甲醇产业生产工艺发展路径及新发展动向研究评测报告Word文档下载推荐.docx

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第二节世界甲醇生产技术发展分析

1.世界气相甲醇合成工艺发展状况

2.世界液相法甲醇合成工艺分析

3.全球低成本甲醇生产技术的开发

4.甲醇合成工艺的发展趋势

第三节中国甲醇生产技术发展状况

1.甲醇生产技术新进展

2.大型甲醇生产技术的进展

3.中国甲醇合成工艺的发展趋势

第四节中国甲醇应用技术取得的进展

1.天然气经甲醇制烯烃技术分析

2.甲醇制氢技术成熟惠及中小企业

3.中国甲醇蛋白技术取得进展

4.2008年中国甲醇制烯烃技术海外拓展取得重大进步

第五节其它甲醇应用技术的发展

1.甲醇蒸汽重整制氢技术及经济性分析

2.中国全甲醇汽车技术日渐成熟

3.2008年中国大型甲醇塔技术应用规模实现重大突破

第三章甲醇主要生产工艺及新技术介绍

第一节甲醇原料气制取新工艺新技术

1.甲醇原料气的要求

2.以固体燃料为原料制甲醇原料气

3.烃类造气

4.静电除尘

第二节脱硫新工艺新技术

1.脱硫的方法

2.水煤气湿法脱硫岗位操作

3.各种脱硫净化方法的综合应用

第三节变换新工艺新技术

1.一氧化碳变换的基本原理

2.一氧化碳变换催化剂

3.一氧化碳变换工艺操作条件的选择

第四节脱碳新工艺新技术

1.湿法脱碳

2.干法脱碳

第五节甲醇合成新工艺新技术

1.甲醇合成的基本原理

2.甲醇合成催化剂

3.甲醇合成工艺条件

4.甲醇合成的工艺流程

5.甲醇合成主要设备

第六节粗甲醇精制新工艺新技术

1.粗甲醇的精制原理

2.粗甲醇精馏的工艺流程

3.精甲醇精馏的主要设备

4.粗甲醇的精馏操作

第四章甲醇下游产品生产新工艺新技术动态

第一节甲醇制氢

第二节二甲醚

1.天然气法二甲醚<

250万吨/年）投资

2.步法甲醇脱水工艺二甲醚

3.天然气、煤合成工艺

4.甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺

第三节甲醇汽油

第四节甲醇制烯烃

1.MTO<

烯烃）工艺路线

第五节甲醇蛋白

第六节甲醛

第七节醋酸

1.醋酸生产工艺

2.国内甲醇低压羰基合成工艺技术

第八节甲酸甲酯

第九节甲基丙烯酸甲酯

第十节甲烷氯化物

第十一节甲基叔丁基醚

第十二节二甲基甲酰胺

第十三节碳酸二甲酯

第十四节二甲基亚砜

第五章甲醇汽油的发展与研发动态

第一节甲醇汽油相关特性

1.甲醇汽油及研制技术

2.国内外甲醇汽油的生产和使用情况

3.甲醇汽油的优势

第二节中国甲醇燃料应用状况分析

1.甲醇作为燃料的应用领域

2.甲醇作为车用燃料的可行性分析

3.山西甲醇燃料研发和应用达世界先进水平

第三节中国甲醇汽油市场发展及推广状况

1.中国甲醇汽油的使用状况

2.中国推广甲醇汽油的时机成熟

3.中国甲醇汽油推广破除技术障碍

4.中国甲醇汽油全面推广尚待时日

5.国家发展甲醇汽油的策略

6、甲醇汽油最新动态

第四节主要地区对甲醇汽油的推广状况

1.山西省甲醇汽油的推广及发展状况

2.新疆正式推广甲醇汽油

3.陕西省甲醇汽油的推广状况

第五节甲醇汽车的发展状况

1.国外甲醇汽车发展停滞的原因

2.中国甲醇汽车及配套项目研发进入产业化

3.中国甲醇汽车的大力推广指日可待

4.中国甲醇汽车存在的问题

第六章甲醇燃料电池的发展与研发动态

第一节甲醇燃料电池的相关介绍

1.甲醇燃料电池的定义

2.小型和微型直接甲醇燃料电池

3.甲醇燃料电池的技术指标

4.甲醇燃料电池的效益分析

第二节直接甲醇燃料电池的研究简况

1.直接甲醇燃料电池技术及应用状况

2.2008年日本研发出直接甲醇燃料电池新型催化剂

3.国内成功研发用于数码摄像机的直接甲醇燃料电池

