焦化行業(yè)是山西省支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)省政府焦化產(chǎn)業(yè)政策，山西省將建設(shè)產(chǎn)能較大的焦化園區(qū)。其中，焦?fàn)t煤氣的綜合利用對于園區(qū)的建設(shè)是個(gè)關(guān)鍵因素。焦化行業(yè)如何能最大限度地提升園區(qū)經(jīng)濟(jì)效益，充分發(fā)揮焦化產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，選擇合適的下游產(chǎn)品很關(guān)鍵。近年來，國際原油價(jià)格高漲，刺激了新型煤化工的快速發(fā)展。我國在煤制乙二醇技術(shù)上已實(shí)現(xiàn)了重大突破，是第１個(gè)在世界上實(shí)現(xiàn)煤制乙二醇工業(yè)化生產(chǎn)的國家，技術(shù)上有保證。煤制乙二醇現(xiàn)在是新型煤化工的熱點(diǎn)。焦?fàn)t煤氣作為寶貴化工原料氣，完全可以替代煤制合成氣生產(chǎn)乙二醇。本文對煤制乙二醇及焦?fàn)t煤氣制乙二醇技術(shù)進(jìn)行了比較，以探討2種路線的經(jīng)濟(jì)性。
1、 乙二醇簡介
乙二醇（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）又名“甘醇”、“１，２－亞乙基二醇”，簡稱ＥＧ，是最簡單的二元醇。主要用于生產(chǎn)聚酯（ＰＥＴ）單體、防凍液以及精細(xì)化工產(chǎn)品，如表面活性劑、潤滑劑、聚氨酯、增塑劑等。其硝酸酯是一種炸藥。目前，國內(nèi)的乙二醇市場需求量很大，是國內(nèi)少有的產(chǎn)能不過剩的化工產(chǎn)品之一。偶聯(lián)法制乙二醇可簡單地歸納為式（1）。
４Ｈ２＋２ＣＯ＋１／２Ｏ=２（ＣＨ２ＯＨ）２＋Ｈ２Ｏ（１）
2、 2種工藝流程
乙二醇的裝置規(guī)模對投資和產(chǎn)品成本影響較大。一般來說，裝置規(guī)模越大，單位產(chǎn)品成本越低。但是，當(dāng)規(guī)模達(dá)到一定程度后，經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)勢就不再明顯。另外，國家發(fā)展和改革委員會(huì)鼓勵(lì)新建２０萬ｔ／ａ及以上的合成氣制乙二醇項(xiàng)目。因此，本文以２０萬ｔ／ａ乙二醇裝置為基礎(chǔ)進(jìn)行比較。合成氣制乙二醇主要原料消耗見表１。
2.1 煤制乙二醇工藝路線
以水煤漿氣化的方式，經(jīng)過水煤漿制備，煤氣化，合成氣寬溫耐硫變換，脫硫與脫碳，Ｈ２與ＣＯ分離，乙二醇合成及精制。工藝流程見圖１。
2.2 焦?fàn)t煤氣制乙二醇工藝路線
煤氣凈化，煤氣柜儲(chǔ)氣，加壓、加氫脫硫，純氧部分催化轉(zhuǎn)化，Ｈ２與ＣＯ分離，壓縮，乙二醇合成。工藝流程見圖２。由圖１和圖２對比可以看出，２種方式制取乙二醇的前半部分有所差別，合成乙二醇基本相同。因此，２種方式的對比可以簡化為氣體轉(zhuǎn)化及凈化的比較。
3、 原料氣的對比
3.1 水煤漿氣化的氣體成分，見表２。
3.2 合成氣通過耐硫變換及低溫甲醇洗后氣體成分，見表３。
3.3 焦?fàn)t煤氣凈化后氣體成分，見表４。
3.4 焦?fàn)t氣精脫硫后氣體成分，見表５。
3.5 焦?fàn)t煤氣經(jīng)過純氧催化氧化轉(zhuǎn)化后氣體成分，見表６。
從表１可知，乙二醇生產(chǎn)時(shí)，φ（ＣＯ）∶φ（Ｈ２）＝１．００∶２．０７。從表２和表６可看出，合成氣與焦?fàn)t煤氣在組成上區(qū)別較大。合成氣經(jīng)過變換和凈化后，φ（ＣＯ）∶φ（Ｈ２）＝１．００∶２．０８，比例符合要求；焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣碳?xì)潴w積比為２．５∶１．０，Ｈ２有大量富余。從氣體碳?xì)浔葋砜?，合成氣氣體組成比例是比較合適的。焦?fàn)t煤氣則需補(bǔ)碳或另行處理富余Ｈ２。
