Los productos de etilenglicol producidos a partir del carbón ya han sido aceptados, pero se enfrentan a un problema delicado

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Los productos de etilenglicol producidos a partir del carbón ya han sido aceptados, pero se enfrentan a un problema. Autor/Fuente: Fecha: 08-08-2016. Número de visitas: 4. China es el mayor mercado consumidor de etilenglicol en el mundo, con un volumen de mercado muy grande. Pero la producción nacional de etilenglicol aún está lejos de satisfacer la demanda del mercado interno, por lo que es necesario recurrir a las importaciones a largo plazo. En los últimos años, la producción de etilenglicol a partir de gas sintético ha crecido rápidamente en el país. Los productos obtenidos están siendo gradualmente aceptados por los mercados finales, lo que permite llenar, hasta cierto punto, el espacio en el mercado interno. Se espera que, en los próximos años, la escala de producción de etilenglicol a partir de gas sintético en el país siga aumentando. El etilenglicol producido a partir de gas sintético desempeñará un papel importante en el mercado chino de este producto. Cómo reducir aún más el costo total de producción de etilenglicol a partir de gas sintético es el principal problema al que se enfrenta actualmente la industria, lo que lleva a la necesidad de establecer estándares industriales para este proceso. Existe un desequilibrio en la oferta y demanda en los mercados mundiales. La demanda de etilenglicol en China es alta. A nivel mundial, el etilenglicol es un producto químico importante que se utiliza principalmente para la producción de poliésteres (incluyendo fibras de poliéster, botellas y películas), como anticongelante y para la fabricación de resinas de poliéster insaturado. Entre ellas, la producción de poliéster es el principal uso del etilenglicol. Según las estadísticas, la cantidad de etilenglicol que se utiliza anualmente a nivel mundial para la producción de poliésteres representa más del 85% del consumo total de etilenglicol en todo el mundo. El mercado mundial de etilenglicol se encuentra básicamente en un estado de sobreoferta, pero existe un desequilibrio entre las regiones productoras y las consumidoras. El Medio Oriente, el noreste de Asia y Norteamérica son las principales regiones proveedoras de etilenglicol a nivel mundial; la cantidad total que suministran representa alrededor del 84% del suministro global. El Asia Nororiental es la región con el mayor consumo de etilenglicol a nivel mundial, representando alrededor del 60% del consumo total global. Entre ellos, China, como el mayor consumidor mundial de etilenglicol, alcanzó en el año 2015 un consumo de 12,75 millones de toneladas, lo que representa aproximadamente la mitad del consumo total a nivel mundial. Pero, a finales de 2015, la capacidad total de producción de etilenglicol en China era de 7,45 millones de toneladas. La producción ese año fue de solo 4 millones de toneladas, mientras que las importaciones ascendieron a 8,75 millones de toneladas. Existía un gran déficit en el mercado, y la tasa de autosuficiencia se mantuvo en torno al 30% durante mucho tiempo. Por lo tanto, China debe recurrir a las importaciones de etilenglicol. Según los cálculos presentados por Yahuazheng Consulting en el séptimo simposio sobre aspectos técnicos y económicos relacionados con la producción de etilenglicol a partir del carbón, para el año 2020 el consumo de etilenglicol en China alcanzará aproximadamente 17 millones de toneladas. Para esa fecha, la capacidad de producción nacional de etilenglicol también se duplicará. Sin embargo, la producción nacional aún no será suficiente para satisfacer la demanda del mercado; esta sigue siendo alta. Existen dos rutas principales de producción; la ruta basada en el gas sintético está ganando gradualmente reconocimiento. Actualmente, existen dos principales métodos para producir etilenglicol a nivel mundial: la ruta basada en el etileno y el etileno óxido, y la ruta basada en el gas sintético y los ésteres de oxálico. La ruta de etileno y etileno óxido produce etilenglicol mediante la oxidación del etileno y la hidratación del etileno óxido; se trata del proceso de producción de etilenglicol más utilizado por las principales empresas fabricantes a nivel mundial. La ruta de síntesis de ésteres de oxálico a partir de gas sintético utiliza como materias primas principales el monóxido de carbono y el hidrógeno. El proceso