)%18醋酸酯2003年,我國醋酸乙酯生產(chǎn)能力43萬噸/年,醋酸丁酯生產(chǎn)能力27萬噸/年,二者合計達70萬噸/年(由于裝置能切換生產(chǎn),醋酸乙酯和醋酸丁酯的能力會有變化)。2003年我國醋酸乙酯產(chǎn)量約33萬噸,醋酸丁酯產(chǎn)量約22萬噸,二者合計約55萬噸。主要生產(chǎn)企業(yè)有:金沂蒙集團公司(10/2萬噸)、南昌市贛江溶劑廠(5/3萬噸)、江門謙信化工發(fā)展有限公司(7萬噸),揚子乙酰化工公司(8萬噸)。我國醋酸乙酯的消費量由1997年的10.5萬噸增長到2003年的36萬噸,年均消費增長率達22.5%。我國醋酸丁酯的消費量由1997年的9.6萬噸增長到2003年的28萬噸,年均消費增長率達18.7%。預計2002-2007年,我國醋酸乙酯年均消費增長率約8.1%,需求量達42.7萬噸;醋酸丁酯年均消費增長率約8.7%,需求量達34.3萬噸。19五、二醋絲束將纖維素用醋酐處理可制成不同酯化度的醋酸纖維素,其中二醋酸纖維素經(jīng)抽絲可制成二醋酸纖維絲束,分為長絲和絲束,二醋酸纖維絲束大量用作香煙過濾嘴,另有部分長絲用于紡織品生產(chǎn)。目前年世界二醋纖絲束總生產(chǎn)能力約65萬噸,產(chǎn)量約60萬噸。其中美國占總產(chǎn)量的42%、西歐占25%、日本占15%;世界二醋絲束的生產(chǎn)被為數(shù)不多的幾家公司所控制,Celanese占33%,Eastman占22%,Rhone-Poulenc占8%,Daicel占7%,MitsubishiRayon占6%;目前世界二醋絲束消費量為57.8萬噸,中國美國、西歐分別占世界總消費量的28%、19%和8.8%。在未來5~10年內(nèi)世界二醋酸纖維絲束消費總體增長率為1.0~1.5%,發(fā)達國家消費量與目前持平或稍有增加;東歐增長率達到3%。預計到2008年世界二醋絲束消費量將達到65萬噸左右。21二醋絲束1989年以前,我國煙用二醋酸纖維絲束全部依賴進口。目前,國內(nèi)共有4家二醋酸纖維絲束生產(chǎn)廠,生產(chǎn)能力總計5.9萬噸/年,產(chǎn)量約6.2-6.3萬噸。其中廠家是與中國煙草總公司與塞拉尼斯公司合資企業(yè),另一家是與日本合資企業(yè)。我國是香煙生產(chǎn)和消費大國,香煙產(chǎn)量居世界第一位。目前的絲束產(chǎn)量尚不能滿足需求。為此,中國煙草總公司計劃除擴產(chǎn)原有生產(chǎn)裝置外,另計劃新建一批二醋酸纖維絲束生產(chǎn)裝置以滿足需求。作為世界卷煙生產(chǎn)和消費第一大國,近幾年來我國濾嘴煙發(fā)展迅速。香煙消費年增長率達到了22%;2003年我國卷煙產(chǎn)量為3580.86萬箱,二醋酸纖維絲束用量約13.8~16.1萬噸。2010年我國卷煙產(chǎn)量計劃達到4000萬箱。即便國家對香煙生產(chǎn)采取限產(chǎn)政策,估計今后幾年我國卷煙生產(chǎn)仍將維持在3600~3700萬箱左右。卷煙接嘴率將保持在98%以上,每萬大箱用絲束量60~70噸,因此每年煙用絲束需求量共22萬噸左右,其中二醋絲束需求量可達到16萬噸,所以今后在較長的一段時間內(nèi)存在較大的市場缺口。22六、聚甲醛聚甲醛是重要的通用型熱塑性工程塑料品種,其生產(chǎn)能力僅次于聚酰胺(PA)和聚碳酸酯(PC)居第三位。2003年,全世界聚甲醛的生產(chǎn)能力總計83.7萬噸/年,其中美國、西歐和日本合計62.3萬年/年,約占世界總生產(chǎn)能力的74%。聚甲醛生產(chǎn)技術難度較大,生產(chǎn)技術相對比較壟斷,目前市場份額主要被Ticona、杜邦、三菱瓦斯、寶理公司等幾家公司所占領。目前共聚甲醛生產(chǎn)裝置占全球聚甲醛生產(chǎn)裝置總能力的80%以上。2003年世界主要國家和地區(qū)聚甲醛的消費量為63.8萬噸。美國、西歐和日本是主要的消費國家和地區(qū),消費量為42萬噸,約占世界總消費量的66%。汽車制造業(yè)和電子電器行業(yè)是國外聚甲醛最大的兩個消費領域,各占聚甲醛總消費量的32%,機械制造占13%,其他領域為24%。預計到2007年,世界主要國家和地區(qū)聚甲醛需求量年均增長率為4.7%,屆時總需求量約達78萬噸。23八、DMFN,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一種性能優(yōu)良的溶劑和各種氣體的吸收劑,主要于聚氨酯、腈綸抽絲、醫(yī)藥、氣體抽提、電子等。2001年國外DMF的總生產(chǎn)能力達到40萬噸/年,其中德國的BASF公司生產(chǎn)能力最大,達6萬噸/年,其次是美國的DuPont公司、德國的UCB公司和韓國的三星公司各有一套5萬噸/年的生產(chǎn)裝置。2001年國外DMF產(chǎn)量約為28萬噸,開工率近70%。