甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考

第1期(總第110期)No. 1( Total No 110)2004年2月Coal Chemical IndustryFeb.2004甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考雍永祜(中國化工學(xué)會(huì )煤化工專(zhuān)業(yè)委員會(huì ),610041)摘要隨著(zhù)石油資源的日趨枯竭能源結構將出現新的變化。甲醇是二次清潔能源又是T業(yè)原料,它可以直接作代用燃料,其衍生物可以是多種化工原料。預計中國的甲醇工業(yè)將取得較快發(fā)展。關(guān)鍵詞能源變革甲醇二甲醚甲醇衍生物文章編號:1005-9598(2004)-01-000905中圖分類(lèi)號:TQ519文獻標識碼:A21世紀,世界石油資源逐步走向枯竭,可再生能礎之上。表1、表2列出了中國能源資源與能源消費結源不可能完全補償能源需求,化石能源仍占據主要地構。位。能源消費結構將相繼出現以天然氣和煤炭為主的1.1電力工業(yè)時(shí)期。能源的變革過(guò)程以多元化為標志,逐步由量變中國火力發(fā)電占發(fā)電總量的75%,而火力發(fā)電以到質(zhì)變。能源的變化將引起人們消費能源方式的變煤為主要原料這是既定的國策,但目前大多數火力發(fā)化,汽車(chē)工業(yè)將首當其沖,燃油車(chē)將衰落,過(guò)渡型車(chē)電廠(chǎng)以粉煤直接燃燒的鍋爐為主,有近400萬(wàn)tSO2燃料電池車(chē)將興起。在這種興衰更替的變革中,各國排放,占每年總排放量1926.6萬(wàn)t的20%,成為酸雨家各地區必將依其資源供應和國情出現多種模式。的元兇。隨著(zhù)噸硫排放收費的提高,促使企業(yè)投資解決尾氣治理,但根本改變污染的途徑是建立現代煤炭1中國的能源與消費多聯(lián)產(chǎn)的新一代能源工廠(chǎng),它可以用高硫煤,并做到硫磺回收和實(shí)現潔凈燃燒,綜合效益較高。中國許多中國是資源和能源相對匱乏的國家,缺油、少氣,大型煤礦正在進(jìn)行規劃,個(gè)別企業(yè)已從自備電站人煤炭稍為豐富,而人口眾多,人均能源消費增長(cháng)很快,手,實(shí)現煤-化-電的聯(lián)合。在北京市能源調整規劃是能源消費的大國。面對石油匱乏輸人能源勢不可中準備將一批基本達到壽命的燃煤電廠(chǎng)改造為燃氣擋,但國力有限,國內發(fā)展必定建立在以煤為主的基發(fā)電廠(chǎng)。衰1我國能源資源狀況石油天然氣中國能源資源探明總儲量10077.0億t160.0億t20606.0億m319233.0億kWh占全國能源資源探明總儲量/%中國剩余可采儲量1145,0億t7億t13668.9億m12600.0億kW占全國能源資源探明可采儲量/%3.4占世界探明可采儲量/%11.6世界排名次序全球可開(kāi)采年限/a中國可開(kāi)采年限/a114.549.3注:1)以2000年油氣產(chǎn)量計算,數據來(lái)源于《中國能源發(fā)展報告2001年版中國煤化工狀況百萬(wàn)t油收稿日期;2003-09-16作者簡(jiǎn)介:雍永枯,男,1936年生,1959年畢業(yè)于大連理工大CNMHO消費結構學(xué)無(wú)機T藝專(zhuān)業(yè)教授級高工?，F任國家C化學(xué)T程研究開(kāi)∞0年201年石油天然氣煤核電水電發(fā)中心專(zhuān)家委員會(huì )秘書(shū)長(cháng)。844.3839.7231.9249.0520.64.058.32004年第11.2交通運輸中國國民經(jīng)濟連續穩步增長(cháng),石油消費增加很2甲醇是二次清潔能源又是工業(yè)原料快。汽車(chē)工業(yè)以驚人的速度增長(cháng),汽車(chē)的社會(huì )保有量已漲至2000多萬(wàn)輛,公路、水運、航空所組成的運輸20世紀末,世界甲醇商將甲醇生產(chǎn)大量轉向石油網(wǎng)對成品油耗量很大,城市對液化石油氣要求也在增伴生氣廉價(jià)而又豐富的中東和北非,甲醇裝置的規模加;石油化工行業(yè)中,相當一部分基礎原料缺口甚大,增大到80萬(wàn)t/a-150萬(wàn)t/a。