甲醇发展文献综述

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1、甲醇发展文献综述1.1甲醇的基本性质甲醇 又称木精、木醇、木酒精 纯甲醇为无色透明略带乙醇气味的 易挥发液体沸点65弋熔点-97.8弋闪点16弋折射率1.3278和水相 对密度0.7915(20/4。甲醇能和水以任意比相溶但不形成共沸物能 和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶 并形成恒沸点 混合物。甲醇能和一些盐如CaCI2、MgCI2等形成结晶化合物称为结 晶醇如CaCI2CH3OH、MgCI26CH3OH和盐的结晶水合物类似甲醇 蒸气能和空气形成爆炸性混合物爆炸极限 6.0 36.5体积。甲醇燃烧时 无烟火焰呈蓝色7。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原 子上的三个氢

2、原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸 氧化的最终产物是二氧化碳和水。试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置 于较冷处。1.2甲醇工业发展状况1.2.1甲醇生产工艺的发展1923 年德国 BASF 公司首先用合成气在高压下实现了甲醇的工业 化生产直到1965年这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。1966年 英国ICI公司开发了低压法工艺接着又开发了中压法工艺。1971年德 国的 Lurgi 公司相继开发了适用于天然气 渣油为原料的低压法工艺。 由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面 具有明显的优越性 所以从 70 年代中期起 国外新建装置大多采用低压 法工艺。世界

3、上典型的甲醇合成工艺主要有ICI工艺、Lurgi工艺和三 菱瓦斯化学公司(MCC)工艺。目前国外的液相甲醇合成新工艺具有投 资省、热效率高、生产成本低的显著优点尤其是LPMEOHTM工艺采 用浆态反应器 特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低 H2 (CO CO2)比的原料气在价格上能够与天然气原料竞争。我国的甲醇生产始 于1957年 50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料 来生产甲醇的装置。60年代建成了一批中小型装置并在合成氨工业的 基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。70 年代四川维尼纶厂引进了一 套以乙炔尾气为原料的95 kt/a低压法装置采用英国ICI技术。1995 年

4、12 月 由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的 200 kt/a 甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产 标志着我国甲醇生产技 术向大型化和国产化迈出了新的一步。2000年 杭州林达公司开发了拥 有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术打破长期来被ICI、 Lurgi等国外少数公司所垄断拥的局面并在2004年获得国家技术发明 二等奖。2005 年 该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上。1.2.2 甲醇原料的发展自 1923 年开始工业化生产以来 甲醇合成的原料路线经历了很大 变化。20 世纪 50 年代以前多以煤和焦碳为原料 50 年代以后 以天然 气为原料的甲醇生产流程

5、被广泛应用 进入60 年代以来 以重油为原料 的甲醇装置有所发展。对于我国 从资源背景看 煤炭储量远大于石油、 天然气储量 随着石油资源紧缺、油价上涨 因此在大力发展煤炭洁净利 用技术的背景下 在很长一段时间内煤是我国甲醇生产最重要的原料。1.3 甲醇应用状况 近年来我国甲醇需求增长平稳一部分来自于传统应用领域如甲醛 生产等而新应用领域如醋酸及MTBE等则支撑着甲醇需求的增长。广 义地说甲醇应用可分为两大应用领域即MTBE和化工应用MTBE曾 经是甲醇需求快速增长的主要带动者 但现在也有逐年减弱的趋势。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

6、、涂料、纺织物及纸张等的处理剂 其中用作木 材加工的胶粘剂约占其消费总量的80 。甲醛需求的增长速度和国民生 产总值的增长速度密切相关。甲醛还用来生产缩醛树脂和特种化学品 的 1,4-丁二醇 其增长速度很快 但不会显著改变甲醛的总体需求状况。 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。甲基丙烯酸 甲酯约占全球甲醇需求的2 3 主要用来生产丙烯酸板材、表面涂料和模塑树脂等 预计发达 国家的增长速度比较适中 而亚洲地区的增长速度较快。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 MT

7、BE 它是高辛烷值无铅汽油添加剂 亦可用作溶剂。自 1973 年第一套100 kt/a装置建成投产以来它已成为世界上仅次于甲醛的第 二大甲醇消费大户。甲基叔戊基醚(TAME)也是重要的汽油含氧添加剂 由于历史原因 总产量还不大。在寻求汽油替代燃料的过程中 醇醚燃料 具有较大的应用潜力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而 成的新型液体燃料 燃烧效率和热效率均高于液化气。由于二甲醚的挥 发性好 该燃料有效地克服了甲醇燃料不易点燃、需空气充压、外加预 热器及安全运输等方面的缺点。甲醇也可以直接作为汽车燃料使用。1.4甲醇市场状况自2002年年初以来 我国甲醇市场受下游需求强力拉动 以及生产 成

8、本的提高 甲醇价格一直呈现一种稳步上扬走势。甲醇市场价格最高 涨幅超过100% 甲醇生产的利润相当丰厚 效益好的厂家每吨纯利超过 了1000元/吨因而甲醇生产厂家纷纷扩产和新建使得我国甲醇的产能 急剧增加。目前在建或拟建的大型甲醇项目主要有 中海石油化学有限 公司在海南建设的年产 180 万吨甲醇项目 其中第一期工程为年产 60 万吨甲醇 山西焦化集团有限公司年产 12 万吨的甲醇技术改造项目 内 蒙古鄂尔多斯市华建能源化工有限公司的年产100万吨甲醇项目 其中 第一期工程年产40万吨甲醇我国陕西榆林天然气化学工业公司在陕西 榆林的30万吨/年甲醇装置建成后甲醇生产能力将增加到73万吨/年 山

