煤化工及主要产品介绍
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醋酸丁酯 美国 西欧 日本 86.3 89.8 73.2
0 3.1 0 10.5 15.1 29.5 3.2 1.5 7.3
18
醋酸酯
2003年,我国醋酸乙酯生产能力43万吨/年,醋酸丁酯生产能 力27万吨/年,二者合计达70万吨/年(由于装置能切换生产,醋 酸乙酯和醋酸丁酯的能力会有变化)。2003年我国醋酸乙酯产 量约33万吨,醋酸丁酯产量约22万吨,二者合计约55万吨。主 要生产企业有:金沂蒙集团公司(10/2万吨)、南昌市赣江溶剂 厂(5/3万吨) 、江门谦信化工发展有限公司(7万吨),扬子乙酰化 工公司(8万吨)。
3
一、甲醇
甲醇是重要的基础化工原料。甲醇广泛用于生产塑料、合成纤维、 合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等。目前甲醇主要下 游产品有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲胺类、氯甲烷 类、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、二甲醚等 。
2002年全世界甲醇的总生产能力为3714万吨/年,总能力的80%是 以天然气为原料。其中南中美洲是世界上最大的甲醇生产地区, 占世界总生产能力的21.8%。预计,到2007年,全世界甲醇的生 产能力将达到4300-4500万吨/年。世界最大甲醇生产厂家是加拿 大的Methanex公司,其甲醇的生产能力占世界总量的17%左右。
–各种甲醇工艺过程类似,主要区别在于反应器的设计、反应热的移走 及回收利用方式的不同,另外所用催化剂亦有差异。
–甲醇合成系统包括合成气压缩(等压合成除外)、甲醇合成、热量回 收、甲醇分离等。
–目前先进的合成塔主要有多段冷激式甲醇合成塔、管壳式甲醇合成塔、 绕管式合成塔、多段径向甲醇合成塔、双套管甲醇合成塔、绝热式甲醇 合成塔、Casale轴径向混合流合成塔、JW低压均温型合成塔。
世界甲醇需求量 2800.1 2889.2 2983.5 3064.5 3152 3260 3580
国内甲醇生产能力 368
370
404 410
425
466
560
国内甲醇总产量 124
198.7 204 211
299
440
330
国内表观消费量 261
329
357 390
434
573
512
5
近年来国国际际市市场甲场醇甲价格醇走价势图格走势
14
醋酐
目前我国醋酐生产能力约10万吨/年,产量约7万吨/年, 如加上作为醋酸纤维素中间产品的醋酐,则我国醋酐生 产能力为18万吨/年,产量约11.6万吨。
国内醋酐的生产有两种工艺:醋酸裂解乙烯酮路线和乙 醛氧化路线,其中醋酸裂解法占醋酐总生产能力的95% 左右,除上海化学试剂总厂采用乙醛氧化法,其余均采 用烯酮法。目前最具竞争力的醋酐生产工艺为甲醇CO羰 基合成的醋酸醋酐联产法,甲醇和醋酸的CO羰基合成法 具有流程短、产品质量好、消耗低、三废排放少等优点, 该法代表目前醋酐生产的先进技术水平。
4
国内外甲醇生产能力、产量、消费量 (单位:万吨)
项
目
世界总生产能力
1999年 2000年 2001 2002年 2003年 2004年 2005年 年
3497.6 3778.1 3841.1 3841.1 3845 4060 4294
世界甲醇总产量 2800.1 2889.2 2983.5 3064.5 3152 3260 3580
美元/吨 600 500 400 300 200 100 0
西北欧
美国
韩国
1994.1 1994.7 1995.1 1995.7 1996.1 1996.7 1997.1 1997.7 1998.1 1998.7 1999.1 1999.7 2000.1 2000.7 2001.1 2001.7 2002.1 2002.7 2003.1 2003.3
