国内乙二醇行业发展现状及市场分析

2020-03-10 08:36鑫,时
山东化工 2020年2期
关键词:煤制乙二醇聚酯

王 鑫,时 鹏

(河南龙宇煤化工有限公司,河南 永城 476600)

乙二醇(Ethylene Glycol)是二元醇,简称EG。化学性质与乙醇相似,性质活泼,且不属于危险化学品。在石油化工基础有机原料中乙二醇(EG)占了很大的比重。世界上乙二醇主要用于生成聚对苯二甲酸乙二醇酯,作为聚酯纤维和聚酯塑料的原料。乙二醇还可以与邻苯二甲酸、顺丁烯二酸和反丁烯二酸等多元酸反应生成相应的聚合物,统称醇酸树脂。乙二醇常被广泛用于涤纶、瓶片、防冻剂、润滑剂、增塑剂、油漆、胶粘剂、表面 活性剂、炸药等工业领域。

乙二醇是我国目前进口量最大,进口依存度最高的化工原料,而且需求量在逐年增加。在2010年之前,石油制乙二醇是我国乙二醇的主要生产方式,但由于国内原油资源短缺,乙二醇无法通过石油大量制备,而国内需求又较大,需要进口乙二醇,对外依存度较高,大约在总需求量的60%左右。出于国家战略考虑、并结合我国煤炭资源丰富的能源结构特点,国家鼓励其他生产路线生产乙二醇,加大对煤制乙二醇的支持力度,加速我国民营企业的不断发展,增加乙二醇的产能。

1 乙二醇主要生产工艺

根据乙二醇生产过程中所需原料来源不同,世界上主要分为油制、气制和煤制三种生产乙二醇的工艺路线。而目前世界上生产乙二醇的主要生产工艺为石油路线,大约占世界乙二醇产能的2/3。其中,油制乙二醇工艺路线又分两个,一是以石脑油为原料生产,另一个则以乙烷,二者生产原理都是先将乙烯氧化成环氧乙烷,环氧乙烷再水合生成乙二醇。煤制乙二醇工艺生产路线则分为草酸酯加氢法、甲醇合成法与合成气直接合成法。

1.1 油制乙二醇[1]

油制乙二醇目前是国内外乙二醇的主要生产工艺。其优点是工艺稳定、成熟,弊端则是生产过程中消耗太大,成本高,且核心技术基本被SHELL、SD以及UCC三家公司垄断。

1.2 天然气制乙二醇

天然气制乙二醇,其生产原理为利用石油伴生气乙烷,通过乙烷制备乙烯,而后制备乙二醇。该方法的弊端则是受资源分布影响,天然气储备较多的地区。

1.3 煤制乙二醇[2-5]

煤制乙二醇,是我国根据资源分布特点,煤炭资源储备量大而开发的生产工艺,是我国独有的一套生产工艺路线。煤制乙二醇通常指的就是草酸酯加氢法。该工艺技术目前在我国已经大规模投入工业生产。且该方法工艺流程短、水耗少、成本低等优点。草酸酯加氢法则以煤为原料,经过气化、变换、净化、提纯后得到合成气CO和H2,而CO在催化剂作用下,与MN偶联合成DMO,提纯后的DMO再与H2在催化剂作用下,反应生成粗乙二醇,粗乙二醇通过精制后得到聚酯级乙二醇。但煤制工艺装置生产末期,由于催化剂的不稳定性,在加氢工艺阶段容易发生一些副反应,使得得到的产品乙二醇杂质较多且不易分离,影响透光率以及纯度。

2 乙二醇生产工艺分布

目前,我国乙二醇生产工艺,大致分为石油乙烯路线、煤制路线、MTO路线。而石油乙烯路线以中石油和中石化两大集团为主,集中分布在华东、华中等地区,见图1。主要依托于离港口较近,石油资源获取较容易。而西北、华北、中南地区依托于煤炭资源丰富,受到国家政策性支持,大力发展煤制乙二醇。

图1 我国乙二醇产能分布

如图1所示,目前我国华东地区产能约为451.2万吨,约占全国产能的42.9%,而华北以及中南地区分别以218.7万吨和196.8万吨分别占20.81%以及18.7%。这三个地区依托各自地域以及资源优势,所产乙二醇占全国的82.41%。剩下的东北、西南以及西北分别73.9万吨、64.9万吨、45.3万吨占余下的17.59%。

