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1、年产年产 2020 万吨甲醇万吨甲醇( (天然气天然气) )合成装置合成装置工艺设计工艺设计前前 言言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,今天在工业上已经被淘汰了.氯甲烷水解法也可以生产甲醇,但因水解法价格昂贵,没有得到工业上的应用.甲烷部分氧化法可以生产甲醇,这种制甲醇的方法工艺流程简单,建设投资节省,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.因此甲烷部分氧化法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直没有中断.应该是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。第第 1 1 章章 国内外发展现状国内外发展现状
2、近年来，中国甲醇市场非常火爆：甲醇价格持续高位，甲醇生产装置开工率不断提高，各地甲醇新建项目陆续开工。出现这种局面的原因，一是甲醇传统消费领域，如甲醛、醋酸等产品的产量稳步提升，对甲醇的需求量逐步增加；二是新的消费领域，如醇醚燃料、甲醇制烯烃等由于发展前景广阔，也引发了国内对甲醇装置的投资热。1.11.1、甲醇发展前景、甲醇发展前景2005 年，我国消费甲醇 666 万吨，进口甲醇 136 万吨，出口 5.4 万吨，净进口 130 万吨。同年，国内甲醇产能 720 万吨，产量 536 万吨，开工率74.4%。2000 年，我国甲醇产能只有 348 万吨，表观消费量为 329.4 万吨。从 20
3、00年至 2005 年的 5 年间，我国甲醇产能年均增长率为 15.6%，表观消费量年均增长率为 15.1%。目前，我国甲醇消费主要集中在甲醛、醋酸、醇醚等领域。中国石油和化学工业协会提供的调研报告显示，2006 年，我国甲醇生产、消费继续同步增长。据了解，石化协会收集了两部分数据：一是国家统计局的数据。该数据显示，2006 年国内共有甲醇生产企业 142 家，产能合计为 1036万吨，产量为 762.3 万吨。二是经过其他途径得到的数据。这些数据显示，除上述 142 家甲醇企业外，我国还有 25 个已投产的甲醇项目，产能合计 308.4 万吨，产量为 112.4 万吨。在这 25 个项目中，
4、有的是 2006 年建成投产或者完成技术改造的，由于投产时间较晚，实际产量不大；有的是因为技术等方面的原因导致开工率不足，产量较低。综合这两部分数据可知：2006 年我国共有甲醇生产企业 167 家，产能合计 1344.4 万吨，产量 874.7 万吨。2006 年，我国进口甲醇 112.7 万吨，出口 19 万吨，净进口量 94 万吨，表观消费量 968.4 万吨，甲醇消费同比增长 45%。由此可见，2006 年国内甲醇供应存在着一定的缺口，需要进口来弥补。据统计，“十一五”期间我国新建、拟建甲醇项目共 42 个（不包括二甲醚、甲醇制烯烃生产企业自身配套的甲醇生产装置）。其中，“十一五”期间
5、可以投产的项目为 35 个，产能合计 1198 万吨/年。另外 7 个项目尚处于前期工作阶段，尚未开工建设，“十一五”期间能不能投产暂不确定。这 7 个项目产能共计 670 万吨/年。预计到“十一五”末期，我国甲醇生产企业将为 200 家左右，产能将达到 2500 万吨/年至 3200 万吨/年。近年来，煤化工国产化技术装备相继取得突破，醇醚燃料、甲醇制烯烃等新兴煤化工产业方兴未艾，再加上甲醛、醋酸等传统下游产业的稳步发展，我国甲醇需求量不断提高。甲醇主要下游产品需求分析如下：甲醛：甲醛是甲醇的主要下游产品，2005 年甲醛消费约占甲醇总消费量的45%。根据全国甲醛行业协作组提供的数据显示，2
