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渤海商品交易所 乙二醇(MEG)产品手册 渤商所产品发展服务中心 I 目录

第一章 MEG 概况.

1 1.1 MEG 品种特性

1 1.2 MEG 生产工艺

1 1.2.1 环氧乙烷直接水合法.1 1.2.2 乙烯直接水合法.2 1.2.3 二氯乙烷水解法.2 1.2.4 煤制乙二醇.2 1.3 MEG 用途和毒性

3 1.4 MEG 上下游产业链条

3

第二章 MEG 市场情况.4 2.1 全球 MEG 市场情况.4 2.1.1 生产情况.4 2.1.2 消费情况.6 2.1.3 供需综述.7 2.2 中国 MEG 市场情况.7 2.2.1 生产情况.7 2.2.2 进出口情况.9 2.2.3 消费情况.11 2.2.4 供需综述.13 2.3 MEG 区域市场情况

13 2.3.1 产量进口量消费.13 2.3.2 生产企业.14

第三章 MEG 价格走势及影响价格因素分析

15 3.1 MEG 价格走势

15 3.2 MEG 价格影响因素

15 3.2.1 供求关系.15 3.2.2 上游原材料的影响.15 3.2.3 下游消费的影响.16 3.2.4 宏观经济形势.16 3.2.5 国家政策.16 3.2.6 相关产品和行业的影响.16 3.2.7 其他因素.16 II

图表目录

图表 1MEG 上下游产业链

3

图表

2 全球 MEG 产能变化

4

图表

3 全球 MEG 产能和产量.4

图表 4MEG 产量分布

5

图表 5MEG 进出口情况

5

图表 6MEG 消费地区分布

6

图表 7MEG 全球产量和消费量

7

图表

8 中国 MEG2002--2010 年产能和产量变化

7

图表

9 中国 MEG 区域产能分布

8

图表 10MEG 生产企业产量

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图表 11MEG 进出口情况

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图表 12MEG 主要进口国

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图表 13MEG 各省进口量

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图表 14MEG 表观消费量

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图表 15MEG 区域消费分布

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图表 16MEG 消费领域

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图表 17MEG 自给率

13 1

第一章 MEG 概况 1.1 MEG 品种特性 乙二醇 (ethylene glycol) 又名 甘醇 、 1,2-亚乙基二醇 , 简称 MEG. 化学式为(HOCH2)?, 是最简单的二元醇.包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇.通常所说的乙二醇为一乙二醇 (Mono Ethylene Glycol, MEG),是由碳酸乙二酯(EC)水解得到的.乙二醇是无色无臭、有 甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为 1.6 g/kg.乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚 类中溶解度较小.用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料.应储存于阴凉、通风的库房,远 离火种、热源,与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储. 1.2 MEG 生产工艺 乙二醇的主要生产方法有环氧乙烷直接水合法、 乙烯直接水合法、 二氯乙烷水解法及煤 制乙二醇等.其中,环氧乙烷直接水合法是目前工业规模生产乙二醇的主要方法 1.2.1 环氧乙烷直接水合法 环氧乙烷直接水合法是目前工业规模生产乙二醇的主要方法.其中生产技术被美国 SD 公司、美国 Dow 公司、英荷 Shell 公司三家公司垄断.我国乙二醇企业技术大部分在上述三 家公司引进.生产工艺流程简介如下:首先,来自于解吸塔的高浓度的环氧乙烷气体先经过 环氧乙烷再吸收塔,配置为水与环氧乙烷质量比为 10:1(质量比)的混合物(液体温度为 45℃) ,然后与离开水解反应器的乙二醇和水化合物换热,预热到 120-160℃后进入水解反 应器,在190-220℃水解,停留时间约

30 分钟,操作压力约 2.23MPa.反应为放热反应,在 反应 30min 后乙二醇水溶液与进料换热后离开水解反应器,经降温和降压进入蒸馏系统. 工业上通常采用多效蒸馏,之后再进入精馏系统,在乙二醇塔塔顶得到纯产品.塔釜为副产 的二乙二醇(DEG) 、三乙二醇(TEG)以及高分子量的聚乙二醇,送入后续各塔逐个回收 处理.现行乙二醇生产采用环氧乙烷水合路线,其水的用量超过理论值

20 倍,约有 9%生 成甘二醇,1%生成三甘醇和更高分子量的聚乙二醇,降低了单乙二醇选择性.由于反应后 得到的乙二醇水溶液中乙二醇的浓度较低, 因此为了提纯出产品需蒸馏除去大量的水, 次过 程消耗能较大,这也是现行乙二醇工业生产方法的主要缺点.因而提高选择性、降低水比的 催化工艺已成为乙二醇新工艺的开发焦点. 针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足, 为了提高选择性, 降低用水量, 降低反应温度和能耗, 世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开

