焦化行业是山西省支柱产业。根据省政府焦化产业政策，山西省将建设产能较大的焦化园区。其中，焦炉煤气的综合利用对于园区的建设是个关键因素。焦化行业如何能最大限度地提升园区经济效益，充分发挥焦化产业链的优势，选择合适的下游产品很关键。近年来，国际原油价格高涨，刺激了新型煤化工的快速发展。我国在煤制乙二醇技术上已实现了重大突破，是第１个在世界上实现煤制乙二醇工业化生产的国家，技术上有保证。煤制乙二醇现在是新型煤化工的热点。焦炉煤气作为宝贵化工原料气，完全可以替代煤制合成气生产乙二醇。本文对煤制乙二醇及焦炉煤气制乙二醇技术进行了比较，以探讨2种路线的经济性。
1、 乙二醇简介
乙二醇（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）又名“甘醇”、“１，２－亚乙基二醇”，简称ＥＧ，是最简单的二元醇。主要用于生产聚酯（ＰＥＴ）单体、防冻液以及精细化工产品，如表面活性剂、润滑剂、聚氨酯、增塑剂等。其硝酸酯是一种炸药。目前，国内的乙二醇市场需求量很大，是国内少有的产能不过剩的化工产品之一。偶联法制乙二醇可简单地归纳为式（1）。
４Ｈ２＋２ＣＯ＋１／２Ｏ=２（ＣＨ２ＯＨ）２＋Ｈ２Ｏ（１）
2、 2种工艺流程
乙二醇的装置规模对投资和产品成本影响较大。一般来说，装置规模越大，单位产品成本越低。但是，当规模达到一定程度后，经济效益的优势就不再明显。另外，国家发展和改革委员会鼓励新建２０万ｔ／ａ及以上的合成气制乙二醇项目。因此，本文以２０万ｔ／ａ乙二醇装置为基础进行比较。合成气制乙二醇主要原料消耗见表１。
2.1 煤制乙二醇工艺路线
以水煤浆气化的方式，经过水煤浆制备，煤气化，合成气宽温耐硫变换，脱硫与脱碳，Ｈ２与ＣＯ分离，乙二醇合成及精制。工艺流程见图１。
2.2 焦炉煤气制乙二醇工艺路线
煤气净化，煤气柜储气，加压、加氢脱硫，纯氧部分催化转化，Ｈ２与ＣＯ分离，压缩，乙二醇合成。工艺流程见图２。由图１和图２对比可以看出，２种方式制取乙二醇的前半部分有所差别，合成乙二醇基本相同。因此，２种方式的对比可以简化为气体转化及净化的比较。
3、 原料气的对比
3.1 水煤浆气化的气体成分，见表２。
3.2 合成气通过耐硫变换及低温甲醇洗后气体成分，见表３。
3.3 焦炉煤气净化后气体成分，见表４。
3.4 焦炉气精脱硫后气体成分，见表５。
3.5 焦炉煤气经过纯氧催化氧化转化后气体成分，见表６。
从表１可知，乙二醇生产时，φ（ＣＯ）∶φ（Ｈ２）＝１．００∶２．０７。从表２和表６可看出，合成气与焦炉煤气在组成上区别较大。合成气经过变换和净化后，φ（ＣＯ）∶φ（Ｈ２）＝１．００∶２．０８，比例符合要求；焦炉煤气转化气碳氢体积比为２．５∶１．０，Ｈ２有大量富余。从气体碳氢比来看，合成气气体组成比例是比较合适的。焦炉煤气则需补碳或另行处理富余Ｈ２。
因此，焦炉煤气制乙二醇工艺流程中，只能用ＣＯ作为计算依据。每吨乙二醇消耗ＣＯ和Ｈ２分别为８５０立方米／ｈ和１７５０立方米／ｈ，根据转化炉实际转化效果，实际每吨乙二醇消耗焦炉煤气约２６００立方米／ｈ。
4、主要设备的对比
因２种方式合成乙二醇单元基本相同，故只比较前半部分气化和净化部分。
4.1 煤制乙二醇主要设备
１）气化单元，包括煤储运设备、磨煤机、气化炉及附件；
２）变换单元，包括变换炉及其附属设备等；
３）净化单元，低温甲醇洗包括洗涤塔、浓缩塔、再生塔、分离塔、换热器及其他附件（脱硫、脱碳）；
４）分离单元，包括冷箱、ＰＳＡ吸附塔、分子筛、吸附剂等。
4.2 焦炉煤气制乙二醇主要设备
１）储气单元，煤气净化设备、气柜、压缩机等；
２）脱硫单元，脱硫槽、吸附槽等；
３）转化单元，转化炉及附件等；
４）分离单元，冷箱及ＰＳＡ吸附装置。可以看出，２种不同工艺路线中，煤制乙二醇涉及到的主要设备有煤储运设备、气化炉、变换、低温甲醇洗设备、黑水处理设备、硫回收及液化气站等，且空分和锅炉的规模都要比焦炉煤气制乙二醇要大，从２０万ｔ／ａ乙二醇投资来看，煤制乙二醇比焦炉煤气制乙二醇投资要高５亿元～６亿元。此外，由于煤制乙二醇有煤储运等，占地规模大，制浆又有环境污染。从整个生产现场比较来看，还是焦炉煤气制乙二醇更优。
5、生产成本的比较
２种方式合成乙二醇的Ｈ２与ＣＯ成本不一样，因此，可以根据主要原料的价格计算出乙二醇的成本。
按原料煤市场价格５８０元／ｔ、动力煤５５０元／ｔ估算，主要原料Ｈ２与ＣＯ价格均约１．０元／立方，由此，可算出煤制乙二醇生产成本（见表７）。
焦炉煤气的市场价格大约为０．４５元／ｍ３，动力煤按５５０元／ｔ估算，可计算出焦炉煤气制乙二醇的生产成本，具体见表８。
从表７和表８来看，焦炉煤气制乙二醇比煤制乙二醇每吨成本低１１２０元。按２０万ｔ／ａ计算，可增加收入２２４００万元。因焦炉煤气转化后，每吨可富余氢气３７５ｍ３，如果氢气按１元／ｍ３来计算，每年可增加收入７５００万元。若上一套小型合成氨系统，空分可利用现有的Ｎ２，则一年可生产合成氨３６６７５ｔ。如液氨价格为2４００元，则可增加收入８８０２万元。
6、 结论
通过煤制乙二醇与焦炉煤气制乙二醇的对比，可以得到结论，焦炉煤气制乙二醇从投资、占地规模、生产成本、现场环境等都有较大的优势，生产成本更低，经济效益更好。如果独立焦化园区煤气能够就地转化为效益更好的化工产品，无疑能够极大地提高园区的整体竞争力，在激烈的市场竞争中立于不败之地。
（来源：化化网煤化工）
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