para producir etilenglicol se lleva a cabo mediante la síntesis de ésteres de oxálico a través del grupo carbonilo, así como por hidrogenación de dichos ésteres. Actualmente, esta tecnología ya se utiliza a nivel industrial en nuestro país. Esquema del proceso de producción de etilenglicol a partir de gas sintético. El método para producir etilenglicol mediante gas sintético fue propuesto por primera vez en 1966 por D.M. Fenton, de la compañía United Oil Company, en Estados Unidos. En la década de 1880, el Instituto de Física de Materiales de Fujian, perteneciente a la Academia China de Ciencias, y la Universidad de Tianjin fueron los primeros en llevar a cabo trabajos de investigación y desarrollo en esta área tecnológica en el país. Tras más de veinte años de desarrollo, la primera planta industrial mundial para producir etilenglicol por el método del gas sintético entró en funcionamiento en 2009. En los años siguientes, a medida que la industria química del carbón se desarrolló hacia procesos más sofisticados, se construyeron numerosas plantas para la producción de etileno glicol por medio del método del gas sintético. De este modo, la capacidad de producción aumentó rápidamente. Hasta finales de 2015, las plantas de producción de etileno glicol por método de gas sintético ya contaban con una capacidad de producción de 1,87 millones de toneladas, lo que representa aproximadamente una cuarta parte de la capacidad total de producción de etileno glicol en nuestro país. Tras los avances de los últimos años, el proceso para producir etilenglicol a partir de gas sintético ya está bastante maduro. El catalizador principal ha sido probado en instalaciones industriales, y tanto el proceso como el consumo energético han sido optimizados e integrados. Los productos obtenidos mediante este método también se han utilizado con éxito en la producción de poliésteres. La producción de etilenglicol mediante el método del gas sintético está ganando gradualmente reconocimiento en la industria. Las fuentes de materias primas son diversas, lo que permite un amplio campo de aplicación comercial. Las abundantes reservas de carbón en nuestro país constituyen una buena base de materias primas para la implementación de la tecnología de producción de etileno glicol mediante el método del gas sintético. Además, grandes cantidades de gases industriales baratos (gases provenientes de hornos de calcio, fósforo amarillo, hornos de coque, etc.) contribuyen aún más a enriquecer las fuentes de materias primas para este proceso tecnológico. Gracias al enorme mercado interno de etilenglicol, a los materiales de bajo costo y fácil acceso, así como a las excelentes tasas de retorno de inversión en la producción de etilenglicol mediante el método del gas sintético, en los últimos años se han planificado y construido numerosos proyectos para su producción en el país. La tecnología para producir etilenglicol a partir de gas sintético no solo puede aplicarse en la producción de etilenglicol a partir del carbón, sino que también permite utilizar de manera eficaz los gases residuales industriales. En el año 2015, Huisheng Engineering se encargó de la construcción, bajo el modelo EPC, del proyecto de Guizhou Xinxin Chemical (Group) Co., Ltd., cuyo objetivo era producir 70.000 toneladas al año de oxálico y 10.000 toneladas al año de etilenglicol a partir de los gases residuales del fosfino amarillo. Para ello, se utilizó la tecnología desarrollada conjuntamente por Huisheng Engineering, Xinxin Group y la Universidad de Tianjin; esta tecnología permite obtener etilenglicol y otros productos químicos de alto valor agregado, a partir del monóxido de carbono e hidrógeno obtenidos tras la purificación y separación de los gases residuales del fosfino amarillo. La tecnología integral de la Universidad de Tianjin para la producción de etilenglicol a partir de gas sintético consiste en la síntesis de ésteres de oxálico mediante el método gasoso de CO, seguida de la hidrogenación de dichos ésteres para obtener etilenglicol. Desde el año 2011, Huisheng Engineering ha colaborado con la Universidad de Tianjin en el desarrollo de procesos para la producción de etileno glicol a partir de gas sintético. La Universidad de Tianjin se encargó de elaborar el paquete de procesos básicos para las instalaciones industriales, mientras que Huisheng Engineering se ocupó del diseño básico y detallado. Juntos, trabajaron en la optimización y el diseño de los