甲醇的发展及市场.docx

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甲醇的发展及市场

我国目前的机焦产量位居世界首位，而大规模的机焦生产,将面临一个十分重要的焦炉气出路问题,如果将大量的焦炉煤气排放到空中,必将造成大气严重污染,而且浪费宝贵的化工资源。

如果用来发电，不仅成本高，入电网费用高，而且也使这一化工资源未得到合理有效的利用。

在这种背景下，结合市场经济、环境等因素，采用焦炉煤气来生产市场前景良好的甲醇这一化工产品，使焦化工程成为既环保又能取得较佳经济效益的项目。

甲醇是一种重要的有机化工原料，可用来生产甲醛、醋酸等一系列化工产品，而且还是新一代重要的能源和基本化工原料，可以加入汽油掺烧或代替汽油作动力燃料以及生产甲醇蛋白，现已成为仅次于烯烃和芳烃的基础有机产品。

世界建筑业的发展，将使甲醛领域对甲醇的需求更加强劲。

同时随着1990年美国通过空气清洁法及全球环境标准的日趋严格，世界甲醇消耗量更是急速增加。

因此，尽管不排除某一时期由于种种原因所造成甲醇市场供求关系有价格波动，但从长远观点看，甲醇产品具有广阔的市场发展前景。

投资焦炉煤气制甲醇项目是一项环保工程，解决了焦炉气的问题，而且变废为宝。

焦炉副产的焦炉煤气除作为城市煤气外，用来发电经济效益必较差，比较好的利用途径就是利用焦炉煤气生产市场前景看好的甲醇。

我院已经掌握了焦炉气制取甲醇的设计及生产技术，也能够设计甲醇项目的关键设备。

设备可以完全国产化。

所以投资焦炉煤气制甲醇项目具有十分明显的必要性和经济意义。

甲醇是新的能源和基础化工原料，以焦炉气制甲醇体现了以煤为原料代替石油发展化工方向，可减轻化工生产对石油的依赖，投资省、能耗低，对经济的可持续发展，具有重要的现实及深远意义。

焦炉煤气制甲醇具有很强的市场竞争力和抗风险能力，只要焦炉能够生存，焦炭能够生存，焦炉煤气制甲醇就能生存。

2007年我国生产焦炭3.4亿吨。

焦化企业在炼焦过程中每生产1吨焦炭，产生焦炉煤气400立方米。

由于建设一套年产10万吨的甲醇装置仅需焦炉煤气2亿标准立方，因此在焦炭行业控制产量、调整产业结构和实施清洁生产的新形势下，焦炉煤气制甲醇具有广阔的生命力和发展前景。

甲醇的主要下游需求领域是甲醛、羰基法醋酸、甲醇燃料、二甲醚等，其中甲醛、羰基法醋酸产业呈现稳定增长态势，这并不足以消化增长过快的甲醇产能。

而不容忽视的是甲醇燃料、二甲醚对甲醇的需求。

但甲醇燃料、二甲醚则受政策影响较大。

分别来讲，首先，根据国务院的部署，现在国家标准化管理委员会正在组织制定高配比甲醇汽油产品国家标准，另外今年还要制定低配比的甲醇汽油产品国家标准，国内奇瑞、华晨等汽车厂家也在加紧研制使用高配比甲醇汽油的汽车。

可以预计，在规范运作的前提下，国家对甲醇汽油的市场限制可能会放宽。

其次，由于甲醇制二甲醚生产技术不复杂，产品的市场前景也很好，二甲醚近期可替代石油液化气，远期可替代柴油，这都是国内市场需求量大而又短缺的产品，国内已经建成20多套甲醇制二甲醚装置。

甲醇制烯烃和甲醇制丙烯可替代石脑油生产乙烯、丙烯。

对醇醚燃料、甲醇制烯烃、甲醇制丙烯产业的发展，国家已出台相关政策予以支持。

现在国家发改委已核准了国内建设两套甲醇制烯烃项目。

06年8月，由中科院大连化物所联合另外两家公司共同完成的甲醇制取低碳烯烃技术开发项目通过了技术鉴定，从而为神华集团建设60万吨/年甲醇制烯烃装置提供了可靠的工艺技术。

