李飛飛,李麗君(.陽煤集團壽陽化工有限責任公司,山西 壽陽 045400;.山西壽陽段王煤業集團有限公司,山西 壽陽 045400)
2021年上半年,煉化一體化裝置有衛星石化180萬噸和浙石化Ⅱ期80萬噸乙二醇投產,煤制方面有湖北三寧60萬噸、渭化集團30萬噸以及延長石油10萬噸乙二醇裝置投產。據統計,下半年新增的乙二醇產能大約還有300萬噸[1]。截至到2021年6月底,我國乙二醇產能已經達到了1 943.5萬噸,半年的產能增速達到22.7%。其中,煤頭產能699萬噸,占比36%;油頭產能1 122萬噸,占比58%;MTO(甲醇制烯烴)制法和單體乙烯制法占比6%。
從2019年至2021年,大煉化裝置產能占比大幅度提高,甲醇制和單體乙烯制長期處于虧損狀態,產能占比逐步被壓縮?!叭坝汀斌w系中的“老舊”乙二醇裝置近年來已經被淘汰出局,隨著大煉化裝置的不斷投放和大型煤制乙二醇裝置的上馬,市場競爭愈演愈烈,中小型煤制企業已不堪重負。
下面以山西地區20萬噸/年的煤制乙二醇裝置為例,分別與油制、大規模煤制和焦爐尾氣制乙二醇進行成本對比。
進入2021年,煤油兩種乙二醇工藝的加工原料開始上漲,特別是煤炭價格漲勢強勁,一套山西地區20萬噸的煤制乙二醇裝置2020年平均成本為4 650元,2021年已經沖上了5 250元左右,成本上升了600元。油制乙二醇成本根據上半年日本石腦油CFR平均價格591.62美元/噸計算:0.81×日本石腦油價格+150美元/噸=629美元,按照上半年人民幣平均匯率折合約4 070元/噸。
上半年乙二醇市場平均價格在5 000元附近,比較煤油兩種路線的成本可知,油制乙二醇大部分都處于盈虧平衡線之上,但是煤制乙二醇幾乎一直處于虧損狀態,原先的成本優勢不復存在,反而形成逆差,對比2020年開始投產的煉化一體化裝置更是大相徑庭。煉化一體化裝置合成乙二醇的工藝和傳統油制產能幾乎一致,但是其領先國內的規模優勢以及大煉化的產品種類和配套的產業鏈,成就了遠領先行業的成本優勢,并且這種成本優勢在短期內無法被打破,必將在一個較長的時間內保持超額盈利的狀態[2]。
隨著工藝技術的不斷發展進步,煤制乙二醇產業也進入了裝置大型化的階段。陜煤榆林化學有限責任公司180萬噸/年乙二醇項目上馬,計劃于2022年6月投運。其總投資約265億元,人員配置1 200人,加氫單系列最大產能60萬噸,而20萬噸/年乙二醇裝置加氫單系列最大產能僅為10萬噸,所以其在檢維修費用、固定資產折舊、財務利息和人工成本等方面均占有規模優勢,這些規模差異較20萬噸/年乙二醇裝置成本可降低約450元。此外榆林化學利用當地煤為原料,運費方面比山西地區乙二醇企業可降低約350元/t乙二醇。再加上技術迭代使得單耗降低,按照上半年的平均煤價計算其乙二醇成本在4 000元左右,總體成本較山西地區20萬噸/年乙二醇可降低1 200元。
如圖1、圖2所示,焦爐煤氣制乙二醇使用焦爐尾氣作為原料,不需要制氣工段,因為沒有氣化爐也省去了黑水處理系統,空分和鍋爐也都比同等規模煤制乙二醇小,后半段的DMO合成以及乙二醇合成、精制與煤制乙二醇并無區別。從成本來看(如表1所示),20萬噸/年的焦爐煤氣制乙二醇的成本僅有2 750元/噸,遠遠低于煤制乙二醇。焦爐煤氣不僅成本低,更是國內目前投資最少、建設周期最短的乙二醇項目,同時它在乙二醇市場低迷時也展現了強勁的競爭力。

圖1 煤制乙二醇工藝路線

圖2 焦爐尾氣制乙二醇工藝路線

表1 焦爐尾氣制乙二醇的成本
中小煤制乙二醇企業不具備規模優勢,產品成本居高不下,且產品單一,抵抗市場波動風險的能力差,競爭力不足,盈利空間逐步喪失。而且,隨著乙二醇下游產能越來越向大型企業集中,大型企業通過橫向縱向一體化做長做寬產業鏈條,實力強、規模大、產業鏈配套完善,綜合競爭強勁,大型企業和中小企業的差距將進一步擴大[3]。中小企業要想扭轉局面,必須利用現有的煤制乙二醇裝置和中間產品增加其他副產品的生產,根據市場情況靈活調整產品結構,形成“一頭多尾”、多聯產的發展模式。筆者提供以下可能的幾條路徑供大家參考。
利用煤制乙二醇合成氣裝置的余量增加乙醇生產線。通過合成氣制得二甲醚,二甲醚和CO羰基化反應制取乙酸甲酯,乙酸甲酯精制后加氫生成乙醇,即DMTE技術路線。20萬噸/年的煤制乙二醇裝置改造后不增加氣頭的基礎上,可以實現10萬噸乙二醇聯產20萬噸乙醇。噸乙醇完全成本約在4 300元附近,近年來乙醇價格穩定,約在6 000~7 500元,由此可見收益十分顯著。
隨著在電解液溶劑與聚碳酸酯(PC)方面市場需求量的增加,碳酸二甲酯市場需求向好的發展趨勢已定。以煤制乙二醇中間產品草酸二甲酯(DMO)為原料,依托煤制乙二醇的公用工程系統和氣體分離凈化裝置生產碳酸二甲酯(DMC),根據測算噸DMC完全成本約為4 600元,目前碳酸二甲酯市場價在8 000~9 000元,可見經濟效益突出。
以煤制乙二醇中間產品草酸二甲酯(DMO)為原料,經過草酸酯水解、結晶和干燥后得到草酸產品。該工藝路線環境友好,可以解決長期以來草酸生產污染環境的大問題,并且成本低廉。成本中占比最大的部分是原料草酸二甲酯,20萬噸/年的草酸裝置成本僅為1 800元,而目前草酸的市場價格在5 000元附近。
中小型煤制乙二醇企業規模小、成本高、產業鏈短、產品單一、競爭力不足,盈利空間正在逐步喪失。而大型企業實力強、規模大、產業鏈配套完善,綜合競爭力強勁,大型企業和中小型企業的差距正在逐步擴大。中小型企業首先要形成“一頭多尾”、多聯產的發展模式,根據市場變化實現產品結構的靈活調節,增強抵御市場風險的能力,扭轉虧損局面,并且要著眼市場需求,緊跟技術發展方向,重點發展專用化工中間體,逐步實現到新型精細化工品的成功轉型。