procesos para la producción de etileno glicol a partir de gas sintético. El paquete tecnológico optimizado y transformado para la producción de etilenglicol a partir de gas sintético permite alcanzar una capacidad de 300.000 toneladas al año por planta, lo que reduce la inversión necesaria en las instalaciones dedicadas a la producción de etilenglicol en un 10%. Al mismo tiempo, la aplicación de la tecnología patentada de destilación por bomba de calor eficiente permite reducir aún más el consumo energético total del equipo, manteniendo al mismo tiempo un alto grado de calidad en los productos de etilenglicol. El impacto de los bajos precios del petróleo: oportunidades y desafíos al mismo tiempo. Mientras en el país se lleva a cabo la construcción de plantas para producir etileno glicol a partir de gas sintético, los precios internacionales del crudo han caído drásticamente desde niveles superiores a 100 dólares por barril, hasta llegar a ser inferiores a 30 dólares por barril; actualmente se encuentran alrededor de 50 dólares por barril. Los precios de los insumos para la industria energética y química, así como de las sustancias químicas a gran escala, han disminuido significativamente. El precio del etilenglicol pasó de unos 7500 yuanes por tonelada en la primera mitad de 2014 a aproximadamente 5000 yuanes por tonelada en la actualidad. Pero, gracias al enorme mercado interno, el etilenglicol mantiene una gran capacidad para resistir las caídas en los precios del petróleo, en comparación con otras sustancias químicas a granel. Además, la ventaja que suponen los bajos costos de las materias primas y la energía permite que, en las condiciones actuales, siga habiendo un margen de beneficio al invertir en instalaciones para producir etilenglicol a partir de gas sintético en el país. A nivel mundial, dado que en el Medio Oriente el etileno se produce principalmente a partir de la pirólisis del gas asociado al petróleo, su costo total de producción es considerablemente menor en comparación con las técnicas utilizadas en los países donde el etileno se obtiene mediante la pirólisis del nafta. Sin embargo, la difusión del uso del gas sintético para producir etilenglicol reducirá, hasta cierto punto, la dependencia del mercado nacional del etilenglicol importado, lo cual tiene un impacto positivo en la seguridad energética. En el contexto actual, cómo reducir aún más el costo total de producción de etilenglicol a partir de gas sintético, y cómo lograr que este producto sea utilizado íntegramente en la producción de poliésteres, son los temas que más preocupan a la industria. Ampliar la capacidad de un único sistema de producción de etilenglicol y reducir el consumo de materiales y energía son formas eficaces de disminuir los costos de inversión. Lo clave está en mejorar las propiedades de los catalizadores esenciales y optimizar la integración de los procesos. Por ejemplo, la Universidad de Tianjin, gracias a años de investigación, ha desarrollado catalizadores para procesos de carbonilación e hidrogenación que permiten realizar reacciones a altas concentraciones de metil nitrito (MN) y dimetilo oxalato (DMO). De este modo, se logra una mayor actividad reactiva, al mismo tiempo que se reduce el flujo de gas de circulación. Bajo las mismas condiciones, la capacidad de procesamiento de un reactor individual puede aumentar entre un 10% y un 15%, lo que permite reducir efectivamente los costos de inversión en cada sistema y disminuir los costos operativos. Al mismo tiempo, la colaboración entre Huisheng Engineering y la Universidad de Tianjin en la integración y optimización del proceso de producción de etilenglicol permitió no solo garantizar un funcionamiento estable del equipo a largo plazo, sino también mejorar la eficiencia en el uso de energía, lo que a su vez redujo los costos operativos para la producción de etilenglicol. Aunque el etileno glicol producido a partir de gas sintético ya se utiliza en parte para la producción de poliésteres, actualmente no existen estándares específicos para este tipo de etileno glicol. Además, los estándares existentes para el etileno glicol producido por el método del etileno no reflejan completamente la calidad del producto. Tampoco se ha investigado a fondo cómo las impurezas presentes en el etileno glicol producido por gas sintético afectan la calidad de los productos de poliéster. Estas investigaciones están becoming un tema de interés para todos los involucrados.