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我国乙二醇行业现状及发展前景分析

2013-09-07崔小明

石油化工技术与经济 2013年5期
关键词:生产能力煤制乙二醇

崔小明

(中国石油化工股份有限公司燕山分公司,102500)

乙二醇(EG)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚酯纤维和防冻剂,还可用于生产不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等,用途十分广泛。

目前,我国乙二醇的生产技术主要为石油路线,即以乙烯为原料,经环氧乙烷生产乙二醇,全部为引进装置。引进技术包括英荷壳牌公司(Shell)、美国科学设计公司(SD)以及美国DOW化学公司(原UCC公司)的技术。非石油路线以合成气为原料,可采用多种方法合成乙二醇,在我国已经实现产业化的主要是自主研究开发的以煤或者天然气为原料制备乙二醇的生产技术。

1 生产现状

1977年北京燕山石油化工总厂首次引进美国SD公司氧气直接氧化法技术建成一套60 kt/a乙二醇生产装置以来,我国乙二醇的生产发展较快。近几年,我国先后有多套新建或者扩建乙二醇装置建成投产,尤其是煤制乙二醇生产装置发展迅速。截止到2013年8月底,我国乙二醇的总生产能力达到5 058 kt/a。

经过多年的发展,我国乙二醇行业呈现以下几个特点[1-2]:

(1)石油路线和非石油路线(主要是煤或天然气路线)等多种生产工艺并举、不同生产规模共存、引进技术与国产技术相结合的生产格局。SD、Shell和DOW等世界著名乙二醇生产公司的技术在我国均建有生产装置。2009年,中国科学院福建物质结构研究所开发的煤制备乙二醇技术实现工业化生产,标志着我国以煤或天然气为原料的合成气路线开发成功。目前,我国采用非石油工艺路线的乙二醇生产能力达到900 kt/a,占总生产能力的17.79%。采用石油路线的乙二醇生产能力为 4 158 kt/a,占总生产能力的82.21%,其中采用SD工艺技术的为1 976 kt/a,占总生产能力的39.07%;采用Shell工艺技术的为1 272 kt/a,占总生产能力的25.15%;采用DOW化学公司工艺的为910 kt/a,占总生产能力17.99%。

(2)技术开发主体多元化。我国石油路线的乙二醇生产装置全部采用引进技术,而煤化工技术则是国产技术。除了中国科学院福建物质结构研究所之外,还有华东理工大学、安徽淮化集团有限公司、上海浦景化工技术有限公司、中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院、天津大学、西南化工研究设计院有限公司以及上海正戊工程技术有限公司等多家科研单位、高等学校和企业正在进行煤制乙二醇技术的研究开发,并取得了较大进展,一些成果已经在工业生产中得到了应用。

(3)原料来源多样化。除了以传统的乙烯为原料之外,山东华鲁恒升集团有限公司和新疆天业(集团)有限公司建成以电石炉尾气为原料的乙二醇生产装置;宁波禾元化学有限公司以甲醇为原料生产乙二醇。此外,国内还将建设以工业弛放气中的氢气和一氧化碳为原料合成乙二醇的工业生产装置。

(4)投资主体多元化。以前,我国乙二醇生产装置主要集中在中国石化和中国石油两大集团公司。近几年,由于外资以及民营资本的介入,打破了我国乙二醇产业中国石化、中国石油一统天下的格局,形成了以中国石化、中国石油为主,民营合资企业为辅的竞争格局,生产主体正在朝着多元化方向发展。

(5)生产规模逐渐扩大,集中度逐渐提高。在新建的乙二醇装置中,无论是国有资本、民营资本还是外来资本,各投资主体都选择了规模化、技术化的投资策略,生产规模大多在200 kt/a以上,大大增强了我国乙二醇装置的经济性以及在未来市场中的竞争能力。中国石化上海石油化工股份有限公司是目前我国最大的乙二醇生产厂家,生产能力为 605 kt/a,约占国内总生产能力的11.96%;其次是中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,生产能力为550 kt/a,约占国内总生产能力的10.87%;再次是宁波禾元化学有限公司,生产能力为500 kt/a,约占国内总生产能力的9.88%。

