Продукты, получаемые из угля путем синтеза этиленгликоля, уже признаны пригодными для использования, однако сталкиваются с одной проблемой

Thread Content

Продукты, получаемые из угля путем синтеза этилэнгликоля, уже нашли свое применение, однако сталкиваются с определенными трудностями. Автор/источник: дата: 2016-08-08. Количество просмотров: 4. Китай является крупнейшим в мире рынком потребления этилэнгликоля; объем этого рынка очень велик. Однако объем производства этиленгликоля в стране еще далек от того, чтобы удовлетворить потребности внутреннего рынка, поэтому необходимо на протяжении долгого времени полагаться на импорт. В последние годы в стране наблюдается быстрое развитие производства этиленгликоля из синтез-газа. Этот продукт постепенно находит признание на рынках потребителей, что позволяет в определенной степени заполнить вакуум на внутреннем рынке. Ожидается, что в ближайшие годы масштабы производства этиленгликоля из синтез-газа в Китае будут продолжать расти, и производство этиленгликоля из синтез-газа будет играть важную роль на китайском рынке этого вещества. Как дальше снизить общую стоимость производства этиленгликоля из синтез-газа и разработать отраслевые стандарты для этого процесса — вот основные проблемы, с которыми сейчас сталкивается отрасль. Наблюдается дисбаланс между спросом и предложением на мировом рынке; спрос на этиленгликоль в Китае высок. Во всем мире этиленгликоль является важным химическим продуктом, который используется преимущественно для производства полиэстеров (включая полиэстерные волокна, стеклотару и пленку), в качестве антифриза, а также для производства ненасыщенных полиэстерных смол. Среди них производство полиэстера является основным направлением применения этилэнгликоля. По статистике, ежегодное потребление этиленгликоля для производства полиэстера в мире составляет более 85% от общего мирового потребления этиленгликоля. На мировом рынке этиленгликоля в целом наблюдается ситуация избытка предложения по отношению к спросу, однако существует дисбаланс между регионами производства и потребления. Ближний Восток, Северо-Восточная Азия и Северная Америка являются основными регионами поставок этиленгликоля в мире; их совокупный объем поставок составляет примерно 84% от общего мирового объема. Северо-Восточная Азия является крупнейшим регионом в мире по потреблению этиленгликоля – его доля в мировом потреблении составляет около 60%. Китай, являясь крупнейшим в мире потребителем этиленгликоля, в 2015 году потребовал 12,75 миллиона тонн этого вещества, что составляет примерно половину от общего мирового объема потребления. Однако к концу 2015 года общая производственная мощность по производству этилэнгликоля в Китае составляла 7,45 миллиона тонн. В том же году объем производства составил всего 4 миллиона тонн, а объем импорта — 8,75 миллиона тонн. Таким образом, существовал огромный дефицит на рынке; уровень самообеспечения оставался на уровне около 30%. Поэтому Китай вынужден полагаться на импорт этиленгликоля. Согласно данным, опубликованным компанией Yahuah Consulting на седьмой конференции по технико-экономическим аспектам производства этиленгликоля из угля, к 2020 году потребление этиленгликоля в Китае достигнет примерно 17 миллионов тонн. В то же время производственные мощности страны по производству этиленгликоля также удвоятся. Однако объем производства этиленгликоля внутри страны все равно не сможет покрыть спрос рынка; спрос остается высоким. Существуют два основных способа производства; метод с использованием синтез-газа постепенно приобретает популярность. В настоящее время в мире существуют два основных способа производства этилэнгликоля: метод с использованием этилена и эпоксидного этилена, а также метод с использованием синтез-газа и ортофосфорной кислоты. Метод на основе этилена и эпоксидного этилена предусматривает производство этилэнгликоля путем окисления этилена и гидратации эпоксидного этилена; это является наиболее распространенным способом производства этилэнгликоля в крупных производственных компаниях по всему миру. Процесс синтеза этилэнгликоля с использованием ортофосфатных эстеров основан на использовании углекислого