4.上海科技公司着手小型直接甲醇燃料电池研发

5.大连直接甲醇燃料电池的研制进展

第三节甲醇燃料电池的研发动态

1.主要国家甲醇燃料电池的研发

2.日本研发出全世界最小甲醇燃料电池

3.甲醇燃料电池原型研发成功

4.2018年甲醇燃料电池概念叉车将上市

第七章甲醇生产操作主要疑难问题解读

第一节甲醇原料气的制备

第二节气体净化

第三节气体压缩

第四节甲醇的合成

第五节粗甲醇的精馏

第六节甲醇合成氢炭比的确定

第七节安全生产和环境保护

第八章甲醇产业工艺技术路径

第一节甲醇气相法工艺

第二节ICI低压甲醇合成工艺

第三节Lurgi低压甲醇合成工艺

第四节2008-2018年不同技术路线甲醇在建产能列表

第五节甲醇液相法工艺

第九章甲醇装置

第一节甲醇装置发展总体简况

1.甲醇装置技术进展简况

2.国外大型甲醇装置运行现状

3.2007年山西省高效甲醇分离器研发成功

第二节2008年中国甲醇装置运作分析

1.2008年中国大型煤制甲醇装置投产

2.2008年河南50万吨甲醇装置建成投产

3.2008年中石油最大甲醇装置运行创最高水平

4.2008年中海油80万吨甲醇装置开工建设

第三节甲醇装置建设面临的挑战及对策

1.反应器设计与制造阻碍甲醇装置大型化

2.甲醇装置兴建过热存在隐患

第十章典型企业生产技术研究

第一节内蒙古远兴能源股份有限公司

1.企业简介

2.发展优势分析

第二节四川泸天化股份有限公司

2.2008年公司发展情况

3.发展展望

第三节上海焦化有限公司

2.企业技术实力分析

第四节平煤蓝天化工股份有限公司

2.企业技术发展历程

3.企业技术实力分析

第五节陕西榆林天然气化工有限责任公司

第十一章国内外甲醇产品技术工艺研发动态

第一节国内甲醇产品技术工艺研发动态

第二节国外甲醇产品技术工艺研发动态

1.美国

2.日本

第三节2007-2008年国内外甲醇技术工艺研发成果回顾

第十二章华经纵横主要研究结论及策略建议

第一节本报告主要研究成果

第二节甲醇竞争力关键因素分析

第三节华经纵横独家策略建议

第二章甲醇生产技术简况

第一节甲醇主要生产技术简介

生产甲醇的方法有多种，早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法，目前在工业上已经被淘汰。

氯甲烷水解法也可以生产甲醇，其水解反应如下。

但因水解法价格昂贵，虽然水解法在一百多年前就被发现了，但在工业上没有得到应用。

甲烷部分氧化法也可以生成甲醇，其反应如下：

这种制甲醇的方法工艺流程简单，建设投资节省，且将便宜的原料甲烷变成贵重的产品甲醇。

但是，这种氧化过程不易控制，常因深度氧化生成碳的氧化物和水，而使原料和产品受到很大损失，只是甲醇的总收率不高。

因为甲醇收率不高，虽然已有运行的工业实验装置，甲烷部分氧化制甲醇的方法仍未实现工业化。

但它具有上述优点，国外在这方面的研究一直没有中断，应该是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。

目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。

碳的氧化物与氢合成甲醇的反应式如下：

碳的氧化物与氢合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序：

图表合成甲醇的工序流程

资料来源：

中国产业竞争情报网

（1>

工艺特点比较

所谓合成甲醇低压法是指ICI法和Lurgi法本方案采用Lurgi法，操作压力pN为5.4MPa，鲁奇型管壳式合成塔，副产压力40MPa蒸汽。

采用Cu—Zn—AI系触媒，操作温度为230~280℃高压法是指传统的工艺流程，操作压力pN为31.4MPa，合成塔为传统结构，类似氨合成塔，触媒为zn—cr—Al系，操作温度为380～400℃。

