甲醇生產(chǎn)工藝與國內(nèi)外市場分析

孫興寧（新興能源科技有限公司，遼寧 大連 116081）

甲醇生產(chǎn)工藝與國內(nèi)外市場分析

孫興寧（新興能源科技有限公司，遼寧 大連 116081）

甲醇是一種常用的化工產(chǎn)品，國內(nèi)外對甲醇的需求量都非常大。甲醇的生產(chǎn)工藝對甲醇的產(chǎn)量和質(zhì)量都有較大影響。本文首先分析了甲醇生產(chǎn)工藝，然后討論了國內(nèi)外的甲醇市場情況，旨在為相關(guān)的甲醇生產(chǎn)技術(shù)人員提供參考。

甲醇生產(chǎn)；生產(chǎn)工藝；甲醇市場

化工生產(chǎn)是工業(yè)建設(shè)的主要內(nèi)容，化工產(chǎn)品在國家生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中都有應(yīng)用。加強對化工生產(chǎn)工藝的研究，能夠完善化工生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。甲醇是化工生產(chǎn)的重要原料，在國內(nèi)外的工業(yè)化進程中有重要作用。

1 甲醇生產(chǎn)工藝分析

甲醇的生產(chǎn)工藝分很多種，但截至到目前，合成氣制甲醇仍是全球甲醇生產(chǎn)商采用的最主要生產(chǎn)方法，按合成氣來源區(qū)分，國內(nèi)主要以煤基甲醇為主，國外則以天然氣基甲醇為主，而目前煤基甲醇、天然氣基甲醇均面臨著巨大的環(huán)保壓力和能源危機。因此，符合綠色化工、環(huán)境友好、以可再生資源為原料的甲醇制備技術(shù)，如：二氧化碳加氫、甲烷直接氧化、生物質(zhì)合成甲醇等工藝具有很大的發(fā)展?jié)摿?，下面簡要分析以上幾種工藝主要的生產(chǎn)技術(shù)，研究進展以及發(fā)展前景。

1.1 二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)進展

以二氧化碳和氫氣為原料來制取甲醇的歷史比較悠久，至今已經(jīng)有七十年的歷史，該制甲醇的技術(shù)在二十世紀末得到高度重視。這類甲醇生產(chǎn)工藝的溫度和壓力都比較低，相對來說安全性比較高，所用的溶劑一般為非極性溶劑或者弱極性溶劑。由于在整個生產(chǎn)加工過程中沒有過渡金屬當(dāng)催化劑，因此產(chǎn)品的雜質(zhì)少，基本沒有副產(chǎn)物生成，這就是二氧化碳加氫制取甲醇生產(chǎn)工藝的最大優(yōu)點。反應(yīng)的過程主要分為兩個部分，第一步是路易斯酸（B(C6F5)3）和路易斯堿（吡啶）組成的路易斯對使氫發(fā)生異裂，第二步是二氧化碳直接加氫制甲醇。關(guān)于該生產(chǎn)工藝所用的催化劑的研究取得了良好的成果，我國研究表明，在催化積淀選擇上要應(yīng)用片狀的氧化鋅晶型，因為片狀氧化鋅晶體的面與銅的協(xié)同作用比較好。這樣就能夠大幅度提高甲醇的選擇性。所以，在這種生產(chǎn)工藝中，要注意氧化鋅的形狀，從而保證催化劑的作用發(fā)揮到最好。

1.2 甲烷直接氧化制甲醇技術(shù)進展

以甲烷作為原料來制備甲醇可以分為兩種方式，一是直接轉(zhuǎn)化，二是間接轉(zhuǎn)化。在實際的生產(chǎn)中，應(yīng)用甲烷間接轉(zhuǎn)化成甲醇的工藝比較多。具體的生產(chǎn)工藝主要分為兩步，第一步是通過蒸汽裂解來得到所需要的碳氫化合物，第二步經(jīng)由合成技術(shù)來制成甲醇。這種生產(chǎn)工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)技術(shù)純熟，缺點是反應(yīng)條件不容易達到且整個工藝的耗能比較大。因此，在甲烷氧化制取甲醇的研究領(lǐng)域中，國內(nèi)外專家的目標集中在直接氧化法上。當(dāng)下研究核心的難題是反應(yīng)系統(tǒng)的研發(fā)，研究的要點是發(fā)掘適用于直接合成工藝的催化劑?，F(xiàn)階段，各個研究機構(gòu)取得了進展。DOW開發(fā)的甲烷直接氧化制備甲醇工藝突破了傳統(tǒng)氣相工藝與液相工藝的局限，能在溫和條件下進行。大連工業(yè)大學(xué)在離子液體中研究了負載型金屬催化劑催化甲烷直接氧化制甲醇的反應(yīng)。浙江大學(xué)研究了等離子體反應(yīng)器中銅基催化劑催化甲烷直接氧化制甲醇的反應(yīng)。雖然在甲烷氧化制取甲醇的工藝上取得了不同的進展，但是在大規(guī)模生產(chǎn)上依舊有很大的優(yōu)化空間。