医药
双乙烯酮
醋酸酯 染料/纺织印染
氯乙酸 合成氨
2008年
对苯二甲酸 其他
13
三、醋酐
醋酐是最重要的精细化工原料之一,化学性质非常活泼,主要 用作乙酰化剂,也作脱水剂、溶剂。醋酐主要用于生产醋酸纤 维素,其次是用作医药、染料、香料和有机合成中的乙酰化剂;
目前,世界主要国家或地区的醋酐生产能力为211万吨/年,美 国是世界最大的醋酐生产国,生产能力占世界总生产能力的 59%左右。世界主要生产商有Eastman化学、Celanese公司、BP 公司、大赛珞化学等。其中Eastman化学生产能力位居榜首,约 占世界生产能力的35%;
年、月
东南亚
日本
6
甲醇生产工艺
–目前世界上甲醇合成有高压(≥30MPa)、中压(10M~15MPa)和低 压 (5M~8MPa)3种工艺。七十年代后国外新建的大中型甲醇装置全 部采用中压、低压法。低压法的代表流程主要有英国ICI、德国Lurgi、 丹麦TopsΦe、德国Linder、日本三菱瓦斯等;中低压工艺已经成为甲 醇合成主流技术。甲醇生产的核心技术是反应器结构与形式、催化剂 和热量的转移与利用。
2002年,世界甲醇的消费量为3118.8万吨。亚洲已经成为世界最 大的甲醇消费地区,消费量占世界总量的30.7%。
甲醛是最大的消费领域,占总消费量的35.2%,其次是MTBE,占 23.7%,第三是醋酸/醋酸,占9.1%。在2002-2007年间,全世界范 围内甲醇需求仍将保持一定程度的增长,到2007年总需求量将达 到3460万吨,年均增长率为2.1%。
0.4
农药
染料
8.3
医药
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
需求量:万吨
16
四、醋酸酯
醋酸酯是重要的有机溶剂,用于涂料、油墨、粘合剂、 医药等领域。作为高档溶剂,醋酸乙酯可以代替甲乙 酮,醋酸丁酯可以代替甲基异丁基酮、芳烃溶剂等。
2001年,国外醋酸乙酯生产能力约150万吨/年,消费 量约120万吨,醋酸丁酯生产能力约110万吨/年,消费 量约85万吨。 美国、西欧和日本是主要消费国家和地 区。预计今后几年醋酸酯消费年均增长1-2%。
我国甲醇年均增长10.6%。其中衍生物占61.5%。
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二、醋酸
醋酸是重要的有机原料,主要用于生产醋酸乙烯、醋酐、 对苯二甲酸、聚乙烯醇、醋酸酯、氯乙酸、醋酸纤维素等。 醋酸也用于医药、农药、染料、涂料、合成纤维、塑料和 粘合剂等行业
1999-2003年间全球醋酸生产能力、产量年均增长率分别为 3.8%和3.1%,2003年生产能力和产量分别达到956.2万吨/年、 850万吨。世界主要醋酸生产商为Celanese、BP、Daicel、 Acetex和Millennium Chemical等五大公司,占世界总生产能 力的80%。
2
煤化工技术核心—煤气化
煤气化生产合成气是煤化工的核心。煤气化技术始于20世 纪30年代。气化的方法达70~80种,目前各国还在不断研 发新的煤气化技术。按时代划分,包括第一代和第二代煤 气化技术
第一代煤气化技术以鲁奇炉、温克勒炉和KT炉为代表, 以鲁奇炉应用范围最广,但由于第一代气化炉技术缺陷, 70年代第二代煤气化技术逐渐取代了第一代煤气化技术
目前甲醇作为车用替代燃料在国内部分地区已经开始在一 定范围内推广,甲醇汽油作为汽车燃料的推广可以在一定 程度上缓解我国原油短缺,特别是在原油资源馈乏日四川、 山西等地随着甲醇和二甲醚作为替代燃料的快速普及和推 广,甲醇的需求量将会有质的飞跃;
由于国内甲醇市场发展较快,利润较高,使投资者对大型 甲醇项目十分关注,特别是煤产地和天然气产地,在积极 研究建设大型甲醇项目的可能,有的已经开展开工建设, 如泸天化、中海油、内蒙等地。
项目
两塔流程 三塔流程
相对投资 1.0 比
相对能耗 10.