газа и водорода в качестве основных исходных материалов. Этот процесс включает этапы синтеза ортофосфатных эстеров путем карбонильной реакции, а также гидрирования этих эстеров. На данный момент этот технологический процесс уже находит промышленное применение в нашей стране. Схематическое изображение технологического процесса получения этиленгликоля из синтез-газа. Технология производства этиленгликоля из синтез-газа впервые была предложена американской компанией United Oil Company Д. М. Фентоном в 1966 году. В 1880-х годах Институт физической химии Фуцзяня при Китайской академии наук и Тяньцзиньский университет первыми в стране начали исследования и разработку соответствующих технологий. После более чем двадцати лет разработок в 2009 году была введена в эксплуатацию первая в мире промышленная установка по производству этиленгликоля с использованием технологии синтез-газа. В последующие годы, по мере развития угольной химической промышленности в направлении производства более сложных продуктов, установки для производства этиленгликоля с использованием синтез-газа начали строиться как грибы после дождя, в результате чего производственные мощности быстро росли. К концу 2015 года мощности установок по производству этиленгликоля с использованием синтез-газа составили 1,87 миллиона тонн в год, что составляет примерно четверть от общих мощностей по производству этиленгликоля в Китае. Благодаря развитию за последние несколько лет технологический процесс производства этиленгликоля из синтез-газа стал более совершенным. Ключевые катализаторы были проверены в промышленных установках, процесс и расход энергии были оптимизированы и интегрированы. Продукт, получаемый с помощью этой технологии, уже успешно используется в производстве полиэстеров. Производство этиленгликоля с использованием синтез-газа постепенно получает признание в отрасли. Источники сырья могут быть самыми разными, что обеспечивает широкие возможности для коммерческого применения. Богатые запасы угля в нашей стране создают отличную основу для использования этой технологии производства этиленгликоля. Кроме того, большое количество дешевых промышленных отходов (отходы производства карбида кальция, фосфора и т. д.) также способствует расширению источников сырья для этой технологии. Благодаря огромному внутреннему рынку этилэнгликоля, дешевым и легко доступным сырьевым материалам, а также высокой доходности производства этилэнгликоля с использованием синтез-газа, в последние годы в стране планируется и строится множество проектов по производству этилэнгликоля из синтез-газа. Технология производства этилэнгликоля из синтез-газа может применяться не только для производства этилэнгликоля из угля, но и способствует эффективному использованию промышленных отходов. В 2015 году компания Huisheng Engineering реализовала проект по производству ортофосфорной кислоты в объеме 70 тысяч тонн в год и этилэнгликоля в объеме 10 тысяч тонн в год на предприятии Guizhou Xinxin Chemical (Group) Co., Ltd. с использованием метода EPC. Для реализации этого проекта была применена технология производства этилэнгликоля из синтез-газа, разработанная совместно компаниями Huisheng Engineering, Xinxin Group и Тяньцзиньский университет; эта технология позволяет использовать углекислый газ и водород, получаемые в результате очистки отходящих газов при производстве фосфина, в качестве сырья для производства химических продуктов с высокой добавленной стоимостью. Технология производства этиленгликоля с использованием синтез-газа, разработанная в Тяньцзиньском университете, предусматривает синтез ортофосфатов с помощью газофазного метода на основе CO, а также гидрогенизацию ортофосфатов для получения этиленгликоля. С 2011 года компания Huisheng Engineering сотрудничает с Тяньцзиньским университетом над внедрением технологии производства этиленгликоля из синтез-газа. Тяньцзиньский университет разрабатывает основные технологические параметры промышленного оборудования, в то время как Huisheng Engineering отвечает за первоначальный и детальный проектирование. Совместно они занимаются оптимизацией, адаптацией и проектным обеспечением технологии производства этиленгликоля из