ผลิตภัณฑ์เอทิลีนไกลคอลที่ผลิตจากถ่านหินได้รับการยอมรับแล้ว แต่ก็ยังมีปัญหาที่น่าอึดอัดอยู่

Thread Content

ผลิตภัณฑ์เอทิลีนไกลคอลที่ผลิตจากถ่านหินได้รับการยอมรับแล้ว แต่ก็ยังมีปัญหาบางอย่างที่ต้องแก้ไข ผู้เขียน/แหล่งที่มา: วันที่: 2016-08-08 จำนวนครั้งที่คลิก: 4 ประเทศจีนเป็นตลาดที่ใช้เอทิลีนไกลคอลมากที่สุดในโลก โดยมีขนาดตลาดที่ใหญ่มาก แต่ปริมาณการผลิตเอทิลีนไกลคอลในประเทศยังไม่เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของตลาดภายในประเทศ จึงจำเป็นต้องพึ่งพาการนำเข้าในระยะยาว ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ในประเทศมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยผลิตภัณฑ์ดังกล่าวกำลังได้รับการยอมรับจากตลาดในระดับหนึ่ง ซึ่งสามารถช่วยเติมเต็มช่องว่างในตลาดภายในประเทศได้ คาดว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ขนาดการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ในประเทศจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป และการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์จะมีบทบาทสำคัญในตลาดเอทิลีนไกลคอลของจีน วิธีการลดต้นทุนรวมในการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ให้ต่ำลงอีก และการกำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับผลิตภัณฑ์เอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ ถือเป็นปัญหาสำคัญที่อุตสาหกรรมนี้กำลังเผชิญอยู่ในขณะนี้ สถานการณ์อุปทานและอุปสงค์ในตลาดโลกยังไม่สมดุล โดยมีความต้องการเอทิลีนไกลคอลในประเทศจีนสูงมาก ในระดับโลก เอทิลีนไกลคอลถือเป็นผลิตภัณฑ์ทางเคมีที่มีความสำคัญ โดยมักถูกนำไปใช้ในการผลิตโพลีเอสเตอร์ (รวมถึงเส้นใยโพลีเอสเตอร์ แผ่นพลาสติก และฟิล์ม) ใช้เป็นสารหล่อเย็น และใช้ในการผลิตเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ไม่อิ่มตัวด้วย ในบรรดานั้น การผลิตโพลีเอสเตอร์ถือเป็นการใช้งานหลักของเอทิลีนไกลคอล ตามสถิติ ปริมาณเอทิลีนไกลคอลที่ใช้ในการผลิตโพลีเอสเตอร์ทั่วโลกในแต่ละปี คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 85% ของปริมาณเอทิลีนไกลคอลทั้งหมดที่ใช้ในโลก ตลาดเอทิลีนไกลคอลทั่วโลกมีสภาพที่อุปทานมากกว่าความต้องการโดยรวม แต่ก็มีความไม่สมดุลระหว่างพื้นที่ที่ผลิตกับพื้นที่ที่บริโภค ตะวันออกกลาง เอเชียตะวันออกเฉียงเหนือ และอเมริกาเหนือ เป็นภูมิภาคหลักที่ผลิตเอทิลีนไกลคอลในโลก โดยปริมาณการผลิตรวมของภูมิภาคเหล่านี้คิดเป็นประมาณ 84% ของปริมาณการผลิตทั่วโลก ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงเหนือเป็นภูมิภาคที่มีการบริโภคเอทิลีนไกลคอลมากที่สุดในโลก โดยมีสัดส่วนการบริโภคประมาณ 60% ของปริมาณการบริโภคทั่วโลก โดยประเทศจีนซึ่งเป็นประเทศที่บริโภคอีเธอร์อีไกลคอลมากที่สุดในโลก มีปริมาณการบริโภคอีเธอร์อีไกลคอลในปี 2015 อยู่ที่ 12.75 ล้านตัน ซึ่งคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของปริมาณการบริโภคทั่วโลก แต่จนถึงสิ้นปี 2015 กำลังการผลิตเอทิลีนไกลคอลในประเทศจีนมีทั้งหมด 7.45 ล้านตัน โดยปริมาณการผลิตในปี 2015 อยู่ที่เพียง 4 ล้านตันเท่านั้น ส่วนปริมาณการนำเข้าในปีเดียวกันอยู่ที่ 8.75 ล้านตัน ดังนั้นจึงมีความต้องการในตลาดที่สูงมาก และอัตราการพึ่งพาการผลิตในประเทศก็อยู่ที่ประมาณ 30% เป็นเวลานาน ดังนั้น ประเทศจีนจึงต้องพึ่งพาการนำเข้าอีเธอร์อะลกอฮอล์ ตามข้อมูลการคำนวณที่บริษัท ยาหัว คอนซัลแตนต์ ได้เปิดเผยในการประชุมวิชาการด้านเทคโนโลยีและเศรษฐกิจการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากถ่านหินครั้งที่ 