Lurgi法合成甲醇净值取△CH3OH6%，高压法合成甲醇净值取△CH3OH3%。

<

2）生产流程比较

图标Lurgi低压法流程

图表高压法流程

1）三条煤化工产业链分布图

经过几十年的发展，我国煤炭能源化工产业已经拥有雄厚基础，2005年我国生产焦炭23282万吨、煤焦油800万吨、电石895万吨、煤制化肥2500万吨、煤制甲醇350万吨，均位居世界前列。

在现有产业基础上，为了进一步发挥煤炭资源优势，深度拓展煤化工产业链，政府出台了一系列支持政策。

我国的《能源中长期发展规划纲要》，已经将煤化工列入我国中长期能源发展战略的发展重点。

“十一五”规划纲要中也明确指出：

“发展煤化工，开发煤基液体燃料，有序推进煤炭液化示范项目建设，促进煤炭深度加工转化”。

在《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中将大型煤化工成套设备列入十六项重大装备之一，其中包括煤炭液化和气化、煤制烯烃等设备。

《煤化工产业中长期发展规划》预计也将尽快出台。

《规划》指出，2006年至2020年，中国煤化工总计投资1万多亿元，其中装备费用占50%，技术费用占10%。

全国拥有煤炭资源的地区，如山西、内蒙、陕西、宁夏、安徽、河南、新疆、云南、贵州、山东等省<

自治区）纷纷将煤化工的发展列入地方的“十一五”规划。

山西省2006年制定了《加快发展具有山西优势的煤化工产业三年推进计划》，启动了“5565”项目；

河南省已提出了“十一五”煤化工发展蓝图，规划建设5大煤化工产业基地；

陕西省陕北能源重化工基地计划打造3大产业链，规划建设7个产业区，实施煤、煤电、煤制油、煤化工产品一体化开发，形成煤电油化产业链；

宁夏则推出了《宁东能源重化工基地整体规划与建设纲要》，确定重点发展电力、煤化工、煤炭开采三大产业。

在国家和地方政府相关政策的推动下，我国煤化工产业正逐步从焦炭、电石、煤制化肥为主的传统煤化工产业向石油替代产品为主的新型煤化工产业进行转变。

我们认为，这一阶段是否完成，自主知识产权的技术是否能够大型化的产业运作，是最为核心的标志。

在向新型煤化工转变的前期，主要是利用国外成熟技术和进口相应设备来实现的，但目前国内已经进行了积极的探索，煤化工领域的技术力量不断得到加强，在关键领域拥有了一些自主知识产权的关键技术，并通过项目试点形式向企业不断推广，其中以即将实现工业化生产的神华煤直接制油技术、开工建设2000吨/年催化剂工厂的大连化物所DMTO技术、出口国外的兖矿-华东理工大学水煤浆气化技术和12月在云南解化投产的甲醇制汽油技术为代表。

我国煤化工将在继续利用先进的煤气化技术和装置来提升传统煤化工中煤制化肥技术水平的同时，将先进的煤气化技术运用在新型煤化工领域，首先是甲醇与二甲醚产品链，其次是煤制烯烃产品链以及煤制油产品链。