使甲醇的價(jià)值從單一的國外巨頭紛紛加快投資中國的大型石化企業(yè)和煉油化工原料變?yōu)榱颂烊粴獾拇紊茉雌髽I(yè)。這些動(dòng)向加速了石油進(jìn)口加大了對國外石油天然氣是清潔能源,但儲藏分布并不均衡,運輸的依存度。2002年消耗石油2.3億t,進(jìn)口7000萬(wàn)靠管網(wǎng),也可以液化后船運,但儲存系統很麻煩。將天t,依存度30%,預計2005年耗量超過(guò)26億t依存然氣合成為甲醇,甲醇可以像運輸石油一樣,既可以度37%,2010年耗量突破3億t依存度45%。由于石管運又可以船運、車(chē)運。而甲醇可以分解為燃料氣,直油資源的有限性而引起的國際風(fēng)云,將直接影響中國接作代用燃料,又可合成二甲醚,還可以生產(chǎn)H2、汽的油品價(jià)格,總的趨勢是不可逆轉的油價(jià)上漲,對中油烯烴和許多含氧化合物。因此把甲醇看作21世紀國的財政負擔越來(lái)越重,能源安全日趨緊迫的一種清潔能源是具遠見(jiàn)卓識的?；谏鲜霈F狀,除了建立穩定友好的原油供應渠中國天然氣儲藏有限,西氣東輸天然氣價(jià)格已達道之外,更為迫切的是發(fā)展代用燃料。近年來(lái)煤液化、到1.50元/m3-2.00元/m3的地步,化工生產(chǎn)難以問(wèn)煤合成油煤制甲醇、甲醇衍生物、二甲醚、MBTE、碳酸津,在西部原料產(chǎn)地,井口價(jià)已達0.46元/m3,管輸每二甲酯、脂肪酸甲酯、發(fā)酵乙醇都先后規劃并實(shí)施。其100km運費0.03元/m3~0.07元/m3。西部使用價(jià)已達中最為經(jīng)濟的是甲醇及其衍生物,因而在許多地區已到0.56元/m3-0.65元/m3,與中東0.12元/m3-0.26實(shí)現甲醇燃料,M、M1、Mz、M0、M、Mm供應,并相應元/m3相比差異很大。而中國有極為廉價(jià)的高硫煤,價(jià)出現了多種甲醇燃料汽車(chē)。格60元/t-80元/t,按照生產(chǎn)1t甲醇,消耗天然氣1.3民用燃料900m3~l000。,消耗煤1.5t~1,7t計,煤制甲醇成本木材和煤球、蜂窩煤是20世紀中國多數城市和低得多,并可以與國外價(jià)廉天然氣生產(chǎn)甲醇的成本相農村的民用燃料,20世紀末期城市民用燃料向天然接軌。因此甲醇在中國可以看作為煤炭的二次清潔能氣、煤氣和液化石油氣方向發(fā)展。西氣東輸工程促進(jìn)源,與火電二次清潔能源相似。大力發(fā)展煤為原料的了城市民用燃料向天然氣轉變。對少數特大城市的煤大型化甲醇并大力推動(dòng)甲醇能源利用和甲醇下游化氣廠(chǎng)家而言存在轉產(chǎn)關(guān)閉問(wèn)題。但對眾多的中、小城工生產(chǎn)是21世紀中國能源結構變化中的一個(gè)重要方市和天然氣管道未經(jīng)過(guò)的城市而言,仍然要以煤氣、向,是中國擺脫對進(jìn)口石油過(guò)分依賴(lài)的根本措施。二甲醚、液化石油氣為主體。煤炭與石油之間的更替集中在二甲醚更替液化石油氣方面。而發(fā)展大型甲醇3中國甲醇的需求、產(chǎn)能、產(chǎn)量與價(jià)格的現狀即區態(tài)氣頗在的曲靖和四川西昌提出建“二甲醚燃料城市”。中國甲醇的產(chǎn)能,表觀(guān)需求、產(chǎn)量、進(jìn)口量和出口1.4天然植物和城市垃圾的利用已引起人們的重視量如圖1所示,2001年產(chǎn)量為206萬(wàn)t,進(jìn)口1.4在中國目前已開(kāi)始發(fā)展利用“搗庫陳糧”、“甘蔗萬(wàn)t,表觀(guān)需求為340萬(wàn)t。2002年產(chǎn)量211萬(wàn)t,進(jìn)渣”、“野生植物根”、“城市廢油”生產(chǎn)綠色燃料乙口185萬(wàn)t,表觀(guān)需求396萬(wàn)t,表觀(guān)需求量已超過(guò)生醇和脂肪酸甲酯的生產(chǎn),城市垃圾和農村桔桿的氣化產(chǎn)能力。