而国内甲醇制丙烯的技术研发也进展顺利，由大唐公司引进鲁奇技术建设的国内第一套甲醇制丙烯项目，已快要建成。

这些产业的发展都将有力地保证我国甲醇市场的刚性需求。

2017年中国甲醇行业发展前景分析【图】

随着环保收紧，焦化产业进入壁垒显著提升，预计焦化产业中期供求偏紧。

但是，一方面，焦气化的原料可以从化工焦切换为无烟煤，另一方面，陕西区域情况比较特殊，甲醇供求缺口大，增速快，未来新增产能有望得到有效消化。

2016年，国内甲醇名义产能近7512万吨，产量4313万吨，净进口878万吨。

近几年，产能增速放缓至10%以下，行业开工率因种种原因维持低位，而进口量因沿海地区需求旺盛大幅增长。

需求端整体增速维持在10%以上，过剩产能逐步被消化。

我国富煤少气的资源特征使甲醇产业与煤化工密不可分，国内煤制甲醇占比达70%，天然气制甲醇和焦炉气制甲醇各占15%左右。

煤制甲醇在环保、能耗标准不断提高的背景下，国家已禁止新建年产100万吨及以下煤制甲醇项目，年产超过100万吨的煤制甲醇项目由国务院投资主管部门核准，行业扩建已较为谨慎；我国气价较高，天然气制甲醇项目缺乏成本优势，制约了新建产能和已有产能开工率；焦炉气制甲醇是焦化企业的产业链延伸，变废为宝，具备成本优势。

但受限于前端焦炭生产，较难形成规模化生产，焦炉气甲醇产能在甲醇总产能中所占比例较低。

未来供给端新增产能有限，且多为下游煤制烯烃配套，商品化甲醇较少。

2010-2016年甲醇产能产量（万吨）

2010-2016年甲醇消费与进口量（万吨）

2017-2018拟新增甲醇产能

厂家

地区

产能

路线

中天合创

山东

180

煤炭

明水

山东

煤炭

新能凤凰

山东

煤炭

鲁西化工

山东

煤炭

华鲁恒升

山东

100

煤炭

家景镁业

内蒙古

焦炉气

卓正化工

内蒙古

120

煤炭

昊华国泰

内蒙古

煤炭

金能科技

山东

焦炉气

合计

625

甲醇是重要的有机化工原料，下游应用主要包括甲醛、二甲醚、醋酸、MTBE、甲醇制烯烃、甲醇燃料，其中甲醛、二甲醚、醋酸等传统需求领域增速较低，甲醇制烯烃是未来最重要的增长极。

甲醇制烯烃占下游需求比例最大

甲醇制烯烃因其相对于传统的石脑油制烯烃的较强成本优势，成为近年来甲醇需求端最大的发力点。

自神华包头首套MTO装置在2010年投产至今，短短7年在产的煤头烯烃装置已达到28套，总计产能超1250万吨，甲醇制烯烃已成为甲醇第一大下游，占比达到40%以上。

1250万吨烯烃产能对应甲醇总需求3750万吨，这些装置中有54%配套甲醇（CTO/CTP路线），一般都是西部地区的较大型装置，配套甲醇量约2040万吨。

而东部沿海地区装置以外购甲醇为主（MTO/MTP），外购甲醇量在1600万吨以上。

仅2017年，华东常州富德、斯尔邦石化两个甲醇制烯烃项目投产，带来合计340万吨新增外购甲醇需求。

外购甲醇装置约占甲醇制烯烃产能超过40%

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我国MTO产业快速发展

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未来还将有吉林康奈尔（60万吨）、山西焦化（60）万吨甲醇制烯烃项目投产，惠生泰州（100万吨）等新规划项目待建，将有效带动甲醇需求。

随着全球原油价格企稳回升，以及煤制烯烃技术的成熟，预计中国MTO产业仍处于快速发展之中。

甲醇作为车用替代燃料的探索在我国已开展多年，我们对甲醇汽油推广过程中的一些负外部性不予置评，但是不可否认，甲醇汽油产业蕴含巨大的套利空间，陕西省是中国推广甲醇汽油的大省。