1.15 0.6—0.7
流程
简单
较复杂
操作控制 简单
较复杂
占地
较小
较大
技术成熟 现工业化 现工业化
程度
实用技术 年中国甲醇生产能力已达600万吨/年以上,生产装置近 200套。目前上海焦化年产35万吨、四川维尼纶30万吨等。 10-20万吨/年规模的有14套,5~10万吨/年的有17套;2006年 底全国甲醇能力将超过1000万吨;
2003年我国醋酐的消费量为17万吨。预计2008年我国的 醋酐需求量达到32万吨以上,其中需求增长较快的是医 药、染料、醋酸纤维素、PTMEG等领域的应用。
15
醋酐
0.3 1.59
1.1
0.01
其他 PTMEG
2003年
2008年
10.4 1.8
5.1 0.4
醋酸纤维素
00.4
三醋酸甘油酯
0.6 1.8
醋酸丁酯主要用于涂料生产,约占总消费量的75-85%, 其次是油墨、粘合剂。各国醋酸乙酯的消费结构有所 不同,主要是西欧和日本醋酸乙酯有相当大的比重消 费于油墨生产。
17
醋酸酯
世界醋酸酯消费结构 %
应用 领域
涂料 油墨 溶剂 其它
醋酸乙酯 美国 西欧 日本 60.6 31.4 37 17.4 25.7 38 14.4 38.6 13 7.6 4.3 12
目前世界醋酸生产向大型化、规模化方向发展,最大的单 套醋酸生产装置已达100万吨/年。
2003年全球醋酸的消费量约860万吨,醋酸乙烯占36.0%。 PTA占18%,醋酐占17.7%,醋酸酯类占12.5%。
预计至2008年全球醋酸的消费量将达到1010万吨,年均消 费量增长率为3.3%。
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醋酸
第二代煤气化技术是六十年代末至70年代初开发的。其代 表炉型为德士古水煤浆气化炉、壳牌粉煤气化炉、GSP气 化炉、鲁奇MARK--IV型气化炉。U-GAS气化炉、 PRENFLO炉等。第二代气化炉在各种煤的适应性、热效 率的提高、单台炉能力的增加、环境污染的减少等方面均 有很大的进展
国内的水煤浆多喷嘴对置气化炉已经实现产业化进程。
煤化工主要产品简介
甲醇 醋酸 醋酐 醋酸酯 二醋丝束 聚甲醛 DMF 甲烷氯化物 甲醇转乙烯、丙稀
1
天然气
合成气(转化、气化) (CO+H2)
合成氨 甲醇
煤
尿素、碳酸铵 甲醛
二甲醚 MTO MTP MTG 甲醇+CO 丙烯+CO GTL/F-T
化学肥料 脲醛树脂 甲醛
多聚甲醛
聚甲醛 MTBE 甲烷氯化物 燃料、气雾剂 乙烯/丙烯 丙烯/聚丙烯 燃料油品 醋酸/醋酐 甲醇 丁辛醇 燃料油品
2003年我国醋酸消费量143万吨,2008年将达到225万吨, 年均增长9.5%。其中增长最快的领域为PTA和醋酸纤维 素。
到2008年,如果新增能力在100万吨左右,则供需基本平 衡。
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需求量:万吨
醋酸消费结构
250
200
150
100
50
0 2003年
醋酸乙烯/聚乙烯醇 醋酐/醋酸纤维素
9
甲醇消费结构
9% 5% 6%
9%
37%
70% 9% 6% 3% 5% 3% 8%
甲醛 MTBE 醋酸 甲烷氯化物 甲胺 DMT 直接燃料 医药 溶剂 农药 其它
2003年消费量达的434万吨,98~03年均增长15%。2003年 进口达140万吨,占总消费量的32.2%;
2003年甲醇衍生物的消费量约占总消费量的65.5%。其余 主要为溶剂和燃料;
7
甲醇生产工艺
甲醇精馏
– 甲醇装置精馏工艺有两塔 流程和三塔流程之分
– 两塔和三塔流程的工艺指 标基本相当,主要区别在 于热量的消耗。三塔流程 由于采用双效精馏,因而 降低了冷却水和热能的消 耗,但设备投资较高且操 作相对较复杂。两塔流程 采用单效流程,冷却水和 热能的消耗较高,但设备 投资较低,操作简单,此 两种工艺各有优缺点。三 塔流程产品纯度高,能耗 只有两塔流程的60~70%, 而投资只比其高15%左右
2002年世界主要国家或地区生产醋酐147.8万吨,装置开工率为 70%。同年消耗醋酐141.4万吨,其中美国是世界醋酐最大的消 费国家,占总消费量的55%,其次是西欧和日本,分别占28% 和16.8%;
醋酸纤维素是世界醋酐的主要消费领域,其他方面还包括医药、 TAED等方面。今后几年由于醋酸纤维素需求的下降将导致醋 酐需求的萎缩,需要年均增长率为-0.5%。
目前我国有90多套醋酸生产装置,2003年生产能力达到 136万吨/年,产量约为92.5万吨。其中甲醇羰基合成工 艺生产能力占37%,乙烯乙醛法工艺占38%,其余25%为 乙醇乙醛法。最大装置为扬子乙酰20万吨/年。2003年我 国醋酸表观消费量达到142.8万吨,国内产量占64.78%。 目前国内在建和拟建的醋酸能力为150万吨。