2 发工作. 其中主要有壳牌公司、 联碳公司、 莫斯科门捷列夫化工学院、 上海石油化工研究院、 南京工业大学等, 其技术的关键是催化剂的生产, 生产方法可分为均相催化水合法和非均相 催化水合法两种,其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相催化水合法和 UCC 公司 的均相催化水合法. 1.2.2 乙烯直接水合法 乙烯直接水合法是美国 Halcon-SD 公司首先开发的,此法是乙烯在 TE O?和48%HBr 催化剂存在下在醋酸溶液中雨 160℃、2.84MPa 条件下水合成生成乙二醇、乙二醇二乙酸 酯,乙二醇单乙酸酯的混合物,后两种产物可在 70―130℃、0.12MPa 时酸催化水解成乙二 醇.上述反应中醋酸可循环使用,乙烯转化率为 60%,乙二醇总选择性可达 97%,以乙烯 计乙二醇收率约 94%乙烯直接水合法的优点是乙二醇选择性高,乙烯消耗定额低与乙烯直 接氧化法相比可下降 40%左右.此刻该法不需要高纯度的乙烯,可减少乙烯精致的费用, 但其缺点是明显的由于 TE O?和HBr 所引起的腐蚀比较严重,要求特殊材质的设备.而 且水解时产物乙二醇的提浓和精制要消耗大量的热能因此现在工业上已逐步淘汰这一 方法. 1.2.3 二氯乙烷水解法 乙烯由氯气经加成反应制得 1,2-二氯乙烷,再在 100―200℃、8―10MPa 压力下, 于碱性介质中水解 15―60min,得到 85%的乙二醇.这种方法的缺点是设备腐蚀严重,产物 中NaCI 的分离比较困难,总体成本高. 1.2.4 煤制乙二醇 虽然乙二醇的生产工艺有很多种, 但是现在石油价格居高不下, 乙二醇的生产成本越开 越高, 煤制乙二醇技术成为解决这一问题的有效途径. 各国都对煤制乙二醇技术做了研究, 有草酸酯加氢合成路线、合成气直接合成路线、甲醛合成路线等,其中草酸酯加氢合成路线 有较高的开发价值. (1) 草酸酯加氢合成法:CO 催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前 CI 化工研究 的重要课题, 也是 CI 化工中最有前途的研究方向之一. 该工艺具有原料来源于丰富、 成本低、无污染、反应条件温和、产品纯度高、生产连续化等优点,是洁净生产、 环境友好的先进绿色化学工艺. (2) 合成气直接合成法:合成气合成法是一种最为简单和有效的乙二醇合成方法,也最 符合原子经济性,是理论价值最高的一条工艺路线. (3) 甲醛甲醇合成法:通过合成气合成甲醛或甲醇,再合成乙二醇.此路线分甲醇脱氢 二聚法、二甲醚氧化偶联法、羟基乙酸法、甲醛缩合法等.

3 1.3 MEG 用途和毒性 乙二醇是一种重要的石油化工基础有机原料,主要用于生产聚酯纤维、不饱和聚 酯树脂、防冻剂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等,此外还可用于涂 料、照像显影液、刹车液以及油墨等行业,用途十分广泛.世界 MEG 产量中约 75% 用于生产聚酯纤维,15%用于生产聚酯树脂(主要用于油漆) ,10%用于生产防冻剂/ 除冰液/表面涂料等其他用途.产品分为纤维级、工业级和防冻剂.因此,MEG 被称 为聚酯化纤原料. 毒性:急性中毒表现为中枢神经损伤,急性肾功能衰竭、肺损伤表现.乙二醇的 中毒后期改变主要是乙二醇乙二醇在人体里代谢成毒性更强的乙醇醛、乙醇酸、水合乙 醇酸和草酸引起肾脏、肺脏和视神经损害表现.表现为酸中毒、低氧血症. 1.4 MEG 上下游产业链条 MEG 的源头是石油,石油经过一定的工艺过程生产出石脑油(别名轻汽油) ,从石脑油 经催化裂解得到乙烯,乙烯经过氧化得到环氧乙烷,环氧乙烷经水合法得到 MEG,PTA 和MEG 生产出 PET(聚酯切片)(生产

1 吨PET 需要 0.85~0.86 吨的 PTA 和0.33~0.34 吨的 MEG);

PET 分为聚酯纤维、聚酯薄膜、聚酯瓶片.聚酯纤维(涤纶的学名)分长丝和短纤, 长丝大约占涤纶的 62%、短纤大约占 38%,长丝为纺织企业使用,短纤一般与棉花混纺. 涤纶和棉纱对纺织行业有竞争,棉纱一般占纺织原料的 60%,涤纶占 30~35%.