синтез-газа. Пакет технологий для производства этилэнгликоля из синтез-газа, пройдший процедуры трансформации и оптимизации, позволяет достичь мощности в 300 тысяч тонн этилэнгликоля в год на одном производственном комплексе, а также снизить затраты на строительство основного оборудования для производства этилэнгликоля на 10%. В то же время применение запатентованной технологии высокоэффективной тепловой дистилляции позволяет не только обеспечить высокий процент качественной продукции этиленгликоля, но и снизить общее энергопотребление установки. Удар из-за низких цен на нефть: сопутствуют и возможности, и вызовы. В то время как в стране активно ведется строительство установок для производства этилэнгликоля из синтез-газа, международные цены на сырую нефть резко упали с уровня свыше 100 долларов за баррель до уровня ниже 30 долларов за баррель; в настоящее время они составляют примерно 50 долларов за баррель. Цены на отечественные энергетические и химические сырьевые материалы, а также на крупнотоннажные химикаты резко снизились. Рыночная цена этилэнгликоля упала с примерно 7500 юаней за тонну в первой половине 2014 года до текущих примерно 5000 юаней за тонну. Однако благодаря огромным внутренним рыночным возможностям, по сравнению с другими крупными химическими веществами, этиленгликоль обладает высокой устойчивостью к снижению цен на нефть. Кроме того, благодаря низкой стоимости сырья и энергоресурсов, в текущих условиях инвестирование в строительство заводов по производству этиленгликоля из синтез-газа все еще позволяет получать прибыль. Если смотреть в мире, то поскольку этилен в Ближнем Востоке в основном производится путем разложения газов, сопровождающих добычу нефти, его полная себестоимость значительно ниже по сравнению с технологией производства этилена в странах, где используется нейтральное нефть для такой цели. Однако широкое внедрение производства этилэнгликоля из синтез-газа в определенной степени снизит зависимость внутреннего рынка от импортного этилэнгликоля, а также будет способствовать обеспечению **энергетической безопасности. На текущем этапе наибольшее внимание в отрасли уделяется вопросам о том, как дальше снизить общую стоимость производства этиленгликоля из синтез-газа, а также как обеспечить полное использование продукта, получаемого при производстве этиленгликоля из синтез-газа, в производстве полиэстеров. Увеличение масштабов отдельного установления для производства этиленгликоля и сокращение расхода материалов и энергии являются эффективными способами снижения затрат на инвестиции. Ключевым фактором здесь является повышение эффективности ключевых катализаторов и оптимизация технологических процессов. Например, благодаря долгосрочным исследованиям, проведенным в Тяньцзиньском университете, были разработаны катализаторы для процессов карбонилирования и гидрирования, которые позволяют проводить реакции при высоких концентрациях метилнитрита (MN) и диметилоксалата (DMO). Это обеспечивает высокую активность реакции при одновременном снижении объема циркулирующего газа. При одинаковых условиях производственная мощность одного реактора может увеличиться на 10–15%, что позволяет снизить затраты на строительство установки и операционные расходы. В то же время компания Huisheng Engineering в сотрудничестве с Тяньцзиньским университетом занималась интеграцией и оптимизацией процесса производства этилэнгликоля. Это позволило не только обеспечить стабильную работу оборудования в течение длительного времени, но и повысить эффективность использования энергии, что способствовало снижению затрат на производство этилэнгликоля. Хотя этиленгликоль, получаемый из синтез-газа, уже частично используется в производстве полиэстеров, на данный момент не существует стандартов для такого этиленгликоля. Существующие стандарты для этиленгликоля, получаемого методом использования этилена, не позволяют полностью оценить качество продукта. Также недостаточно исследований по вопросу того, как незначительные примеси, содержащиеся в этиленгликоле, полученном из синтез-газа, влияют на качество полиэстерных изделий. Эта проблема привлекает все больше внимания со стороны различных специалистов.