(6)产能分布逐渐发生变化。以前,我国乙二醇生产装置主要集中在华东、华北和东北地区。近几年,随着我国煤或天然气为原料制备乙二醇装置的陆续建成投产,煤资源较为丰富的内蒙古、河南、山西以及新疆等地的乙二醇产能增长较为迅速。今后几年,随着大批煤制乙二醇新建装置的建成投产,这些地区的乙二醇产能变化将更为明显。届时我国乙二醇生产将形成煤路线主要在西部、石油路线主要在东南部的格局。

2 新建和拟建情况

由于目前我国乙二醇生产能力和产量还不能满足实际生产的需求,有多家企业准备新建或扩建乙二醇生产装置。在2013—2017年新建或扩建项目中,中国石化和中国石油的项目大都采用石油乙烯路线,新增生产能力为1 520 kt/a。煤制乙二醇较煤制油、煤制烯烃的投资要小得多,产业链也比较短,市场需求明确,准入门槛低,推广起来更加容易,加上发展煤或天然气通过合成气制乙二醇,符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的特点,是国家鼓励类示范性项目,因而国内掀起了项目投资热潮。

据初步统计,目前在建或计划建设的煤制乙二醇装置生产能力达到6 000 kt/a,但我国煤制乙二醇技术为自创技术,还没有经过长时间工业运行的考验,存在不完善之处,因而装置完全建成投产的可能性不大。相关人士预测,在众多的煤化工制乙二醇项目中,2017年以前最多有一半能够建成投产,因此预计到2017年我国乙二醇的总生产能力最多能够达到9 500 kt/a。2013—2017年我国乙二醇装置新建及扩建情况见表1。

表1 2013—2017年我国乙二醇装置新建及扩建情况 kt/a

续表1

3 消费现状及发展前景

近年来,随着我国聚酯工业的快速发展,我国乙二醇的消费量不断增加。2003年我国乙二醇的表观消费量只有3 462.0 kt,2007年增加到6 582.8 kt,2012 年进一步增加到 10 977.5 kt,同比增长7.47%,2007—2012年表观消费量的年均增长率为10.76%。与此同时,虽然近几年我国乙二醇的生产能力和产量有较大增加,但由于需求量的不断增长,产品自给率仍较低。2003年自给率为28.00%,2007年下降到27.09%,2012年产品的自给率为27.54%。

聚酯是我国乙二醇的主要消费领域,约占总消费量的93.0%,其中大部分用于生产纤维,小部分用于生产片基、薄膜与瓶子,另外约7.0%用于生产防冻剂、黏合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂以及聚酯多元醇等。经过几年的过度发展,我国聚酯行业面临产能相对过剩的局面,装置的开工率逐年下降,一些生产规模相对较小的聚酯企业逐步退出竞争。另外,由于受到人民币升值、出口退税率的调整以及世界金融危机等的影响,近几年我国纺织品的出口量减少,对乙二醇等原料的需求量也相应减少。同时,我国纺织行业还面临劳动力成本、生产原料、能源成本上升以及环境、资源约束等的问题,未来一段时间内发展速度会放缓,由此将会导致乙二醇需求量的减少。然而,随着我国汽车工业的发展和汽车保有量的迅速增加,乙二醇在防冻液上的用将会有所增加。总之,今后几年,我国乙二醇的需求仍会有所增长,但增长的幅度将有所减小。预计2017年我国对乙二醇的需求量将达到13 000~13 500 kt/a,而届时生产能力只有9 500 kt左右,产不足需,仍需要通过进口才能满足国内实际生产的需求。

4 进出口情况

近几年我国乙二醇的进出口情况见表2。

虽然近几年我国乙二醇的生产能力和产量增长较快,但由于聚酯等工业领域需求强劲,仍不能满足市场日益增长的需求,每年都得大量进口,且进口量呈逐年增加的态势。

根据海关的统计数据,2003年我国乙二醇的进口量为 2 516.1 kt,2006年达到 4 061.3 kt,2010年实际6 000 kt,达到6 644.1 kt,同比增长14%,2012年达到7 965.3 kt,同比增长9.56%。