DMF產(chǎn)量最大的是西歐10.1萬噸,其次是日本和南韓分別為6萬噸和5萬噸。美國、西歐DMF主要用于醫(yī)藥占總消費量的40%,合成革占10-15%,而亞太地區(qū)DMF以聚氨酯合成革為主,占消費總量的60%左右。預計,國外DMF的需求仍然保持一定的增長,其中美國、西歐和日本等國家和地區(qū)DMF的市場已經(jīng)成熟,其需求量仍保持現(xiàn)有水平。主要的增長推動力來自亞太地區(qū),該地區(qū)對DMF需求的增長率達10%。25DMF26甲烷氯化物從近年來國內(nèi)甲烷氯化物供需情況分析,2005年前后,國內(nèi)甲烷氯化物生產(chǎn)能力和產(chǎn)量有較大幅度的提高,市場競爭比較激烈,規(guī)模小、技術落后、產(chǎn)品質(zhì)量差的企業(yè)受到激烈的沖擊,沒有下游產(chǎn)品裝置配套的企業(yè)的利潤空間也在逐步縮小因此,國內(nèi)新建甲烷氯化物裝置應達到一定的經(jīng)濟規(guī)模,同時配套合理的有機硅或有機氟下游裝置,以降低市場風險,提高產(chǎn)品附加值,提高項目的綜合競爭能力29十、甲醇制烯烴-MTO20世紀80年代初,Mobil公司在研究MTG(甲醇制汽油)過程時,發(fā)現(xiàn)通過改變操作條件,用ZSM-5催化劑可以生產(chǎn)烯烴,烯烴的收率為6%左右。1980年UCC發(fā)現(xiàn)采用SAPO-34(磷酸硅鋁分子篩)可以有效地將甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴。而后UCC將相關技術轉(zhuǎn)讓給了UOP公司。1995年UOP/HYDRO公司在挪威建成了一套甲醇加工能力為0.75t/d的中試裝置。甲醇轉(zhuǎn)化率近100%,乙烯和丙烯選擇性分別在45%和37%左右,通過改變反應條件,乙烯與丙烯之比可在1.5∶1~0.75∶1之間變化。中科院大連化學物理研究所在20世紀80年代初開展MTO工作?!捌呶濉逼陂g完成0.7~1.0t/d中試,甲醇的轉(zhuǎn)化率為100%,乙烯到丁烯的選擇性為86%,達到同期國際先進水平。目前中科院大連化學物理研究所推出的DO123催化劑,與UOP的MTO-100催化劑相當,缺點是催化劑的用量大,但價格僅為UOP的15%。正在與陜西省新興煤化工有限責任公司合作在榆林進行萬噸級MTO工業(yè)試驗裝置的建設。在此基礎上陜西將與香港益業(yè)等投資155億,建設240萬噸甲醇、制80萬噸烯烴的MTO項目。30十一、甲醇制丙烯-MTP甲醇制丙烯(MTP)工藝是Lurgi公司于20世紀90年代末開發(fā)成功的Lurgi公司于2001年夏季在挪威的Tjldbergolden的Statoil工廠建設了一套示范裝置,示范裝置于2002年1月開車,已運行超過9000小時。Lurgi公司已經(jīng)與伊朗國家石化公司(NPC)旗下的子公司扎格羅斯(Zagros)石化公司簽署了價值1.99億美元的合同。由Lurgi公司負責在伊朗的BandarAssaluye建設一座5000噸/日的甲醇廠,并確認正在與扎格羅斯(Zagros)石化公司商談利用甲醇產(chǎn)品,建設一套52萬噸/年的甲醇制丙烯(MTP)生產(chǎn)裝置。我國內(nèi)蒙古蒙西高新技術集團公司計劃建設天然氣經(jīng)甲醇制丙烯(MTP)項目。該項目是由美國Euclid國際金融公司、蒙西高新技術集團公司和德國Lurgi油氣化公司共同投資。MTP工藝采用固定床反應器,易于放大、風險小,并能降低投資。MTP工藝本身要副產(chǎn)液化氣和汽油,這對于富煤缺油少氣的地區(qū)得到能源產(chǎn)品有很好的現(xiàn)實意義,但大量的液化氣和汽油也阻礙了下游產(chǎn)品的發(fā)展和附加值的提高。31十二、甲醇制二甲醚一步法合成二甲醚沒有甲醇合成的中間過程,與兩步法相比,其工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用低,從而使二甲醚生產(chǎn)成本得到降低,經(jīng)濟效益得到提高。因此,一步法合成二甲醚是國內(nèi)外開發(fā)的熱點。國外開發(fā)的有代表性的一步法工藝有:丹麥Topsφe工藝、美國AirProducts工藝和日本NKK工藝。二步法合成二甲醚是目前國內(nèi)外二甲醚生產(chǎn)的主要工藝,該法以精甲醇為原料,脫水反應副產(chǎn)物少,二甲醚純度達99.9%,工藝成熟,裝置適應性廣,后處理簡單,可直接建在甲醇生產(chǎn)廠,也可建在其它公用設施好的非甲醇生產(chǎn)廠。但該法要經(jīng)過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝,流程較長,因而設備投資較大,產(chǎn)品成本較高。

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