氣體分離關(guān)鍵技術(shù)助推煤制乙二醇新增產(chǎn)能提速

隨著十三五開局之年順利收官，多個煤制乙二醇項目陸續(xù)投產(chǎn)，煤制乙二醇新增產(chǎn)能全面爆發(fā)，截止2017年2月，我國合成氣制乙二醇總產(chǎn)能突破212萬噸/年(該數(shù)據(jù)來自亞化咨詢統(tǒng)計，包括已投產(chǎn)及試車成功的項目)，占據(jù)乙二醇總產(chǎn)能的30%左右，打破了石油路線乙烯法工藝的性壟斷。隨著通遼金煤、新疆天業(yè)、安陽永金化工、中石化湖北化肥、鄂爾多斯新杭能源等多套裝置長周期的穩(wěn)定運行，國內(nèi)煤制乙二醇技術(shù)已經(jīng)成熟，預計煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪快速發(fā)展，未來3-5年，煤制乙二醇產(chǎn)能將由目前200多萬噸的水平提升到500-600萬噸以上，在國內(nèi)乙二醇市場占據(jù)近一半*。

　　合成氣制乙二醇工藝是以煤為原料，通過氣化、變換、凈化及分離提純后分別得到高純的CO和H2，其中CO經(jīng)催化偶聯(lián)合成及精制生產(chǎn)草酸酯，再經(jīng)與H2進行加氫反應并通過精制后獲得聚酯級乙二醇的過程。北大先鋒掌握了的變壓吸附分離CO技術(shù)和制H2技術(shù)，產(chǎn)品氣純度高、收率高，可以充分滿足煤制乙二醇工藝對原料氣提純凈化的需求。

　　一、金煤化工：驅(qū)動煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)化的*股力量

　　通遼金煤化工首期20萬噸/年煤制乙二醇裝置是*套采用煤制乙二醇技術(shù)的生產(chǎn)線，該項目于2007年8月開工，2009年底建成投產(chǎn)后打通流程，于2010年5月3日試產(chǎn)出合格的草酸產(chǎn)品，2011年11月18日成功達產(chǎn)。北大先鋒為該項目設(shè)計建設(shè)一套規(guī)模為22000Nm3/h(純度＞98.5%)的變壓吸附分離提純CO裝置，一套規(guī)模為40000Nm3/h(純度＞99.9%)的變壓吸附分離提純H2裝置，一套規(guī)模為22000Nm3/h(純度＞91%)的變壓吸附制氧裝置，以上三套裝置為金煤化工乙二醇生產(chǎn)提供穩(wěn)定、高品質(zhì)的原料氣。這是我國將變壓吸附氣體分離技術(shù)成功應用到煤制乙二醇生產(chǎn)線，確立了北大先鋒在合成氣制乙二醇領(lǐng)域的專業(yè)、技術(shù)供應商地位。

　　該項目變壓吸附分離CO、H2設(shè)備至今已平穩(wěn)運行多年，設(shè)備運行指標穩(wěn)定在設(shè)計值以上。

　　二、電石尾氣“完勝”煤造氣乙二醇成本創(chuàng)新低

　　2013年初，新疆天業(yè)集團電石爐尾氣回收利用合成5萬噸/年乙二醇項目一次開車成功，消息一經(jīng)宣布便引發(fā)市場強烈關(guān)注。北大先鋒為該項目承建電石爐尾氣提純CO裝置和制H2裝置，穩(wěn)定生產(chǎn)出高純度CO、H2產(chǎn)品，這是新疆天業(yè)集團將工業(yè)廢氣變?yōu)閮?yōu)等品乙二醇的先決條件。

　　截至2016年4月底，新疆天業(yè)一期合成氣制乙二醇裝置已經(jīng)安全、長周期、高負荷運行了四十個月，共生產(chǎn)16.4萬噸乙二醇。2015年全年生產(chǎn)5.2萬噸，優(yōu)等品率達到95%，全年負荷平均104%，zui高負荷超過110%。

　　隨著新疆天業(yè)一期5萬噸乙二醇項目的順利運行，北大先鋒于2013年8月再次與新疆天業(yè)達成深度合作，雙方簽署了天業(yè)二期電石爐尾氣綜合利用制20萬噸/年乙二醇、17萬噸/年1,4丁二醇項目配套的變壓吸附提純CO、H2裝置供應合同。北大先鋒建設(shè)的CO產(chǎn)量為24000Nm3/h(純度＞99.5%)，H2產(chǎn)量86000Nm3/h(純度＞99.9%)的變壓吸附裝置在2015年3月隨著乙二醇生產(chǎn)線的全面啟動順利投產(chǎn)，至今滿負荷運行。該項目已產(chǎn)出優(yōu)等品乙二醇(聚酯級)，是我國合成氣制乙二醇產(chǎn)能中市場競爭力的一條生產(chǎn)線。

　　北大先鋒*的變壓吸附分離CO技術(shù)及成套工藝設(shè)備，是世界上*能夠?qū)㈦娛癄t尾氣所含的CO提純至99%以上并實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的先進技術(shù)。項目的成功再一次印證了北大先鋒面向環(huán)保領(lǐng)域做出的努力，促進我國工業(yè)排放氣資源化利用達到全新的高度。