陕西省政府2016年发布《关于有序做好车用甲醇汽油（燃料）推广工作的通知》，明确将继续加大高比例甲醇汽油和燃料的推广力度，以提高甲醇燃料与其他燃料的经济性。

随着陕西甲醇燃料推广力度逐步扩大，市场对甲醇燃料的需求有望进一步扩大。

甲醇是最重要的化工原料之一，以其为原料可以衍生出诸多化工品。

除上述提及方向外，我们相对关注甲醇制稳定轻烃（MTG）、甲醇制芳烃领域的发展。

MTG是新一代煤化工技术，稳定轻烃可作为汽油单独使用，亦可作为汽油的调和组分改进汽油品质，符合国家能源结构调整方向，得到政府的大力支持。

与甲醇汽油相比，MTG可以解决其劣势问题，并具有流程短、规模灵活、投资少、效益优等优势。

与炼厂汽油相比，辛烷值较高，无硫或少量硫带入，硫含量、芳烯烃含量均大大低于国家标准。

受益于我国纺织行业的全球比较优势，化纤行业飞速发展，但上游核心原料芳烃供给缺口大，进口依存度高，制约了产业链优势的进一步巩固。

发展煤制芳烃项目既是一条有效获取芳烃原料的补充途径，又有利于西部经济发展和经济结构调整，承接东部纺织产业的转移。

2016年下半年以来，甲醇价格底部回升，涨幅整体大于煤炭，价差明显扩大，去年四季度和2017年一季度工厂利润大幅改善。

考虑到天然气制甲醇装置长期停产较多、缺少廉价气源、运行并不稳定，国内甲醇开工率难以大幅提高，而国外美国、中东甲醇产能扩建放缓，进口甲醇货源可能不会大幅增长，工厂盈利有望持续改善。

甲醇价格底部回升，工厂盈利改善

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甲醇是一种重要的基础有机化工原料，主要用于生产甲醛，聚乙烯醇，醋酸，甲基叔丁基醚、有机玻璃、表面活性剂、燃料，合成蛋白，油漆，汽油等，其消费量仅次于乙烯、丙烯和苯。

随着清洁能源的发展和推广，甲醇将在汽车代用能源中占有举足轻重的地位，对石油石化行业的发展起到巨大推进作用。

因此，本文从甲醇原料气来源、生产工艺等方面阐述甲醇生产现状，对甲醇在石油化工领域的潜在应用做分析和探讨。

关键词：

甲醇；生产工艺；发展现状

甲醇工业发展应采取先进的工艺路线、严格有效的环保清洁措施，因地制宜、优势互补，促进甲醇工业及其下游产业发展。

为促进整个甲醇工业的发展，不仅需要不断研发新技术、降低生产成本，还要不断开拓甲醇应用领域、大力发展甲醇下游类产品，尤其是石油化工类产品，新应用领域的拓展及新产品的研发是不断提高市场竞争力的重要方向。

1甲醇工业生产现状简介

我国的甲醇工业发展始于20世纪50年代后期，主要以煤或焦炭为原料制甲醇，并先后在吉林、兰州和太原等地建成了甲醇生产装置。

60年代甲醇生产装置向中小型转变，联产法生产甲醇工艺逐步形成，70年代低压法制甲醇及低压法装置逐步形成和发展。

1.1　原料气的来源

目前生产甲醇的原料主要有煤气化、天然气、焦炉煤气。

其中，在国外天然气原料占90%以上、煤原料占2.3%，可见国外更倾向于以天然气为原料制甲醇。

比较而言，受我国“多煤缺油少气”的能源结构影响，天然气制甲醇受到限制，我国主要以焦炉煤气为原料制甲醇，投资回报率较高，应用广泛。

但随着节能减排的提倡和新能源研究，煤的生产和消费均受到抑制，作为我国甲醇生产的主要原料之一的焦炉煤气也受到影响，长期内甲醇生产原料可能会做调整。

研究表明，以天然气为原料制甲醇比以固体为原料制甲醇的成本可缩减一半，而以天然气裂解的乙炔尾气制甲醇更经济。

因此，未来甲醇的生产原料将会转向天然气、烃类加工尾气。

1.2　甲醇生产工艺现状

甲醇生产工序不仅包括制备原料气，同时包括脱碳、气体净化与压缩、甲醇合成与粗甲醇精馏等方面，论文主要阐述甲醇合成工艺。

甲醇合成的化学反应式为：

2H2+CO→CH3OH、3H2+CO2→CH3OH+H2O。

原料经造气净化（脱硫）变换，除去乙炔、乙烯、氧气等，配制成一定的合成气（一氧化碳、二氧化碳和氢气）。

在不同的催化剂存在下（现生产条件下主要使用铜系催化剂，其成分主要为不同百分比的CuO、ZnO、Al2O3），选用不同的工艺条件，单产甲醇（分高压法、低压和中压法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。