图2 乙二醇原料路线分布

如图2所示,从乙二醇生产路径上来看,石油乙烯制法占比最多,达到49%。煤制乙二醇依托各种有利因素,发展较快,市场占比为46%,大有赶超之势。

3 乙二醇价格影响因素

3.1 国际进口乙二醇价格影响

我国乙二醇需求量较大,国内生产量满足不了下游行业需求,目前我国乙二醇进口量远大于自产,主要进口国为阿拉伯、加拿大等国家。图3展示了我国从2000~2018年我国进口量与自我产量的相关情况,从图3中可以看出,乙二醇2017年、2018年进口量分别为875万吨和979万吨。进口占比分别为61%和59.5%左右。而我国进口量大,出口量少,虽然自给率在逐年递增,但同比进口量,受国外乙二醇价格影响依旧很大。

图3 我国乙二醇供需情况

3.2 原油价格影响

原油作为全球乙二醇生产的主要原材料,且原油作为不可再生能源,其价格的变化是乙二醇价格影响因素之一。纵观我国乙二醇的价格走势,在2007~2008年,乙二醇的价格出现了暴涨与暴跌,先是大幅度上涨到15700元/吨,而后又迅速下降,暴跌至3500元/吨。而乙二醇价格的剧烈变化,主要就是因为国际原油价格暴涨暴跌所致。在2007~2008年乙二醇的高低价分别对应的国际油价大概是150美元/桶和30美元/桶[6]。由此,受能源价格影响,生产乙二醇所需的成本根据能源原料价格涨跌而变化。

3.3 乙二醇下游产业的发展

我国乙二醇下游行业主要以聚酯行业,防冻液以及URP产业为主。下游产业增产明显,需求量稳定、需求量大都可能间接的影响我国乙二醇的价格。从图4中可以看出,我国聚酯行业也在不断的发展,2018年聚酯产能4548万吨,对乙二醇需求1546万吨,占乙二醇总需求的93%。聚酯行业的发展将会更好的带动我国乙二醇的发展,随着聚酯行业对乙二醇的需求不断增加,聚酯行业的好坏也将间接的影响乙二醇的价格。

图4 我国近几年聚酯产能增长率

3.4 乙二醇库存的变化

从最近几年乙二醇发展情况来看,乙二醇产能在持续增大,进口量也居高不下。在进口以及自产都居高不下的情况下,虽然我国聚酯行业同样在不断发展,但远远达不到供需平衡的状态。聚酯行业的波动都会导致乙二醇港口的库存量发生变化,从而直接影响价格的变化。

3.5 其他条件的影响

我国近些年汽车行业的发展,带动防冻液的需求量。在2018年,我国防冻液产业发展较快,大约消耗了55万吨左右的乙二醇,占乙二醇消费的3.3%。而其他下游产品,诸如粘合剂、涂料溶剂、润滑油等,在2018年累计用量也达到了60万吨左右,占乙二醇消费的3.6%。

4 乙二醇发展现状与展望

随着国家对化工行业的整治和治理,化工行业面临着不小的挑战。乙二醇行业在整体大环境下,也面临着更为严峻的挑战。在2017~2018年间,乙二醇发展良好,价格普遍较高,大约在6000~8000元/吨左右,而到了2019年上半年,乙二醇价格迅速下降,最低降到在4600元/吨。国内外产能的增加,聚酯行业的接受程度差,使乙二醇价格在2019年4月~9月这半年的时间内,均在四千多左右徘徊。根据以往的数据,石脑油制乙二醇的成本较低,维持在3800 元/吨;乙烯制乙二醇成本相对较高,大概5200 元/吨,其利润受乙烯价格影响比较明显;而煤制乙二醇工艺成本则大概在4350~4600元/吨,但煤制乙二醇成本受诸多原因影响,波动较大[1]。在今年的上半年以及年中,乙二醇的整体形势特别严峻,企业大都处于亏损的状态。2019年8月左右,乙二醇价格开始回升,在9月价格开始回升,价位在5000元/吨左右,10月中旬达到一个小高峰约5200元/吨,行业整体处于一个回暖的趋势。

从世界聚酯行业发展来看,乙二醇的需求将会不断的增加。我国乙二醇需求量在2020年将达到1880吨,年增长率大约在7%。而到2020年,我国乙二醇实际生产的乙二醇在1000万吨左右,缺口大概在900万吨左右。而在2021年到2025年,需求增速放缓,所需外来供应缺口会逐渐缩小。未来乙二醇的发展主要还是技术的革新,目前各投产装置所暴露出的一系列问题,包括装置中反应器阻力大、循环量无法增加、催化剂寿命较短等,而这些问题就需要技术革新和装置优化去解决。

5 结论

随着乙二醇下游产业的不断发展,所需求的乙二醇也会持续增加,世界上产能过剩,而我国供不应求。国内乙二醇行业有发展潜力,也有相应的竞争压力。伴随着煤制乙二醇技术的不断改进,生产中相应的问题不断地被解决,可以看到未来我国煤制乙二醇将占据主导地位。但这需要新技术的出现来降低成本,以应对未来更大的挑战,获取更大的利润。

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