根據圖中的數據可作如下的分析制取合成氣和甲醇也將應運而生。從長(cháng)遠而言,化石(1)由于中國對甲醇衍生物的需求增加,同時(shí)有能源總是有限的,不會(huì )再生:而醇類(lèi)燃料的發(fā)展不應部分甲醇摻人汽油。表觀(guān)需求量呈指數函數上升該發(fā)生乙醇燃料和甲醇燃料的沖突,乙醇價(jià)位高不年增長(cháng)率超過(guò)16.7%,其增長(cháng)速度很快。能總靠國家補貼,應該用一種ME混合燃料,以廉價(jià)中國煤化工長(cháng)在199-200的甲醇為主體,乙醇為助溶劑。這種燃料可彌補乙醇年CNMH廠(chǎng)在2000年甲醇價(jià)格燃料的價(jià)格問(wèn)題低迷時(shí),計多直閑、們廾、,表觀(guān)開(kāi)工率降至50%以下,2001年~2002年甲醇價(jià)格升至高位,但表觀(guān)開(kāi)004年2月雍永祜:甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考11工率才升至62%,充分說(shuō)明了中國現有甲醇生產(chǎn)裝置際甲醇價(jià)格的變化同步,并為國際甲醇市場(chǎng)需求變化急待做結構上的改革。大型化甲醇急待發(fā)展。所左右。從2002年的低谷和2003年伊拉克戰爭前夕(3)由于中國甲醇產(chǎn)需之間矛盾日臻尖銳,進(jìn)口的高峰可以清楚的看到這一點(diǎn)。量呈線(xiàn)型上升,對園際市場(chǎng)的依賴(lài)也加劇國際市場(chǎng)的甲醇,因為生產(chǎn)基地在產(chǎn)油區,使用2中國甲醇的價(jià)格油田氣,不采油就沒(méi)有氣。因而其價(jià)格與石油的價(jià)格圖2標繪出1994年2008年間中國在國際市場(chǎng)和產(chǎn)油區的政治形勢密切相連,其作為能源的意義已中甲醇的價(jià)格變化。中國甲醇市場(chǎng)一直受?chē)H甲醇市明顯的體現。目前來(lái)看研究中國甲醇的市場(chǎng)價(jià)格,既場(chǎng)的影響,但1997年以前影響波幅小,時(shí)間延續短。要了解國際能源價(jià)格和國際甲醇價(jià)格,同時(shí)要了解中這是因為當時(shí)生產(chǎn)量基本能滿(mǎn)足國內需求,不依賴(lài)進(jìn)國甲醇對進(jìn)口的依賴(lài)程度。1993年~2003年國際市場(chǎng)口,1998年以后,中國國內甲醇的價(jià)格變化,幾乎與國甲醇價(jià)格見(jiàn)圖3。l9861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002年份◆能力■-產(chǎn)量▲-進(jìn)口量×出口量一表觀(guān)消費量圖11986年~2002年中國甲醇供需情況示意圖圖2199年-2003年中國市場(chǎng)甲價(jià)格示意圖圖31993年~2003年國際市場(chǎng)甲醇價(jià)格示意圖80萬(wàn)t/a-160萬(wàn)t/a規模相比,差距甚遠。此外國內4中國甲醇的產(chǎn)能及其發(fā)展動(dòng)向生產(chǎn)甲醇的原料主要是天然氣和煤,目前國內大型甲醇企業(yè)所用天然氣0.46元/m3-0.78元/m3價(jià)格太中國甲醇裝置總生產(chǎn)能力為350萬(wàn)t/a,但規模貴,而煤炭出廠(chǎng)價(jià)雖然較為便宜但運到沿海則增至偏小,最大裝置規模僅20萬(wàn)t/a,企業(yè)規模20萬(wàn)t/a中國煤化工能與國外大型甲醇以上僅3家,10萬(wàn)t/a~15萬(wàn)t/a為7家,5萬(wàn)CNMHG/m的天然氣相比t/a-10萬(wàn)t/a有15家,1萬(wàn)ta~5萬(wàn)t/a有20多因此國內甲醇令后如何與國際甲醇規模接軌是突出家,尚有年產(chǎn)幾千噸的聯(lián)醇廠(chǎng)。與國外大型甲醇裝置的戰略問(wèn)題。