将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚，精馏而得成品甲醇。

目前主要的合成工艺有：

ICI低压甲醇合成工艺、Lurgi低压合成工艺、液相法甲醇合成工艺等，工艺间的主要差异在于合成塔类型，而能耗差异并不明显。

2甲醇的生产工艺

2.1合成气的制造

第一，煤气化法。

通过煤作为原料来合成气，用以生产甲醇。

第二，天然气蒸汽转化法。

这种方法的原料选择天然气，目前已经成为了国内外主要的发展方向，这种方法的优点在于操作简单、运输方便、成本低、投资少。

第三，重油部分氧化法。

这种方法的原料选择渣油、重油、石脑油等油品通过壳牌系和德士古系方法来将其部分氧化制合成气，用以生产甲醇。

壳牌系采用中压气化技术，德士古系采用高压气化技术。

2.2甲醇的合成方法

现在国内外大规模工业生产甲醇的办法首要有:

高压法（德国巴斯夫（BAS）F公司）、节能型低压法（丹麦托普索公司）、MGC低压法（日本三菱瓦斯化学公司）、中压法、低压法（德国鲁奇（Lu一幼公司及美国卜内门（IC）I公司）。

我国现在来说，引入设备大多采用低压法，小规模甲醇生产设备则首要采用高压法。

低压法与高压法比较，具有较为突出的长处，分别是设备费用低、产品纯度高、操作费用低、能量消耗少。

所以，在国内采用低压法出产甲醇的企业较多，且还改进了催化剂的功能，取得了较好的发展。

2.2.1鲁奇渣油联醇法

目前我国的齐鲁石化公司就正在选用鲁奇渣油联醇法，这种办法在技术上是较为成熟的，且其最为突出的优点即是:

热使用率高，可以最大限度地使用动力。

2.2.2中压法

中压法在技术过程上与低压法几乎是一样的，可是差异就在于在综合指标和出资费用上都要略高于中压法，现在来看，日本三菱瓦斯化学公司、丹麦托普索公司、（Icl）公司现在都已经在中压法方面取得了较大的进步。

2.2.3ICI低压法

现在全球甲醇工业大量采用ICI低压法来组成生产甲醇，其工艺进程为:

精馏、组成、脱硫、紧缩、转化。

较为突出的特色就在于:

可以对反应热进行充分利用，产品纯度高，操作牢靠，开车简略。

2.2.4德国巴斯夫公司的高压法

德国巴斯夫公司的高压法是全球最早开端实现工业化大规模出产的甲醇出产工艺，但是因为其成本高、能耗大、操作条件苛刻，现在正在逐渐地被低压法、中压法所替代。

3甲醇在石油化工中的应用前景

3.1甲醇汽油

随着经济发展、能源消费水平不断提高，能源需求越来越多，我国已经成为重要的石油生产国与消费国。

然而，我国的能源基本状况是“多煤缺油少气”，石油作为主要的战略资源，在国家能源消耗中占据战略地位，在汽车、航空、航海等方面举足轻重。

但与此同时，石油短缺越来越严重、石油进口依赖度越来越高，石油短缺现状日益加剧，，石油供应安全已成为亟待解决的国家重大问题，但目前的国际形势来看，缓解这种危机急需开拓石油替代品。

甲醇汽油燃烧较干净彻底，完全能够替代传统汽油，甲醇汽油作为一种清洁能源燃料，其应用能加快新能源开发，促进能源结构转型，缓解石油供需矛盾、促进经济协调发展。

3.2甲醇下游石化产品的开发

为促进整个甲醇工业的发展，需要不断开拓甲醇应用新领域，研发并推广甲醇下游的石化产品，这是促进甲醇生产和提高甲醇市场竞争能力的重要方向。

可以替代石油化工产品的甲醇下游产品有：

甲醛、甲酸甲酯、甲胺、甲基叔丁基醚等。

其中甲基叔丁基醚被誉为第三代石油化学品，是甲醇下游石化产品中发展最快的产品。

3.3甲醇燃料电池

为实现能源可持续发展、满足生态环境需要，发展了燃料电池技术，该技术目前是国际研究热点。

其中，甲醇燃料电池能量转换率可高达70%以上，电池综合性能优良、操作使用简便，具有广泛的应用前景，可使燃料利用率提高50%以上，是重要的高效节能发电材料。

4结论

随着化学工业的蓬勃发展，甲醇的效果日益凸现出来。

在生活中，甲醇日益受到重视，它既可以作为燃料，又可以作为有机化工原料，被广泛应用到国防工业、染料、涂料、有机组成、医药、农药等范畴。

近来二十年来，甲醇生产得到了日新月异的发展，技术指标不断完善，生产工艺逐渐成熟，生产规模逐年扩展，生产技术逐年进步，尤其是这些年大量地应用和开发甲醇柴油、甲醇汽油，使得其在经济性、技术性上都是一种较强的代用燃料。