图表我国煤化工产业链

2）甲醇在煤化工产业链条的位置和相关评价

2006年，全国甲醇产量为762.25万吨，居世界第一位。

甲醇进口112.73万吨，表观消费量达到874万吨，装置开工率为75%。

1995～2005年，全国甲醇产能的年增长速度为11%，甲醇产量年均增长速度为14%。

我国甲醇生产的原料路线主要有煤炭、天然气和焦炉气。

按2006年国内甲醇产量计，天然气制甲醇占30%，煤制甲醇占70%，焦炉气制甲醇刚刚投产。

我国甲醇生产集中度低。

截止2006年，全国共有上报统计的企业130多家，总生产能力估计1000万吨/年，平均规模7.7万吨/年。

现有甲醇规模大于20万吨/年企业8家，占总能力的31.9%；

规模大于10万吨/年生产企业27家，占总能力的58.6%。

国内甲醇主要消费在甲醇衍生物领域，其中甲醛是第一消费大户。

2005年，甲醛占总消费量的44.7%，醋酸占7.6%，MTBE占6.5%。

在甲醇的直接用途中，甲醇作为燃料使用在一些省份发展较快，多是使用在甲醇掺烧汽油和民用燃料上，2005年所占比例达到10.2%。

在新阶段，煤化工的发展热点在替代石油化工上，一是能源替代，即煤基的甲醇、二甲醚以及燃料乙醇对汽油、柴油的替代，二是煤基化工产品对大宗石化原料产品的替代。

甲醇是目前可以大规模生产的煤化工产品之一。

同时，甲醇是生成二甲醚的原料，技术也成熟。

3）甲醇在煤化工技术路线的生产成本

石油价格的持续高位增加了石油化工的生产成本，提高了煤化工产品的竞争力。

从生产看，煤、石油、天然气一般均可作为化工原料，甚至一种产品三种原料技术路线并存。

据有关专家测算，当石油价格高于40美元/桶时，在缺油、少气、富煤的地区，使用煤化工路线生产甲醇、烯烃、二甲醚、甲醛、尿素等化工产品，生产成本较石化路线低5%-10%，具有较强的竞争力和较好的经济效益。

近年来，煤化工技术开发步伐加快，壳牌粉煤气化、德士古水煤浆气化、大型低压甲醇合成、甲醇羰基合成制醋酸、鲁奇公司甲醇制丙烯、美国UOP公司甲醇制乙烯、一步法合成二甲醚等一批新型规模化煤化工装置和关键技术已投入商业化运营并取得较好成效，为大规模发展煤化工提供了可靠的技术保障，也使任何煤种都能成为煤化工的原料。

洁净煤关键技术的产业化大大提高了煤的适用性、利用效率和环保水平。

以甲醇为原料生产醋酸技术可使生产成本较石化乙烯路线低15%，具有明显优势，已经被世界新建醋酸项目广泛使用。

甲醇是生产烯烃和精细化工产品的原料。

随着市场对醋酸、甲醛、二甲醚等下游产品需求量的迅速扩大，甲醇需求将以年均12%左右的速度增长。

到2018年，国内甲醇市场需求量在1200万吨以上，但目前国内规划建设的甲醇项目总能力约在1500万吨左右。

未来甲醇市场发展存在两种情况：

一是因为国内对甲醇下游加工产品需求增长较快，构建以甲醇为源头的煤化工产业链有了良好的发展空间；

二是鉴于国家目前严禁在普通汽油内添加甲醇作为汽车燃料，一些瞄准汽车燃料市场的甲醇生产企业将进一步发展甲醇深加工，这一产业的竞争将会加剧。

4）中国目前6套煤化工基地年产60万吨甲醇装置可研成本对比

目前，内蒙古鄂尔多斯百万吨以上的甲醇在建项目已达6个，随着部分在建项目在2007年陆续投产，鄂尔多斯将成为全国最大的甲醇生产基地。

到2018年，该地区甲醇产能将超过1000万吨。

这6个百万吨以上的甲醇项目分别是鄂尔多斯荣程能源化工公司投资的100万吨甲醇项目、广东香江集团和鄂尔多斯华研集团共同出资建设的100万吨甲醇项目、乌审旗世林化工有限公司投资的120万吨煤制甲醇项目、内蒙古博源联合化工有限公司投资的100万吨甲醇项目、内蒙古西蒙集团投资的120万吨煤制甲醇项目，以及由中国中煤能源集团公司、中国石油化工股份有限公司、申能集团有限公司、中国银泰投资有限公司和内蒙古满世煤炭集团有限责任公司等5家单位出资建设300万吨二甲醚项目中的配套项目——年产420万吨甲醇项目。

上述6个百万吨甲醇项目中，内蒙古博源联化的100万吨甲醇项目在2007年年底前陆续投产，世林120万吨煤制甲醇项目预计在2008年5月投产，其项目会陆续在2018年前投产。