　　電石爐尾氣組分復雜，要試圖分離提純出用于合成乙二醇的高純CO，除北大先鋒外，目前尚無其他成功的工業(yè)化應用案例。這是因為北大先鋒CO分離技術(shù)具有相當強的原料氣適應性，在用氣需求復雜多變的工況下，其吸附劑性能不受影響，吸附效率保持，得以保證設(shè)備穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；而常規(guī)的CO吸附劑很難保證這一點，另外一種深冷分離技術(shù)在氮氣或其他雜質(zhì)的干擾下，更加無法實現(xiàn)CO分離，其經(jīng)濟性也與變壓吸附法相去甚遠。

　　顯而易見的是，通過電石尾氣合成乙二醇的工藝路線進一步擴大了成本優(yōu)勢，節(jié)省了煤造氣環(huán)節(jié)所應耗費的投資，乙二醇的綜合成本迎來了“*zui低”，更加有利于增強企業(yè)整體抗風險能力和市場競爭力。有了天業(yè)一期、二期電石尾氣利用制乙二醇的寶貴經(jīng)驗，新疆天業(yè)擴能增效的10萬噸/年煤制乙二醇項目于2016年底正式啟動，北大先鋒繼續(xù)為其提供裝置和服務，裝置預計將于2018年投產(chǎn)。

　　三、樣板項目“遍地開花”煤制乙二醇發(fā)展前景喜人

　　隨著合成及配套工藝技術(shù)日臻成熟，國內(nèi)多個煤制乙二醇樣板項目已能實現(xiàn)連續(xù)高負荷運作和產(chǎn)出聚酯級乙二醇。

　　安陽永金年產(chǎn)20萬噸乙二醇項目于2012年一次開車打通全流程，隨即創(chuàng)造原始開車不停車連續(xù)生產(chǎn)4個月的紀錄；2015年8月份裝置負荷提升至90%以上，zui高日產(chǎn)突破578噸；目前日均乙二醇產(chǎn)量超過550噸，產(chǎn)品優(yōu)等品率達98%以上。北大先鋒為該項目配套的22000 Nm3/h變壓吸附分離CO裝置和42000 Nm3/h變壓吸附制氫裝置自開車以來穩(wěn)定運行，滿足機組高負荷運行工況的多樣化需求，氣體產(chǎn)品*地供給下游生產(chǎn)線，有效保證全線達標達產(chǎn)，屢破記錄。

　　2016年通遼金煤化工對造氣爐及合成裝置進行擴能改造，生產(chǎn)負荷有所調(diào)整，上半年生產(chǎn)乙二醇減至6.21萬噸，產(chǎn)品銷售情況良好。北大先鋒積極配合通遼金煤的增產(chǎn)需求，新增一條變壓吸附分離CO、H2生產(chǎn)裝置，預計在今年可實現(xiàn)乙二醇25萬噸、草酸12萬噸預定產(chǎn)能。

　　2016年中石化湖北化肥20萬噸/年合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置先后完成二輪滿負荷72小時技術(shù)標定及110%高負荷試驗。2017年3月9日，該項目接受國家石化有機原料合成樹脂質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心抽樣檢驗，各項指標達到工業(yè)用乙二醇國家優(yōu)等品要求，目前，該項目正向達產(chǎn)達效目標邁進。北大先鋒為該項目配套21500 Nm3/h(純度＞99.5%)變壓吸附分離CO裝置和75000 Nm3/h(純度＞99.9%)變壓吸附制氫裝置均一次開車成功，進一步穩(wěn)固北大先鋒品牌在乙二醇行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢。

　　此外，北大先鋒為河北辛集化工年產(chǎn)6萬噸乙二醇項目配套的6300 Nm3/h(純度＞98.5%)變壓吸附分離CO裝置和12000 Nm3/h(純度＞99.9%)變壓吸附制氫裝置施工接近尾聲，該項目有望在2017年下半年投料試產(chǎn)，與現(xiàn)已開車運行的數(shù)個項目共同壯大合成氣制乙二醇的產(chǎn)能隊伍。

　　國內(nèi)乙二醇行業(yè)專業(yè)咨詢機構(gòu)亞化咨詢表示，2017年將是中國合成氣制乙二醇產(chǎn)能爆發(fā)的開端——2017年將有多個備受關(guān)注的煤制乙二醇項目經(jīng)過了經(jīng)濟寒冬的蟄伏，有望加速啟動，將新增8個項目，總計134萬噸/年乙二醇產(chǎn)能。借此契機，北大先鋒在乙二醇行業(yè)的業(yè)績顯現(xiàn)出穩(wěn)步增長態(tài)勢，自2016年下半年至2017年初，北大先鋒已簽署了多個乙二醇項目氣體分離裝置合同，包括利華益利津煉化有限公司乙二醇項目配套提純CO設(shè)備、天盈石油化工股份有限公司乙二醇項目配套CO和制H2設(shè)備。北大先鋒憑借多年來服務乙二醇行業(yè)的工程實施經(jīng)驗，將持續(xù)完善和優(yōu)化變壓吸附氣體分離工藝，進一步為煤化工企業(yè)提供的產(chǎn)品和服務，助力企業(yè)增產(chǎn)達效。