2 甲醇國內(nèi)外市場分析

2.1 國外市場需求分析

甲醇作為重要的化工原料應(yīng)用于各種化工生產(chǎn)當(dāng)中，但是隨著大眾環(huán)保理念的加強，國外市場對甲醇的需求量發(fā)生了不同程度的變化。從全球范圍來看，甲醛仍是對甲醇需求量最大的品種，占全球甲醇消費總量的35%左右；甲基叔丁基醚（MT?BE）對甲醇的需求也達到25%左右，其他的甲醇用于生產(chǎn)醋酸、二甲醚、甲基丙烯酸甲酯、甲胺、烯烴、清潔燃料、溶劑和防凍劑等。鑒于對地下水域環(huán)境的保護和關(guān)注，美國已經(jīng)抵制MTBE的使用，隨著全球MTBE使用量的減少，將會對對甲醇業(yè)形成巨大的打擊，全球甲醇消費結(jié)構(gòu)將會發(fā)生巨大改變。另外，甲醇也是燃料電池中常用的化工燃料，國外在這個行業(yè)對甲醇的需求量一直比較穩(wěn)定。

2.2 國內(nèi)市場分析

我國甲醇產(chǎn)業(yè)鏈下游目前主要由甲醛、醋酸、甲醇制烯烴、二甲醚、甲醇燃料組成。隨著甲醇傳統(tǒng)下游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)萎縮，甲醛、二甲醚、MTBE、DMF的開工率逐漸下滑；而甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)則保持著高速發(fā)展的勢頭，截至2016年底，甲醇制烯烴的烯烴產(chǎn)能已經(jīng)突破1000萬噸，年需求甲醇突破3000萬噸，穩(wěn)居國內(nèi)甲醇需求第一的位置，而其中80%的是煤基甲醇。位居甲醇需求第二位的是甲醇燃料，其中甲醇船舶燃料具有較強的經(jīng)濟競爭力。此外，國內(nèi)已開發(fā)成功的煤制油工藝，目前受油價低迷影響，煤制油項目盈利能力不足，隨著工藝的后續(xù)發(fā)展和能源價格的變化，煤制油對甲醇的需求在將來也會邁上一個新臺階。綜合國內(nèi)外甲醇市場的需求可知，隨著能源價格的提高，甲醇的生產(chǎn)成本隨之提高，因此提高甲醇衍生物的環(huán)境友好型性能，拓寬甲醇的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)節(jié)能降耗，環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝，有助于甲醇應(yīng)對國內(nèi)外市場對其需求的波動，有利于甲醇在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中的長足穩(wěn)定發(fā)展。

3 結(jié)語

甲醇的生產(chǎn)工藝隨著生產(chǎn)原料的不同而不同，在眾多生產(chǎn)工藝中，生物質(zhì)制甲醇技術(shù)是研究重點。生物質(zhì)制甲醇工藝的使用，是化工生產(chǎn)與環(huán)境保護和諧發(fā)展的工藝，既能夠保證工業(yè)生產(chǎn)，又能夠處理污染環(huán)境的廢棄生物質(zhì)。國內(nèi)外甲醇市場對甲醇的需求隨著全球經(jīng)濟的變化而出現(xiàn)波動，但整體上市場對甲醇的需求量是上升趨勢。因此，相關(guān)的甲醇生產(chǎn)技術(shù)人員要加強對工藝的研究。

[1]穆仕芳,尚如靜,魏靈朝,蔣元力.我國甲醇汽油的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析[J].天然氣化工(C1化學(xué)與化工).2012(01).