12煤化工204年第1期由于中國甲醇市場(chǎng)需求增長(cháng),而價(jià)位又處于高未來(lái)幾年內上述的用途將會(huì )發(fā)生變化,在化工利位,刺激了企業(yè)擴建和新建甲醇裝置的決心,在200用方面有…一定的增長(cháng)勢頭年甲醇的產(chǎn)能將增加到450萬(wàn)t/a~550萬(wàn)t/a左右。(1)甲醛2002年產(chǎn)量335.6萬(wàn)t,2003年1月目前已進(jìn)行設計和建設的裝置有滬天化40萬(wàn)4月115.58萬(wàn)t,2002年同期產(chǎn)量為95,25萬(wàn)t,增t/a、神木20萬(wàn)t/a、渭河20萬(wàn)t/a、中原油田30萬(wàn)長(cháng)了21%,估計今后幾年甲醛每年增產(chǎn)率為10%~18%t/a、山西焦化24萬(wàn)t/a、魯南24萬(wàn)t/a。3萬(wàn)t/a-8之間,其消耗甲醇量:2002年154.5萬(wàn)t,2003年約萬(wàn)t/a裝置有宜賓高縣5萬(wàn)t/a、云南曲靖8萬(wàn)t/a、182萬(wàn)t左右,仍居甲醇消耗大戶(hù)之首位河南義烏6萬(wàn)L/a獨山子3萬(wàn)t/a,還有沐陽(yáng)、淄博(2)醋酸中國現有三套羰基合成醋酸裝置,設等小裝置,擴建裝置有川西北甲醇廠(chǎng)、榆林天然氣化計能力35萬(wàn)t/a,實(shí)際產(chǎn)量達41萬(wàn)t/a。隨著(zhù)揚子乙工廠(chǎng)等。在較長(cháng)遠的規劃中,山西200萬(wàn)t/a、寧夏45酰改造為35萬(wàn)t/a和兩套20萬(wàn)t/a醋酸投產(chǎn),吳涇萬(wàn)t/a-100萬(wàn)t/a、陜西重化基地150萬(wàn)t/a816廠(chǎng)醋酸改造為35萬(wàn)t/a,近年之內產(chǎn)量將達到122萬(wàn)50萬(wàn)t/a、淮南90萬(wàn)t/a等。t/a,如果上海與陜西計劃獲準可達170萬(wàn)t/a-19應該看到:①在新增裝置的同時(shí),有一批小甲醇萬(wàn)t/a,消耗甲醇可達66萬(wàn)t/a-103萬(wàn)t/a,是可望逐步淘汰,產(chǎn)能的增長(cháng)還是有限的。②在甲醇摻燒增加較快的品種未全面啟動(dòng)之前,國內供需情況將出現不同程度的緩(3)甲基叔丁基醚(MBTE)中國有40套MBTE解,價(jià)格定位又將出現新的變化。這些變化又會(huì )反過(guò)裝置,2003年產(chǎn)量已達150萬(wàn)t/a,年消耗甲醇60多來(lái)影響企業(yè)在甲醇長(cháng)遠規劃中的投入。這是甲醇工業(yè)萬(wàn)t,雖然美國開(kāi)始禁止使用MBTE,但尚未波及歐洲面臨的現實(shí)。③在新建、擴建的甲醇裝置中,有一部分和亞洲。中國生產(chǎn)各類(lèi)油品3400萬(wàn)t/a,催化裂化油并不具有便宜的原料優(yōu)勢,在與國際甲醇價(jià)格競爭中品占80%左右,汽油中烯烴高達45%~50%,存在烯烴缺乏優(yōu)勢,因而這些企業(yè)將加強下游產(chǎn)品的生產(chǎn),供高,辛烷值不足,硫含量高三大缺點(diǎn)。想改加乙醇,但當地使用。以運輸差價(jià)來(lái)補償原料差價(jià)以對抗進(jìn)口甲價(jià)格高,產(chǎn)量少, ETBE和TAME也還有類(lèi)同問(wèn)題,因此醇的威協(xié)。④只有一大批大型甲醇裝置在原料便宜地MBE仍為廉價(jià)的辛烷值添加劑,其發(fā)展尚有一定的空區建立起來(lái),并完善了運輸和貯存體系網(wǎng),中國的甲間,可望達200萬(wàn)t/a,耗甲醇86萬(wàn)t/a左右醇才能真正成為清潔能源,滿(mǎn)足國民經(jīng)濟的各種需(4)苯二甲酸二甲酯(DMT)目前中國的聚酯產(chǎn)求量為170萬(wàn)t/a,對苯二甲酸二甲酯產(chǎn)量?jì)H50萬(wàn)t/a左右,丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸酯年產(chǎn)各10多萬(wàn)t5中國甲醇消費展望消費甲醇30萬(wàn)t/a左右。今后發(fā)展空間不是很大。