图表 1MEG 上下游产业链

4

第二章 MEG 市场情况 2.1 全球 MEG 市场情况 2.1.1 生产情况 (1) 全球 MEG 产能变化 由于全球聚酯市场消费的急剧增长, 世界乙二醇产能发展迅速,

2010 年全球 MEG 产能 2593.3 万吨,同比新增产能 296.1 万吨,增幅达 13.2%;

产能增加的地区主要是亚洲和中东 地区,二者分别新增产能 221.5 万吨和

115 万吨.中东地区的主要优势在于低成本,主要利 用当地得天独厚并且十分丰富的天然气生产乙二醇, 加工成本低廉, 亚洲由于高成本压力将 处于竞争劣势. (2)

2010 年全球 MEG 产能和产量的地区分布

图表

2 全球 MEG 产能变化

图表

3 全球 MEG 产能和产量

5 全球 MEG 主要的产地是亚洲、中东和北美,2010 年其产量分别为 849.8 万吨、704.9 万吨、 301.2 万吨, 各自占全球产量的比例为 42%、 35%、 15%. 全球平均产能利用率是 79.1%, 中东地区高居榜首,为96.5%,亚洲和北美分别为 76.2%和65.7%.非洲产量为 0. (3)

2010 年世界 MEG 进出口情况 世界 MEG 进出口地区差异很大, 亚洲

2010 年净进口 598.6 万吨, 而中东则净出口 619.9 万吨,相当于其产量的 87.9%均用来出口,非洲则完全靠进口的 5.3 万吨.随着亚洲地区 MEG 产能的不断扩大,其进口依赖性可能会发生一定的变化. (4) 世界主要 MEG 生产企业

图表 4MEG 产量分布

图表 5MEG 进出口情况

6 2009 年世界主要乙二醇生产公司及生产能力 序号 公司 产能 序号 公司 产能

1 SABIC 278.8

9 印度信诚工业

74 2 陶氏化学

227 10 BASF 57.4

3 台塑集团

180 11 中国石油 52.1

4 中国石化 139.3

12 英力士 47.6

5 壳牌 134.8

13 埃克森美孚

45 6 韩国湖南石化

95 14 莱昂戴尔化学

40 PIC 78.9

15 伊朗国家石油公司 35.8

8 SPDC Ltd. 78.8 其他 679.5 总计 2243.2

2009 年世界前

15 位的乙二醇生产企业产能合计越位 1564.5 万吨/年,占世界乙二醇总 生产能力的 69.7%,较上年增长了约 0.3 个百分点;

2009 年全球最主要的乙二醇生产商是 SABIC、陶氏化学公司以及台塑集团,生产能力合计为

686 万吨/年,占世界乙二醇总产能 的30.6%.而且,当前世界乙二醇的生产技术主要集中在大公司手里,如美国 SD、Shell、 UCC 及BASF 等. 2.1.2 消费情况 (1)

2010 年全球 MEG 消费的地区分布

2010 年,全球 MEG 累计消费量为 1989.2 万吨,亚洲地区消费量 1429.5 万吨,排名世 界第一,占全球总消费量的 71.9%,是其他各地区消费量之和的

2 倍多,可见亚洲地区经济 发展对 MEG 消费量之大.北美地区位居第二,仅消费 244.2 万吨.

图表 6MEG 消费地区分布

7 2.1.3 供需综述

2010 年全球 MEG 产量和消费量分别为 2008.1 万吨和 1989.2 万吨,总的来说产销基本 平衡, 但是各个地区差异比较大, 亚洲地区产量完全不能满足需求, 需从其他地区大量进口, 而中东地区则是产量大,消费少,主要的产量都用来出口,主要的原因还是中东地区的成本 优势,产能不断扩大,并且开工率极高. 虽然全球 MEG 产销基本平衡, 但是近几年以及未来几年 MEG 全球产能急剧增加, MEG 有产能过剩的趋势. 2.2 中国 MEG 市场情况 2.2.1 生产情况 (1) 中国 MEG2002-2010 年产能和产量变化