因此，焦?fàn)t煤氣制乙二醇工藝流程中，只能用ＣＯ作為計(jì)算依據(jù)。每噸乙二醇消耗ＣＯ和Ｈ２分別為８５０立方米／ｈ和１７５０立方米／ｈ，根據(jù)轉(zhuǎn)化爐實(shí)際轉(zhuǎn)化效果，實(shí)際每噸乙二醇消耗焦?fàn)t煤氣約２６００立方米／ｈ。
4、主要設(shè)備的對比
因２種方式合成乙二醇單元基本相同，故只比較前半部分氣化和凈化部分。
4.1 煤制乙二醇主要設(shè)備
１）氣化單元，包括煤儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、磨煤機(jī)、氣化爐及附件；
２）變換單元，包括變換爐及其附屬設(shè)備等；
３）凈化單元，低溫甲醇洗包括洗滌塔、濃縮塔、再生塔、分離塔、換熱器及其他附件（脫硫、脫碳）；
４）分離單元，包括冷箱、ＰＳＡ吸附塔、分子篩、吸附劑等。
4.2 焦?fàn)t煤氣制乙二醇主要設(shè)備
１）儲(chǔ)氣單元，煤氣凈化設(shè)備、氣柜、壓縮機(jī)等；
２）脫硫單元，脫硫槽、吸附槽等；
３）轉(zhuǎn)化單元，轉(zhuǎn)化爐及附件等；
４）分離單元，冷箱及ＰＳＡ吸附裝置?？梢钥闯?，２種不同工藝路線中，煤制乙二醇涉及到的主要設(shè)備有煤儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、氣化爐、變換、低溫甲醇洗設(shè)備、黑水處理設(shè)備、硫回收及液化氣站等，且空分和鍋爐的規(guī)模都要比焦?fàn)t煤氣制乙二醇要大，從２０萬ｔ／ａ乙二醇投資來看，煤制乙二醇比焦?fàn)t煤氣制乙二醇投資要高５億元～６億元。此外，由于煤制乙二醇有煤儲(chǔ)運(yùn)等，占地規(guī)模大，制漿又有環(huán)境污染。從整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場比較來看，還是焦?fàn)t煤氣制乙二醇更優(yōu)。
5、生產(chǎn)成本的比較
２種方式合成乙二醇的Ｈ２與ＣＯ成本不一樣，因此，可以根據(jù)主要原料的價(jià)格計(jì)算出乙二醇的成本。
按原料煤市場價(jià)格５８０元／ｔ、動(dòng)力煤５５０元／ｔ估算，主要原料Ｈ２與ＣＯ價(jià)格均約１．０元／立方，由此，可算出煤制乙二醇生產(chǎn)成本（見表７）。
焦?fàn)t煤氣的市場價(jià)格大約為０．４５元／ｍ３，動(dòng)力煤按５５０元／ｔ估算，可計(jì)算出焦?fàn)t煤氣制乙二醇的生產(chǎn)成本，具體見表８。
從表７和表８來看，焦?fàn)t煤氣制乙二醇比煤制乙二醇每噸成本低１１２０元。按２０萬ｔ／ａ計(jì)算，可增加收入２２４００萬元。因焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化后，每噸可富余氫氣３７５ｍ３，如果氫氣按１元／ｍ３來計(jì)算，每年可增加收入７５００萬元。若上一套小型合成氨系統(tǒng)，空分可利用現(xiàn)有的Ｎ２，則一年可生產(chǎn)合成氨３６６７５ｔ。如液氨價(jià)格為2４００元，則可增加收入８８０２萬元。
6、 結(jié)論
通過煤制乙二醇與焦?fàn)t煤氣制乙二醇的對比，可以得到結(jié)論，焦?fàn)t煤氣制乙二醇從投資、占地規(guī)模、生產(chǎn)成本、現(xiàn)場環(huán)境等都有較大的優(yōu)勢，生產(chǎn)成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更好。如果獨(dú)立焦化園區(qū)煤氣能夠就地轉(zhuǎn)化為效益更好的化工產(chǎn)品，無疑能夠極大地提高園區(qū)的整體競爭力，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
（來源：化化網(wǎng)煤化工）
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