煤化工及主要产品介绍

1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2天然气合成氨尿素、碳酸铵化学肥料脲醛树脂甲醛甲醛合成气（转化、气化）（CO+H2）甲醇多聚甲醛聚甲醛MTBE甲烷氯化物二甲醚燃料、气雾剂煤MTO乙烯/丙烯MTP丙烯/聚丙烯MTG燃料油品甲醇＋CO醋酸/醋酐甲醇丙烯＋CO丁辛醇GTL/F-T燃料油品3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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。4一、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。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%。5国内外甲醇生产能力、产量、消费量（单位：万吨）项目1999年2000年2001年2002年2003年2004年2005年世界总生产能力3497.63778.13841.13841.1384540604294世界甲醇总产量2800.12889.22983.53064.5315232603580世界甲醇需求量2800.12889.22983.53064.5315232603580国内甲醇生产能力368370404410425466560国内甲醇总产量124198.7204211299440330国内表观消费量2613293573904345735126近年来国际市场甲醇价格走势国际市场甲醇价格走势图01002003004005006001994.11994.71995.11995.71996.11996.71997.11997.71998.11998.71999.11999.72000.12000.72001.12001.72002.12002.72003.12003.3年、月美元/吨西北欧美国韩国东南亚日本7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。–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。8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%左右项目两塔流程三塔流程相对投资比1.01.15相对能耗10.0.6—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程度现工业化实用技术现工业化实用技术9国内甲醇生产2004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；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。10甲醇消费结构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；我国甲醇年均增长10.6%。其中衍生物占61.5%。37%9%6%3%5%3%9%8%6%5%9%70%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11二、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MillenniumChemical等五大公司，占世界总生产能力的80%。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%。12醋酸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。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。13醋酸消费结构0501001502002502003年2008年需求量：万吨醋酸乙烯/聚乙烯醇醋酐/醋酸纤维素醋酸酯氯乙酸对苯二甲酸医药双乙烯酮染料/纺织印染合成氨其他14三、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%；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%。15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。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。16醋酐8.31.80.40.45.10.011.11.80.40.6010.41.590.3024681012141618医药染料农药三醋酸甘油酯醋酸纤维素PTMEG其他需求量：万吨2003年2008年17四、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%。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。18醋酸酯应用领域醋酸乙酯醋酸丁酯美国西欧日本美国西欧日本涂料60.631.43786.389.873.2油墨17.425.73803.10溶剂14.438.61310.515.129.5其它7.64.3123.21.57.3世界醋酸酯消费结构%19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)。我国醋酸乙酯的消费量由1997年的10.5万吨增长到2003年的36万吨，年均消费增长率达22.5%。我国醋酸丁酯的消费量由1997年的9.6万吨增长到2003年的28万吨，年均消费增长率达18.7%。预计2002-2007年，我国醋酸乙酯年均消费增长率约8.1%，需求量达42.7万吨；醋酸丁酯年均消费增长率约8.7%，需求量达34.3万吨。20醋酸酯行业醋酸乙酯醋酸丁酯消费量比例消费量比例医药8.830.39.441.7涂料4.816.710.044.2油墨2.68.80.62.6粘合剂7.024.11.56.6其他5.820.01.14.8合计29