在进口的同时,我国乙二醇也有少量的出口,2006年出口量0.9 kt,2012年出口量为108 kt,同比增长80%。

表2 近几年我国乙二醇的进出口情况

我国乙二醇的进口主要来源于中东、亚洲和北美地区。中东地区是我国乙二醇的主要进口地区,2012年来自该地区沙特阿拉伯、科威特和伊朗3个国家的进口量合计达到4 615.8 kt,约占总进口量的57.95%,比2011年的4 338.1 kt增长约6.40%。近几年我国乙二醇的主要进口国家和地区情况见表3所示。

我国乙二醇的进口主要以一般贸易和保税区仓储转口货物2种贸易方式为主,2012年这2种贸易方式的进口量合计达到6 474.4 kt,占总进口量的 81.28%,比 2011年的 6082.9 kt增长6.44%。其中一般贸易的进口量为4 653.3 kt,约占总进口量的58.42%,同比减少约0.91%;保税区仓储转口货物的进口量为1 821.1 kt,约占总进口量的22.86%,同比增长约31.33%。近几年我国乙二醇的主要进口贸易方式情况见表4。

表3 近几年我国乙二醇进口量及其来源

表4 近几年我国乙二醇进口贸易方式情况

5 我国乙二醇价格分析

5.1 进口价格

2006—2008年,我国乙二醇的进口价格逐年上涨,2008年进口价格达到1 023.57美元/t(到岸不含税价格,下同),2009年受世界金融危机和中东地区经乙烷制价格低廉乙二醇的影响,进口价格大幅度下降,只有604.51美元/t,同比下降40.94%。2010年后世界经济复苏,乙二醇价格稳步回升,2011年进口价格达到1 184.53美元/t。2012年受石油价格下调和欧债危机等因素的影响,下游产业对乙二醇的需求减弱。2012年乙二醇的进口单价又下降为1 043.62美元/t,同比下降约11.90%。2013年1—6月的进口单价为1 086.91美元/t,同比增长约2.58%。

虽然世界乙二醇供过于求,但对我国而言,作为世界最大的乙二醇消费和进口国家,产能严重不足,进口依存度高达70%以上。近几年我国进口乙二醇中,来自中东地区的乙二醇约占总进口量的58%。对我国乙二醇产业冲击较大的主要是沙特阿拉伯、伊朗和科威特等国家,主要原因是其用乙烷制乙二醇,成本十分低廉。同时,由于我国乙二醇对外依存度高,致使世界生产企业经常根据我国的消费情况决定装置开工负荷,进而控制乙二醇的市场价格。此外,我国目前新建和拟建的乙二醇项目以煤制乙二醇为主,其生产成本约为3 800元/t,与国内传统石油路线成本(约为6 300元/t)相比具有成本优势,但中东乙烷法成本(约为1 500元/t)远优于国内煤制乙二醇法。因此,在未来3~5年,我国乙二醇的进口价格仍将受到国外生产情况影响,呈现不断上涨的态势,但上涨幅度不会太大[3]。

5.2 市场价格

乙二醇作为石化行业的重要产品之一,其价格既受上游原料(乙烯或环氧乙烷)价格的影响,又受下游聚酯行业的影响,上游原料(原油或煤)价格的影响更大。自2011年9月以来,我国乙二醇的市场价格逐渐下滑,12月降至8 600元/t。2012年1—6月,价格延续了2011年底的下降趋势,7月继续走低至7 200元/t,达到2012年全年的最低点,8—9月开始回升,9月达到8 500元/t,10—12月价格又逐渐下降,到了年底价格下降为7 700元/t。2013年1—2月,价格开始上涨,2月价格达到8 600元/t,此后又逐渐下降,3月价格下降为7 800元/t,4—7月在7 530~7 600元/t之间波动。进入8月,市场价格出现反弹,上扬到8 150元/t,比7月增长约7.95%。其主要原因一是上半年价格跌幅较大,在技术上和价值上有反弹和回归的要求;二是前期在纺织业和聚酯产品价格大幅度下跌影响下,部分生产商降低开工率,以规避市场风险,再加上国内部分生产商对生产装置进行产品结构调整,降低乙二醇产量,导致社会库存下降;三是原油和石脑油行情走势上扬,以及东南亚乙二醇进口价格上涨,对行情向好形成支撑。