6、005 年我国甲醛产能为1231.6 万吨，产量为 791.0 万吨。2005 年甲醛生产消耗甲醇 301 万吨，2006年增加到 381 万吨。目前，我国甲醛主要用于三醛胶（脲醛胶、酚醛胶和三聚氰胺甲醛胶）的生产，其次用于生产二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），其他作为季戊四醇和聚甲醛（POM）等产品的原料。据专家预测，“十一五”期间用于木材加工、室内装饰装修的三醛胶仍是中国甲醛最大的消费领域，其对于甲醛的需求量将稳步增长。此外，随着烟台万华、上海拜尔等多套 MDI 装置的落成，MDI 行业对甲醛的需求量将会大大增加。POM 是重要的工程塑料，市场需求量将会逐年增长。中国化工、云天化等厂家都在新
7、建或改扩建 POM 装置，随着这些装置的投产，甲醛消费量也会同步增加。其它产品，如乌洛托品、多元醇等对于甲醛的需求量也会有不同程度的增长。据全国甲醛行业协作组预测，截至 2010 年，我国将新增甲醛产能约 200 万吨/年，总产能将达到约 1400 万吨/年，产量约 1000 万吨/年。按生产 1 吨甲醛需要 0.47 吨甲醇计算，届时甲醛生产大约需要消耗甲醇 470 万吨。醋酸：甲醇另一主要用途是生产醋酸。根据全国醋酸行业协作组提供的数据显示，2005 年我国甲醇羰基合成法制醋酸产能约为 90 万吨，产量 76.6 万吨，消耗甲醇 49 万吨；2006 年产能约为 140 万吨，产量 118
8、.3 万吨，消耗甲醇 76万吨。我国醋酸主要消费领域是醋酸乙烯/聚乙烯醇、醋酸酯类、醋酐、对苯二甲酸（PTA）、氯乙酸等。预计“十一五”期间，受聚酯和涤纶工业快速发展的带动，PTA 需求将有较大幅度的增长，其对醋酸的需求也会同步增长。另外，醋酸酯类替代苯类作溶剂，有利于环境保护，将在涂料等行业中有发展空间。氯乙酸、醋酸纤维、醋酐行业对于醋酸的需求量也会有不同程度的增长。醋酸乙烯与乙烯共聚树脂也有巨大的市场。预计 2010 年，醋酸市场需求约 500 万吨。由于甲醇羰基法制醋酸生产工艺先进，且技术国产化程度较高，“十一五”期间新建醋酸项目均采用羰基合成法生产工艺。据统计，我国羰基法醋酸拟建项目共
9、有 20 个，其中于“十一五”期间可以建成投产的有 12 个，产能累计305 万吨/年。其它 8 个项目由于刚刚开展工作或工作进度缓慢，“十一五”期间能不能形成实际产能还是未知数，这 8 个项目设计能力 260 万吨/年。若只考虑 12 个项目可建成投产，则 2010 年我国羰基法醋酸生产能力可达到 445 万吨；若 20 个项目可以全部建成投产，2010 年我国羰基法醋酸产能可达到 705 万吨。若开工率按 85%计，届时羰基法醋酸产量将达到 378 万600 万吨。按生产 1 吨醋酸需要 0.6 吨甲醇计算，则需要消耗甲醇 227 万360 万吨。醇醚燃料和甲醇制烯烃：发展醇醚燃料有利于缓
10、解我国石油供需矛盾，是近期替代能源工作的重点。如果甲醇汽油标准能够在 2008 年制定完毕，而且国家允许甲醇汽车上市，同时加油站等配套系统能够得到完善，则预计 2010 年我国 M85M100 的甲醇汽车将达到 1 万辆左右，按每辆汽车每年消耗 20 吨甲醇计算，则共需要消耗甲醇 20 万吨。另外，预计到 2010 年我国将有 2000 万吨汽油掺烧甲醇，若比例按 15%计算，则需要 300 万吨甲醇。以上两部分共需要甲醇320 万吨。二甲醚具有无污染、燃烧热值高等优点，不但可以用作民用燃料，还能够作为柴油替代产品。目前，我国已经具备 93 万吨/年的二甲醚生产能力（全部是外购甲醇生产二甲醚）
11、。由于二甲醚生产技术国产化程度较高，预计“十一五”期间发展空间较大。继上海市二甲醚公交车投入试运行之后，北京、武汉等地也有意引进二甲醚公交车进行试运行。根据全国醇醚协会统计，“十一五”期间在建的二甲醚项目共有 14 个，产能合计 419 万吨/年。其中配套有甲醇的项目产能合计 90 万吨/年；需要外购甲醇的项目产能合计 329 万吨/年。若外购甲醇的二甲醚生产能力中有 70%可以在 2010 年年底前建成，加上现有能力 93万吨/年，届时需要外购甲醇的二甲醚产能总计为 323 万吨/年；若能够全部建成，则外购甲醇的二甲醚产能将达到 422 万吨/年。预计到“十一五”末期，生产二甲醚将需要市场采