1.基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。

也是农药（杀虫剂、杀螨剂）、医药（磺胺类、合霉素等）的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。

[5]

2.甲醇的主要应用领域是生产甲醛，甲醛可用来生产胶粘剂，主要用于木材加工业，其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂。

3.甲醇另一主要用途是生产醋酸。

醋酸消费约占全球甲醇需求的7%，可生产醋酸乙烯、醋酸纤维和醋酸酯等，其需求与涂料、粘合剂和纺织等方面的需求密切相关。

4.甲醇可用于制造甲酸甲酯，甲酸甲酯可用于生产甲酸、甲酰胺和其他精细化工产品，还可用作杀虫剂、杀菌剂、熏蒸剂、烟草处理剂和汽油添加剂。

5.甲醇也可制造甲胺，甲胺是一种重要的脂肪胺，以液氮和甲醇为原料，可通过加工分立为一甲胺、二甲胺、三甲胺，是基本的化工原料之一。

6.可合成为碳酸二甲酯，是一种环保产品，应用于医药、农业和特种行业等。

7.可合成为乙二醇，是石化中间原料之一，可用于生产聚酯和防冻剂。

8.可用于制造生长促进剂。

可以使作物大量增产，保持枝叶鲜嫩、茁壮茂盛、在夏天也不会枯萎，可大量减少灌溉用水，有利于旱地作物的生长。

9.可合成甲醇蛋白，以甲醇为原料经微生物发酵生产的甲醇蛋白被称为第二代单细胞蛋白，与天然蛋白相比，营养价值更高，粗蛋白含量比鱼粉和大豆高得多，而且含有丰富的氨基酸、矿物质和维生素，可以代替鱼粉、大豆、骨粉、肉类和脱脂奶粉。

[6]

10.甲醇用作清洗去油剂，MOS级主要用于分立器件，中、大规模集成电路，BV-Ⅲ级主要用于超大规模集成电路工艺技术。

11.用作分析试剂，如作溶剂、甲基化试剂、色谱分析试剂。

还用于有机合成。

12.通常甲醇是一种比乙醇更好的溶剂，可以溶解许多无机盐。

亦可掺入汽油作替代燃料使用。

20世纪80年代以来，甲醇用于生产汽油辛烷值添加剂甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料，以及甲醇蛋白等产品，促进了甲醇生产的发展和市场需要。

13.甲醇不仅是重要的化工原料，而且还是性能优良的能源和车用燃料。

甲醇与异丁烯反应得到MTBE（甲基叔丁基醚），它是高辛烷值无铅汽油添加剂，亦可用作溶剂。

除此之外，还可制烯烃和丙烯，解决资源短缺问题。

14.甲醇可用于生产二甲醚，二甲醚除了在日用化工、制药、农药、染料、涂料等方面有广泛的用途，还具有方便清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少。

易加压为液体、易储存等燃料性能。

甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液体燃料称为醇醚燃料。

它的燃烧效率和热效率均高于液化气。

[7]

最近十年，全球甲醇产能不断增加，2005年只有4495万吨，2015年1.22亿吨，年复合增速为10%，产量达到8049万吨，而开工率仅有66%。

在北美页岩气和中国煤化工产业的快速发展下，世界甲醇产能继续保持高速增长，预计到2020年，将增至1.78亿吨/年，其中70%以上的产能增量来自北美和东北亚地区。

产能排名前十的主产国甲醇产能占全球总产能的97%。

2016年全球甲醇生产主产国前10名（万吨）

国家

产能

占比

中国

7124.6

58.34%

沙特

694

5.68%

特立尼达和多巴哥

639

5.23%

俄罗斯

531.4

4.35%

伊朗

508

4.16%

美国

385.1

3.15%

新西兰

250

2.05%

委内瑞拉

246

2.01%

马来西亚

242.7

1.99%

阿曼

210

1.72%

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