随着石油价格的攀升,乙二醇生产成本将增加,同时下游聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)行业的发展将拉动对乙二醇的需求,因此,从成本及下游行业需求两方面来看,都将支撑我国乙二醇价格继续走高。但是也应该看到,中东廉价乙烷制乙二醇产能的进一步增加、页岩气产能的快速发展以及国内煤制乙二醇装置的陆续建成,都将对我国石油乙烯法乙二醇价格产生冲击。综合来看,预计未来3~5年我国乙二醇的价格将继续保持适度波动,但波动幅度将在可控范围之内,不会出现金融危机时的大起大落。

6 存在问题及发展建议

(1)近几年,我国乙二醇产能扩张较快,但由于装置开工率不是太高,加上下游PET需求量增加,未来一定时期内我国乙二醇依然存在较大缺口,仍需要大量进口。可以考虑采用先进技术对现有乙二醇生产装置进行挖潜改造,扩大装置生产规模,加强技术管理,降低生产成本,提高现有装置的经济性和竞争力。有条件的企业可以新建300 kt/a的大型装置,从根本上缓解我国乙二醇的供需矛盾,提高我国乙二醇在国内外市场中的竞争力。虽然我国煤制乙二醇发展前景广阔,但目前煤制乙二醇技术总体还处于商业化生产前期,尚未完全成熟。国家有关部门应该统筹兼顾,合理规划,指导发展,大规模推广仍需谨慎。应避免盲目新建或扩建装置,导致资源的浪费和无序竞争。

(2)目前,我国乙二醇的生产主要采用石油乙烯工艺路线,大都采用进口技术。今后重点是开发和使用新型高活性、高选择性和高稳定性催化剂。石油资源短缺、油价持续攀升的现实和乙二醇市场需求的驱动,使得我国煤制乙二醇技术发展迅速,但目前技术尚未完全成熟,在加氢催化剂的稳定性、使用寿命,产品质量以及生产工艺中一氧化碳脱氢反应器、催化耦联羰基化反应器、亚硝酸酯再生反应器等工程放大方面还有待进一步完善。今后的工作重点是进一步加大该技术的完善和优化力度,解决现有合成气羰化加氢生产乙二醇技术的难点和瓶颈,实现现有装置的满负荷运行;依托大型示范工程,重点解决草酸二甲酯合成反应器和草酸二甲酯加氢反应器等主要设备的放大、合成水的处理与回用、乙二醇精馏效率和产品质量的提高等问题。

(3)我国乙二醇主要用于生产聚酯,消费领域单一,与发达国家和地区的差别较大,消费应用领域亟待多样化。应该加大不饱和聚酯树脂、润滑油、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药、涂料、油墨等行业下游相关产品的应用开发力度,逐渐改变用途单一的局面,形成从生产到应用的有效产业链,以化解市场风险,促进我国乙二醇及其相关产业健康、有序发展。

(4)世界乙二醇的产能相对过剩,但我国乙二醇的产量却远远不能满足下游产业的需求,严重依赖进口。煤制乙二醇技术相对于传统石油路线法具有一定的竞争力,但与中东以乙烷为原料的生产路线相比,不具备成本优势,国内企业应该充分做好应对国际竞争的准备。

(5)积极开发乙二醇生产新技术。我国的乙二醇装置中只有通辽金煤化工有限公司采用自己开发的技术,其余装置均采用国外引进的乙烯路线,因此需要进一步加大技术研发力度,尤其是在环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯酯法、合成气直接合成法及纤维素催化转化法合成乙二醇技术开发方面。我国一些科研单位和高校具有较好的研发基础,也取得了较大进展,应该持续开展并早日取得突破,形成自有技术,以推动我国乙二醇行业健康、稳步发展。

[1]王旭辉,张月丽.国内EG竞争格局趋向多元化[J].聚酯工业,2011,24(5):10 -12,40.

[2]骆雁.国内乙二醇生产现状及发展趋势[J].齐鲁石油化工,2012,40(1):61 -67.

[3]丰存礼.国内乙二醇生产工艺技术情况与市场分析[J].化工进展,2013,32(5):1200 -1204.

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