7 พบว่า ภายในปี 2020 ปริมาณการบริโภคเอทิลีนไกลคอลในประเทศจีนจะอยู่ที่ประมาณ 17 ล้านตัน ในช่วงเวลานั้น กำลังการผลิตเอทิลีนไกลคอลในประเทศก็จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่ปริมาณการผลิตเอทิลีนไกลคอลในประเทศยังไม่เพียงพอต่อความต้องการของตลาด ดังนั้นความต้องการในตลาดจึงยังคงสูงอยู่ มีวิธีการผลิตหลักอยู่สองวิธี โดยวิธีการใช้ก๊าซสังเคราะห์นั้นกำลังได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบัน วิธีการผลิตเอทิลีนไกลคอลทั่วโลกมีอยู่สองวิธี ได้แก่ วิธีการใช้อีเทนและอีพ็อกไซด์ และวิธีการใช้ก๊าซสังเคราะห์กับออกซาเลต วิธีการผลิตเอทิลีนไกลคอลด้วยเอทิลีนและอีพ็อกซีเอทิลีน คือการออกซิไดซ์เอทิลีนและการฮายเดรตอีพ็อกซีเอทิลีน เป็นวิธีการผลิตเอทิลีนไกลคอลที่บริษัทผู้ผลิตชั้นนำทั่วโลกนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย กระบวนการผลิตเอทิลีนไกลคอลโดยใช้สารประกอบออกซาเลตของก๊าซสังเคราะห์นั้น ใช้คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบหลัก โดยมีขั้นตอนการผลิตคือการสังเคราะห์ออกซาเลตของคาร์บอนิล และการเติมไฮโดรเจนเข้าไปในออกซาเลตดังกล่าว ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ได้รับการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมภายในประเทศแล้ว แผนภาพระบบการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ วิธีการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์นั้น ถูกเสนอขึ้นครั้งแรกโดย D.M. Fenton จากบริษัท Union Oil ในสหรัฐอเมริกา เมื่อปี 1966 ในช่วงทศวรรษ 1880 สถาบันวิจัยโครงสร้างวัสดุแห่งมณฑลฝูเจี้ยน ซึ่งอยู่ภายใต้การกำกับของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทียนจิน เป็นหน่วยงานแรกในประเทศที่เริ่มพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าว หลังจากการพัฒนามากว่ายี่สิบปี โรงงานผลิตอีเทอร์ด้วยวิธีการใช้ก๊าซสังเคราะห์แห่งแรกของโลกก็เริ่มดำเนินการผลิตได้ในปี 2009 ในช่วงหลายปีต่อมา เมื่ออุตสาหกรรมเคมีจากถ่านหินพัฒนาไปสู่ขั้นตอนการผลิตที่มีความละเอียดมากขึ้น โรงงานผลิตเอทิลีนไกลคอลด้วยวิธีการใช้ก๊าซสังเคราะห์ก็เกิดขึ้นมากมาย ทำให้กำลังการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จนถึงสิ้นปี 2015 โรงงานผลิตเอทิลีนไกลคอลด้วยวิธีการสังเคราะห์ก๊าซมีกำลังการผลิตอยู่ที่ 1.87 ล้านตัน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 1/4 ของกำลังการผลิตเอทิลีนไกลคอลทั้งหมดในประเทศจีน จากการพัฒนาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระบวนการผลิตเอทิลีนไกลคอลด้วยวิธีใช้ก๊าซสังเคราะห์นั้นมีความสมบูรณ์มากขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาหลักก็ได้รับการทดสอบในโรงงานอุตสาหกรรมแล้ว ส่วนกระบวนการผลิตและการใช้พลังงานก็ได้รับการปรับปรุงและออกแบบให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์เอทิลีนไกลคอลที่ผลิตด้วยวิธีนี้ก็ถูกนำไปใช้ในการผลิตโพลีเอสเตอร์ได้อย่างประสบความสำเร็จแล้ว การใช้วิธีการผลิตอีเทอร์จากก๊าซสังเคราะห์นั้น กำลังได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ในวงการอุตสาหกรรม แหล่งวัตถุดิบมีความหลากหลาย ทำให้มีโอกาสในการนำไปใช้เชิงพาณิชย์ได้อย่างกว้างขวาง ปริมาณถ่านหินที่มีอยู่อย่างมากในประเทศของเรา ช่วยสร้างรากฐานที่ดีสำหรับการนำเทคโนโลยีการผลิตอีเทลีนไกลคอลด้วยวิธีการใช้ก๊าซสังเคราะห์มาใช้ นอกจากนี้ ก๊าซเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมจำนวนมาก เช่น ก๊าซเสียจากเตาผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซเสียจากการผลิตฟอสฟอรัสเหลือง และก๊าซเสียจากเตาผลิตคอก ก็ช่วยเพิ่มแหล่งวัตถุดิบให้กับเทคโนโลยีนี้อีกด้วย ด้วยขนาดตลาดเอทิลีนไกลคอลที่ใหญ่มากในประเทศ วัตถุดิบที่มีราคาถูกและหาได้ง่าย รวมถึงผลตอบแทนที่คุ้มค่าจากการผลิตเอทิลีนไกลคอลด้วยวิธีใช้ก๊าซสังเคราะห์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จึงมีการวางแผนและก่อสร้างโครงการผลิตเอทิลีนไกลคอลด้วยก๊าซสังเคราะห์ขึ้นมากมายในประเทศ เทคโนโลยีการผลิตอีเธอร์อีไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ ไม่เพียงแต่สามารถนำมาใช้ในการผลิตอีเธอร์อีไกลคอลจากถ่านหินได้เท่านั้น แต่ยังสามารถนำมาใช้ในการใช้ประโยชน์จากก๊าซเสียในอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย ในปี 2015 บริษัท ฮุยเซิง เอ็นจิเนียริ่ง ได้รับมอบหมายให้เป็นผู้ก่อสร้างโครงการผลิตกรดออกซาลิกในปริมาณ 70,000 ตันต่อปี และเอทิลีนไกลคอลในปริมาณ 10,000 ตันต่อปี จากก๊าซเสียจากการผลิตฟอสฟินขาว โดยโครงการนี้ใช้เทคโนโลยีการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซซินเทต ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่บริษัท ฮุยเซิง เอ็นจิเนียริ่ง กลุ่มบริษัท ซินซิน และมหาวิทยาลัยเทียนจินร่วมกันพัฒนาขึ้น โดยมีสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาอย่างเต็มที่ โดยใช้คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนที่ได้จากการทำความสะอาดและแยกก๊าซเสียมาเป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีที่มีมูลค่าสูง เทคโนโลยีการผลิตอีเธอร์ไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ของมหาวิทยาลัยเทียนจิน ใช้วิธีการรวมกันของก๊าซ CO เพื่อสร้างอีสเตอร์ของกรดออกซาลิก และนำอีสเตอร์ดังกล่าวมาทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อผลิตอีเธอร์ไกลคอล ตั้งแต่ปี 2011 เป็นต้นมา บริษัท ฮุยเซิง เอ็นจิเนียริง ได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเทียนจินในการพัฒนากระบวนการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ โดยมหาวิทยาลัยเทียนจินเป็นผู้จัดทำแผนการผลิตขั้นพื้นฐาน ส่วนบริษัท ฮุยเซิง เอ็นจิเนียริง จะรับหน้าที่ออกแบบโครงสร้างพื้นฐานและออกแบบรายละเอียดต่างๆ ทั้งสองฝ่ายร่วมกันปรับปรุงและพัฒนากระบวนการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์นี้ ชุดเทคโนโลยีการผลิตอีเธอร์อะซิติกจากก๊าซสังเคราะห์ที่ได้รับการปรับปรุงและพัฒนาแล้ว สามารถผลิตอีเธอร์อะซิติกได้ในปริมาณ 300,000 ตันต่อปีต่อโรงงานหนึ่ง อีกทั้งยังช่วยลดต้นทุนการลงทุนในโรงงานผลิตอีเธอร์อะซิติกได้ถึง 10% อีกด้วย ในขณะเดียวกัน การนำเทคโนโลยีสิทธิบัตรด้านการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงมาใช้ ช่วยให้สามารถรักษามาตรฐานคุณภาพของผลิตภัณฑ์เอทิลีนไกลคอลให้อยู่ในระดับสูงได้ และยังช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวมของโรงงานได้อีกด้วย ผลกระทบจากราคาน้ำมันที่ตกต่ำ ทั้งโอกาสและความท้าทายปะปนกันไป ในขณะที่โรงงานผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ในประเทศกำลังได้รับการพัฒนาอย่างเต็มกำลัง ราคาน้ำมันดิบในตลาดโลกกลับปรับตัวลดลงอย่างรวดเร็ว จากระดับสูงกว่า 100 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล มาอยู่ที่ระดับต่ำกว่า 30 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล และปัจจุบันอยู่ที่ราว 50 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล ราคาวัตถุดิบด้านพลังงานและเคมีภัณฑ์ในประเทศลดลงอย่างมาก โดยราคาเอทิลีนไกลคอลในช่วงครึ่งแรกของปี 2014 อยู่ที่ประมาณ 7,500 หยวนต่อตัน แต่ปัจจุบันราคาลดลงมาอยู่ที่ประมาณ 5,000 หยวนต่อตัน แต่ด้วยขนาดตลาดที่ใหญ่โตในประเทศ ทำให้เอทิลีนไกลคอลมีความสามารถในการรับมือกับภาวะราคาน้ำมันที่ลดลงได้ดีกว่าสารเคมีชนิดอื่นๆ นอกจากนี้ ด้วยข้อได้เปรียบด้านต้นทุนวัตถุดิบและพลังงานที่ต่ำ ทำให้ในสภาพแวดล้อมปัจจุบัน การลงทุนสร้างโรงงานผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ในประเทศยังคงมีโอกาสทำกำไรได้อยู่ หากมองไปทั่วโลก ในภูมิภาคตะวันออกกลาง ส่วนใหญ่แล้วเอทิลีนจะถูกผลิตขึ้นจากการแยกก๊าซที่ได้จากการสกัดน้ำมัน ดังนั้นต้นทุนการผลิตโดยรวมจึงต่ำกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการผลิตเอทิลีนในประเทศที่ใช้น้ำมันน้ำกลั่นในการแยกก๊าซ อย่างไรก็ตาม การนำก๊าซสังเคราะห์มาใช้ในการผลิตเอทิลีนไกลคอล จะช่วยลดการพึ่งพาเอทิลีนไกลคอลจากต่างประเทศในตลาดภายในประเทศได้ในระดับหนึ่ง และยังมีส่วนสำคัญในการสร้างความมั่นคงด้านพลังงานอีกด้วย ในสถานการณ์ปัจจุบัน ประเด็นที่ได้รับความสนใจมากที่สุดในอุตสาหกรรมนี้ก็คือ จะลดต้นทุนโดยรวมในการผลิตเอทิลีนไกลคอลจากก๊าซสังเคราะห์ได้อย่างไร และจะทำอย่างไรให้ผลิตภัณฑ์เอทิลีนไกลคอลที่ได้จากก๊าซสังเคราะห์สามารถนำมาใช้ในการผลิตโพลีเอสเตอร์ได้อย่างเต็มที่ การเพิ่มขนาดของโรงงานผลิตอีเธอร์ไกลคอลแต่ละหน่วย และการลดการใช้ทรัพยากรต่างๆ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการลงทุน โดยสิ่งสำคัญคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญ รวมถึงการปรับปรุงกระบวนการผลิตให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น มหาวิทยาลัยเทียนจินได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการคาร์บอนิเลชันและไฮโดรจีเนชัน ซึ่งช่วยให้สามารถทำปฏิกิริยาได้ในสภาวะที่มีความเข้มข้นของไนตริกออกไซด์ของเมทิล (MN) และโอกซาเลตของเมทิล (DMO) สูง ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยาเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณก๊าซที่ใช้ในกระบวนการผลิตอีกด้วย ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน กำลังการผลิตของเครื่องปฏิกรณ์แต่ละเครื่องสามารถเพิ่มขึ้นได้ 10%–15% ซึ่งช่วยลดต้นทุนการลงทุนในการสร้างโรงงานแต่ละหน่วย และลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน บริษัท ฮุยเซิง เอ็นจิเนียริ่ง ก็ได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเทียนจินในการพัฒนาและปรับปรุงกระบวนการผลิตอีเธอร์อีไกลคอล ซึ่งไม่เพียงช่วยให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานานเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงานอีกด้วย ส่งผลให้สามารถลดต้นทุนการผลิตอีเธอร์อีไกลคอลได้อย่างมาก แม้ว่าก๊าซสังเคราะห์จะถูกนำมาใช้ในการผลิตอีเทอร์อีไดออลบางส่วนแล้ว แต่ในปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานใดๆ สำหรับอีเทอร์อีไดออลที่ผลิตจากก๊าซสังเคราะห์ ส่วนมาตรฐานของอีเทอร์อีไดออลที่ผลิตจากอีเทนในปัจจุบันก็ยังไม่สามารถบ่งบอกคุณภาพของอีเทอร์อีไดออลได้อย่างแท้จริง นอกจากนี้ ยังไม่มีการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบของสิ่งปนเปื้อนเล็กน้อยที่มีอยู่ในอีเทอร์อีไดออลที่ผลิตจากก๊าซสังเคราะห์ต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์เพอร์เฟคต์ ดังนั้น การศึกษาด้านนี้จึงกลายเป็นประเด็นที่ทุกฝ่ายให้ความสนใจอย่างมาก