9、东兖州煤业股份有限公司在陕西榆林投资建设年产 230 万吨甲醇工 程其中一期工程为年产60万吨甲醇哈尔滨气化厂的年产25万吨的新 建甲醇装置新装置建成后该厂的甲醇生产能力将接近40万吨/年香港 建滔化工集团与重庆长寿化工园合资建造的年产75万吨甲醇项目重庆 化医控股 集团 公司与日本三菱化工合资兴建的年产 85 万吨甲醇项目 届时重庆的甲醇总产量将达到200万吨 长寿化工园也将成为全国最大 的天然气化工基地。据粗略统计 这些新建甲醇装置如果全部建成投产 新增加的年产能至少在500万吨以上 将对我国甲醇市场供求关系产生 明显的影响。1.5甲醇发展方向甲醇是极为重要的有机化工原料 在化工、医药、轻

10、工、纺织及运 输等行业都有广泛的应用 其衍生物产品发展前景广阔。目前甲醇的深 加工产品已达 120 多种 我国以甲醇为原料的一次加工产品已有近 30 种。在化工生产中 甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基 叔丁基醚 MTBE 、聚乙烯醇 PV A 、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯 DMT 、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。当前国际上80%以 上的甲醇生产都是以天然气为原料 因此天然气的供应状况及价格高低 对国际甲醇市场影响甚大。业内人士普遍预计 到 2010 年国际油价仍 将居高不下可能会成为近几年来平均油价最高的一年平均水平将在40 美元/桶以上 受此影响 国际天然气价格也将居高

11、不下 年平均水平预计 将达到 7 美元/百万英热单位以上 属近几年来的一个比较高的价位 这 直接导致了国际甲醇生产成本居高不下。尽管现在国内甲醇产能中煤 路线所占比例超过60% 但自2004年以来我国煤炭价格大幅上涨对国 内甲醇生产企业也施加了很大的压力。另外 我国甲醇装置的规模普遍 较小没有达到规模经济。所有的产能由200多家企业分享平均产能偏 小 这也是一个隐忧。产能剧增下游能否消化成问题。总的来说当前中 国的甲醇投资将面临成本增加和区域性的供需不平衡等问题 一拥而上 兴建的甲醇装置很可能会导致供应过剩 这样将会引起市场低迷、企业 的经济效益低下等后果。1.6甲醇行业的发展建议世界基础有机

12、化工原料中 甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯 是一 种很重要的大宗化工产品。作为有机化工原料 用来生产各种有机化工 产品。虽然目前世界甲醇市场已供大于求而且新建装置还将继续建成投产 但是根据专家对汽车代用能源的 预测 甲醇是必不可少的替代品之一。另外 甲醇下游产品的开发也会进 一步促进甲醇工业的发展 因此 甲醇工业的发展前景还是比较乐观的。 (1) 生产装置大型化我国甲醇工业目前还在一定程度上面临着进口产品 的冲击 原因是国内大部分装置规模小、技术落后、能耗高造成生产成 本高 无法与国外以天然气为原料的大型或超大型甲醇装置抗衡 另一方 面 通过多年来技术引进及国内科研院所、高校的研究开发目前我国

13、甲 醇工业已基本使用了国外各种类型的传统低压气相法反应装置 催化剂 研制也达到国际最高水平 新工艺的研究也有较大的进展 主要问题在于 装置的大型化。(2) 重视新技术加大基础研究工作液相甲醇合成工艺具 有技术和经济双重优势。在不远的将来会与气相合成工艺在工业上竞 争 并会趋于完善 循着类似低压法代替高压法的历程逐渐取代气相合成 工艺。因此 应加大对液相合成工艺研究开发力度 一定要开发出自主的 先进成套技术。C02加氢合成甲醇、甲烷直接合成甲醇是甲醇工业的 热点开发技术 一方面要跟踪国外先进技术 另一方面应加大基础研究工 作 尤其是催化剂的研究开发。(3) 谨慎投资避免盲目建设当前 甲醇项 目受到诸多企业的青睐 因此 近几年诸多企业纷纷上马甲醇项目 仅 2006年初至目前 5月17日就有至少9个甲醇拟在建项目。项目的投 资过热必然会导致甲醇产品过剩进而使市场竞争异常惨烈直至企业受 损。因此对于甲醇项目建设投资一定要谨慎。我国煤炭资源丰富甲醇 是目前可以大规模生产的煤化工产品之一。当前 甲醇作为石油的补充 已成现实。长远看 甲醇亦可成为石油的主要接续资源之一。甲醇制乙 烯、丙烯的研究正初现曙光 按目前的油价和烯烃价格 甲醇制烯烃的预 期经济效益可以和以石脑油和轻柴油为原料制烯烃大体相近。因此 从 我国石油接续资源考虑适度发展甲醇工业具有重要的战略意义