图表 7MEG 全球产量和消费量

图表

8 中国 MEG2002--2010 年产能和产量变化

8 2002-2010 年,我国 MEG 产能逐年扩大,从115.6 万吨/年增加到

356 万吨/年,年均增 长率 15.1%,产量从 91.37 万吨增加到

254 万吨,年均增长率为 13.6%. 我国乙二醇的生产能力虽然得到了很大的发展, 但产量没有大幅度增加, 其原因主要有 两点:一是乙二醇原料的运输问题,传统石化路线乙二醇的核心原料是环氧乙烷,由于环氧 乙烷受到运输制约的原因, 乙二醇装置要依托乙烯工厂建设, 由此决定国内乙二醇生产能力 主要集中在大型石化企业. 二是国内产品生产成本的竞争力不高, 受中东地区低成本产品的 影响较大.中东地区生产企业用廉价的乙烷裂解原料制造乙二醇,生产成本很低,将产品通 过海运方式输送到亚洲市场, 仍具有充分的竞争力. 而中国市场必将成为中东乙二醇厂商竞 相抢占的市场,对我国乙二醇工业发展带来影响. (2)

2009 年中国 MEG 区域产能分布

2009 年,我国华东地区 MEG 产能全国第一,占据全国产能的 40%,其次是东北、华北、华南、西北,分别占全国产能的 20%、17%、14%、9%.因为我国聚酯产量的 80%以 上来源于华东地区,所以拉动其 MEG 产能. (3) 中国主要 MEG 生产企业 企业名称 产能 产量 开工率 中国石化 237.8 170.7 71.8% 扬子石化 26.0 15.7 60.4% 上海石化 61.0 41.2 67.5% 茂名石化 10.0 6.6 66.0% 燕山分公司 8.0 6.3 78.8% 天津石化 6.3 3.9 61.9%

图表

9 中国 MEG 区域产能分布

9 燕山石化 4.0 3.3 82.5% 扬子-巴斯夫 30.0 29.1 97.0% 镇海炼化 52.5 30.0 57.1% 中沙石化 40.0 34.6 86.5% 中国石油 46.1 35.5 77.0% 辽阳石化分公司 20.0 12.3 61.5% 吉林石化分公司 15.9 14.6 91.8% 独山子石化分公司 5.0 5.4 108.0% 抚顺石化分公司 5.2 3.2 61.5% 其他企业 72.0 51.3 71.3% 中海油壳牌石化公 司32.0 39.3 122.8% 通辽金煤 20.0 0.0% 辽宁北方化学工业 公司 20.0 12.0 60.0% 合计 355.9 254.0 71.4% 从上表可知,我国 MEG 的生产主要来自中国石化和中国石油两家垄断国企,其合计产 能283.9 万吨/年,占全国产能 79.8%;

中石化产能则一家独大,占66.8%.全国工厂企业开 工率平均为 71.4%.

2010 年产量排名前十的企业合计产量占全国 MEG 总产量的 91%,产量高度集中,前 三位分别为上海石化、中海壳牌中沙石化,其产量分别占比为 16%、15%和13%. 2.2.2 进出口情况

图表 10MEG 生产企业产量

10 (1) 2002-2010 中国 MEG 进出口量变化 近年来我国 MEG 进口量一直比较大,并且逐年增加,2002 年为 214.57 万吨,2010 年 增加到 664.4 万吨,年均增长率为 15.2%;

而出口量则一直不超过

5 万吨,2010 年更是只有 0.4 万吨的出口,基本可以忽略不计. (2)

2009 中国 MEG 主要进口国(地区) 我国的 MEG 进口量的 40%来自于沙特,加上伊朗和科威特各自的 6%,总计有 52%的MEG 进口来源于中东地区,中东地区的 MEG 主要是用来出口,中国则进口了其产量的一 大部分;

第二和第三大进口国(地区)分别是台湾和加拿大,韩国也向我国有部分出口. (3) 中国各省 MEG 进口量分布

图表 11MEG 进出口情况

图表 12MEG 主要进口国

11 M EG 进口量前三位的是华东地区的江苏、 浙江和上海, 其进口量分别占全国进口总量的 41%、 41%和7%,三者合计为 89%,说明我国 MEG 进口量主要流向华东地区,主要原因还是华 东地区是聚酯的最大产地和消费地区. 2.2.3 消费情况 (1) 中国 MEG 表观需求量变化 近年来,受国内聚酯产业高速增长的拉动,乙二醇的消费量迅猛增长.2002 年我国乙 醇的表观消费量突破 300.0 万吨大关, 达到 302.65 万吨, 超过美国成为世界第一大乙二醇消 费国;

2010 年我国乙二醇的表观消费量达到

918 万吨,同比增长 20.8%,2002~20................