我国目前最大的甲醇装置——中海石油建滔化工有限公司年产60万吨的甲醇项目，已经在2006年9月12日正式投产。

这么多百万吨级甲醇项目落户鄂尔多斯，其中最主要的原因是鄂尔多斯的资源优势。

这里有制造甲醇所需要的天然气与煤。

鄂尔多斯各类可供工业开采的矿产就有33种之多，已探明煤炭储量1496亿吨，约占全国总量的1/6、内蒙古自治区的1/2。

如果计算到地下1500M处，总储量约1万亿吨。

近年国内甲醇项目纷纷上马还有一个重要原因是国际油价的上涨，这为甲醇等清洁能源的发展带来了巨大市场空间。

2006年7月，国家发改委提出，一般不再批准年产规模在100万吨以下的甲醇项目，另外，国内天然气供应紧张对甲醇开工率的制约、成本的增加、国际上多套甲醇装置停建等因素的影响，国内甲醇价格一路攀升，目前价格在3000元/吨左右。

而每吨甲醇的生产成本在800元-1000元，如果用煤生产，2.25-2.5吨煤可以生产1.5-1.6吨甲醇；

若用天然气，则1500-1600立方M天然气可以生产1.5-1.6吨甲醇。

目前国内6套煤化工基地，其中有4家是煤炭行业发起的，其产能规模均为甲醇60万吨以上。

按照预算上述6个规划中的项目，其甲醇的吨成本最低600元，最高850元，再以特有的新工艺联产二甲醚，二甲醚的吨成本完全能控制在2000元以下。

从收益率来看，甲醇项目的利润率可以达到30%-40%左右。

尽管国内甲醇项目比较多，但在近几年内，甲醇项目的利润空间还是比较大的。

英国牛津大学宣布，该校开发出可将反酯化工艺生产生物柴油时的副产物—甘油直接转化为甲醇的新工艺。

该工艺为直接催化氢解方法，即在缓和条件（100℃、2.0兆帕氢压>

下，通过负载贵金属的新催化材料将甘油转化为甲醇。

该校称，此工艺不会产生甲烷和CO2，且催化剂选择性很好，几乎没有副产物。

目前，约90％的甲醇是从化石燃料通过合成气反应来生产的。

甘油是生物柴油和油脂化学品生产的主要副产物，每加工9千克植物油会产生1千克甘油。

1）联醇生产及其特点

与合成氨联合生产甲醇通称联醇，针对中国中小型合成氨装置的特点，在铜洗工段前，设置甲醇合成塔，用合成氨原料气中的CO、CO2及H2合成甲醇。

在合成氨生产中设置联醇工段，是中国合成氨生产工艺开发的一种新的配套工艺，具有中国特色，既生产氨又生产甲醇，达到实现多种经营的目的，提高经济效益。

联醇生产的主要特点：

充分利用现有合成氨生产装置，只需添甲醇合成与精馏两套设备就可以生产甲醇，所以投资省、上马快。

在合成氨厂设置联醇生产，不仅可以使变换工段CO指标方框，变换的蒸汽消耗降低，而且可以使铜洗工段进口含量降低，铜洗负荷减轻，从而使合成氨厂的变换、压缩和铜洗工段能耗降低。

2）联醇生产的工艺特点

联醇生产时甲醇在合成氨工艺中，与传统甲醇生产工艺相比具有如下特点：

联醇生产串联在合成氨工艺中，所以既要满足合成氨的工艺条件，又要满足合成甲醇的要求。

任何一方工艺条件变化都会影响合成氨与甲醇合成的生产和操作，因此在生产中要有补充的调节手段，以维持两个合成生产的正常进行。

因为联醇生产串联在合成工艺中，合成甲醇后的气体还需静制，才能进行合成氨反应，所以原料经甲醇合成后必须满足合成氨生产的需要。

与合成氨工艺相比，联醇采用铜基催化剂，其抗毒性较差，因此必须采用特殊的净化措施，即保证合成甲醇所必须的CO、CO2及H2，有要保证总硫含量小于1.0mL/

。

3）联醇生产工艺流程

图表联醇生产工艺流程

由变换送来经过净化的变换气，经过压缩机压缩后进入水洗塔，井水冷器和油分离器除去其中的油和水后，与甲醇循环机出口的循环气混合，进循环机滤油器进一步分离油水后，进入活性炭过滤器，除去气体中夹带的少量润滑油、铁锈及其他杂质，出来的是比较纯净的甲醇合成原料气，经甲醇合成塔之主、副线进入甲醇合成塔。