12、购甲醇 480 万600 万吨/年。目前国际油价仍处于高位运行，相对于石油法烯烃而言，煤制烯烃具有一定的成本优势。同时，煤制烯烃也符合我国“少油富煤”的能源形势。预计“十一五”期间甲醇制烯烃将会有一定的发展空间。目前，我国共有 6 个甲醇制烯烃在建和拟建项目，烯烃产能合计为 325 万吨/年，共计消耗甲醇 996 万吨/年。但是由于这些甲醇制烯烃项目自身都配套有甲醇生产装置，所以不会外购甲醇，对我国的甲醇市场需求不会产生影响。作为燃料添加剂的 MTBE，由于市场需求比较稳定，“十一五”期间对于甲醇的需求量不会有大幅度的增长。预计 2010 年，MTBE 将消耗甲醇 50 万吨。其他：2005
13、年我国农药、医药行业共消费甲醇 74 万吨，其他行业如染料、溶剂以及甲胺、氯甲烷等有机原料行业共消费甲醇 112.4 万吨。根据专家预测，“十一五”期间，我国农药、医药、染料等行业对于甲醇的需求将会相对稳定；用于生产其他有机化工产品和用作溶剂的甲醇，其消费量的增长也不会太大。预计“十一五”末期，上述行业对于甲醇的需求量约为 260 万300 万吨/年。综上所述，预计 2010 年我国甲醇需求量约为 1800 万2100 万吨。“十一五”甲醇供需情况预测根据上面的统计，“十一五”期间，我国将至少新增甲醇产能 1200 万吨/年，若其余 7 个拟建项目能够顺利投产，则还要增加 670 万吨/年的甲
14、醇产能。2010年，我国甲醇产能将达到 2542 万3212 万吨。若开工率按 70%计算，届时产量将达到 1780 万2248 万吨；若开工率按 80%计算，产量将达到 2033 万2570万吨。“十一五”期间，甲醛、醋酸等产品对于甲醇的需求量相对稳定，不会有太大的变化。对甲醇需求影响最大的还是醇醚燃料领域，尤其是甲醇燃料。如果国家甲醇汽油、二甲醚相关标准及政策能够及时出台，那么甲醇燃料的市场需求量将大幅度上升，2010 年我国甲醇需求量将会达到甚至超过 2100 万吨。届时，我国甲醇的生产和需求将基本平衡。如果甲醇汽油、二甲醚相关标准和政策无法颁布或出台时间较晚，甲醇燃料市场需求将会受到很
15、大限制，届时我国甲醇需求量将只有 1800 万吨，甚至更少。考虑到近几年来，我国甲醇出口呈逐年增长趋势，“十一五”期间，如果国内甲醇行业出现过剩苗头，则可以考虑鼓励企业出口甲醇。假设到时候国际甲醇市场形势良好，我国甲醇出口比较顺利，出口量增长幅度也比较大，那么我国甲醇供需也会基本平衡或稍有过剩。若甲醇出口不顺利或增长幅度不大，届时国内甲醇将明显过剩。甲醇作为重要的基础有机化工原料，在化工产品中有着广泛的应用。随着世界化学工业的发展，特别是中国及亚太地区经济的持续高速发展，甲醇消费市场正在迅速扩大。同时，国内对甲醇燃料汽油的提倡以及甲醇燃料电池的研制成功，不但为我国甲醇产品开拓了更为广阔的市场，
16、而且也为我国甲醇产业提供了进一步发展的良好机遇。从近几年我国甲醇工业的发展来看，良好的宏观经济环境和下游需求的高速增长使我国的甲醇工业继续保持着稳定快速的增长态势，2005 年国内甲醇表观消费量达到 666.2 万吨，同比增长 16.3%，19952005 年期间，甲醇消费量的年均增长速度为 15.11%，良好的需求环境，使用我国的甲醇市场尚处于快速成长阶段。进入 2006 年在国内经济形势大好、甲醇需求增长以及国内外甲醇市场价格暴涨的影响，2006 年 1-12 月国内甲醇的表观消费量达到了 856 万吨，同比 2005 年相比增长了 22.4%。比前 5 年的年均增长率提高 10%。增长速度加快的原因，除去常规的甲醛、醋酸、MTBE 等行业需求稳步增加外，呼声高涨的甲醇燃料行业应该是需求增长的主要动力。目前我国有甲醇生产企业 200 多家，主要集中在几个较大的生产企业，其产能均在 10 万吨/年左右，2005 年我国甲醇总产能约为 650 万 t/a，装置开工率为 82.41%。目前，国内最大的甲醇单套装置规模为 40 万 t/a，主要的生产企业有榆林天然