原料气在自热式甲醇合成塔内的走向为：

由合成塔主线进塔的气体，从塔上部沿塔内壁与催化剂之间的环隙向下，进入热交换器的管间，经加热后到塔内换热器上部，与由塔副线进来，未经加热的气体混合进入分气盒，分气盒与插在催化剂内的冷管相连，气体在冷管内受到催化剂层合成反应气的加热。

从冷管出来的气体经集气盒进入中心管。

冷管的结构、排列方式、长度、传热面积直接影响催化剂床层的最佳反应温度，所以冷管是甲醇合成塔设计的关键。

出塔气体进入水冷凝器，使合成的气态甲醇、二甲醚、高级醇、烷烃与水冷凝或溶解为液体，然后再分离其中把液体分离出来。

第二节世界甲醇生产技术发展分析

甲醇合成的原料气主要是CO、CO2、H2及少量的N2和CH4，早期主要是以煤为原料制造。

进入40年代以后，随着天然气的大量发现，以煤为原料的甲醇生产受到冷落。

但是在南非以煤为原料的甲醇工业化生产从未中断过。

考虑到未来能源的发展及环境保护等方面的因素，以煤为原料的甲醇生产工艺又重新受到人们的重视。

现在世界许多公司都以天然气、煤或重油为原料来生产甲醇。

以天然气居多，约占90％以上。

根据操作压力可分为高压法、中压法和低压法。

高压法因技术经济指标落后而淘汰。

包括中压法在内的低压法主要以ICI和Lurgi两公司技术为代表。

所用的催化剂基本上是以铜和氧化锌为主加入铝或铬的氧化物。

工艺设计大同小异，差异之处是在反应器的设计和操作单元的组合上。

气相法工艺流程主要有以下几种：

ICI低压甲醇合成、Lurgi低压甲醇合成工艺、紧凑式转化器的甲醇新工艺

液相合成是在反应器中加入碳氢化合物的惰性油介质，把催化剂分散在液相介质中。

在反应开始时，合成气要溶解并分散在惰性油介质中才能到达催化剂表面，反应后的产物也要经历类似的过程才能移走。

这是化学反应项目中典型的气一液一固三相反应。

液相合成因为使用了热容高、导热系数大的石蜡类长链烃类化合物，可以使甲醇的合成反应在等温条件下进行，同时，因为分散在液相介质中的催化剂的比表面积非常大，加速了反应过程，反应温度和压力也下降许多。

因为气一液一固三相物料在过程中的流动状态不同，三相反应器主要有滴流床、搅拌釜、浆态床、流化床与携带床5种。

目前在液相甲醇合成方面，采用最多的主要是滴流床和浆态床。

位于特立尼达岛和多巴哥岛的Atlas甲醇装置是全球产能最大的单套甲醇生产装置，其设计产能为5000t／d，每吨甲醇的能耗小于32GJ，是一个具有技术和工艺创新性的大型化工项目。

该装置流程设计包括2台发生蒸气的反应器和1台气冷反应器。

通过将甲烷蒸汽转换（SMR>

技术和催化自热转换（ATR>

技术相结合，可使甲醇产能增至7500t／d。

在两段甲醇合成工艺中，压缩合成气首先作为冷却剂从气冷反应器管内流过，在下游发生蒸气反应器中，预热气体在接近等温条件下进行转化，同时反应热可以用于生产饱和蒸气。

部分转化气体流过气冷反应器管的壳程，流经催化剂床层转化成甲醇。

因为热交换器（用于预热合成气>

、反应过程和旁路有效地结合在一起，从而在气冷反应器中，在催化剂床层段形成了一个最佳的反应温度分布区域。

与传统的甲醇装置相比，该装置的甲醇转化率高、合成气循环比低、投资费用少。

因为大部分天然气是在ATR内转化的，所以可以将SMR和燃料气系统的设备设计得小一些。

ATR技术