從上面幾種主要產(chǎn)品來(lái)看目前共消費267.3萬(wàn)目前中國甲醇的消費已不是單一的化工基本原ta,預計2005年-2008年消費甲醇可能達到330萬(wàn)料,作為新能源的比重不斷增大,2002年的甲醇消費t/a。其他化工方面消耗按7%的增值消費甲醇可增至分配見(jiàn)表3。93萬(wàn)t/a?；は募状嫉目偭?23.2萬(wàn)t/a甲醇作為代用燃料,正在逐步的推廣,2002年大表3甲醇消費比例約有42萬(wàn)t甲醇用于燃料,相當于配制M汽油840項目萬(wàn)t占我國汽油產(chǎn)量20%左右。城市中使用二甲醚或摻汽油二甲醚代柴油尚未大量推廣。隨著(zhù)渭河、寧夏淮南、甲醛云南等二甲醚生產(chǎn)裝置的建立和大面積的推廣,二甲甲基叔丁基醚15.2對苯二甲酸二甲酯醚需求將出現廣闊的前景。醋酸目前中國甲醇燃料的發(fā)展,受石油價(jià)格和甲醇價(jià)聚乙烯酸3格的影響甚大,山西省一些甲醇供應站改回供應汽油就是市場(chǎng)經(jīng)濟的一種自然現象。而國際石油與甲醇價(jià)甲胺3.9格中國煤化工摩短缺,中國甲醇進(jìn)酯醚類(lèi)(醋酸二甲酯碳酸二甲酯、二位苯甲醚、二甲醚等)6.0口甲醇制氫2,0CNMHG下的因素。甲醇價(jià)格的尚不下,剛源」國內屮群表且的新建與擴建。這其他種相互影響和相互制約的因素構成了甲醇工業(yè)發(fā)展2004年2月雍永枯:甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考13的動(dòng)力和阻力。只有以廉價(jià)原料大型化甲醇裝置的建立,對進(jìn)口依賴(lài)的減弱價(jià)格回調,才能為燃料甲醇的參考文獻發(fā)展創(chuàng )造更好的條件。目前中國的甲醇工業(yè)正沿著(zhù)個(gè)良性的軌道前進(jìn)。2003年1月份~4月份甲醇[]陳洲其張洽制定符合國情的能源發(fā)展戰略[J.潔凈為91.5萬(wàn)t,比2002年同期產(chǎn)量62.95萬(wàn)t增長(cháng)煤信息,2003,(39):2-345.35%,1月份-9月份甲醇產(chǎn)量已達到217.95萬(wàn)t,(2]張固熊興和曾紀龍第十二屆全國化肥一甲醇與新預計年產(chǎn)量290萬(wàn)t左右,進(jìn)口比例由2002年的50%產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研討會(huì )論文集[C].成都:化肥工業(yè)信息總站下降到30%左右。大慶甲醇廠(chǎng)第一次向韓國出口了2003.706000甲醇。這就是當前甲醇行業(yè)的軌跡。預計中國3自備“火電”該怎樣清身自好[N.中國化工報,200甲醇生產(chǎn)在新建裝置的推動(dòng)下,未來(lái)的5年~10年內將高峰疊起,進(jìn)口比例將進(jìn)一步下降,其價(jià)格也將【4]王曉云油價(jià)上漲是大趨勢N].中國化工報,2030412(3)回落到1700元/t~2000元/t左右,就更有利于甲[5]田恒水,第十二屆全國化肥-甲醇與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)醇汽油燃料、二甲醚燃料、汽油添加劑、汽油清潔劑的研討年會(huì )論文集[C]成都:化肥T業(yè)信息總站,2003發(fā)展與推廣。中國能源專(zhuān)家清華大學(xué)倪維斗院士最近提出在5[6]李奮明第十二屆全國化肥-甲醇與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研討年內中國將出現500萬(wàn)t/a-1000萬(wàn)t/a二甲醚的年會(huì )論文集[C].成都:化肥工業(yè)信息總站,2003.194是專(zhuān)家們的遠見(jiàn)和呼聲。企業(yè)家應把握這場(chǎng)能源變革[8]郝興仁中國MBTE發(fā)展空間還有多大N中國化工的時(shí)機。報,20307-07Ponderation deeply over the Methanol Industryong yong.(Committee of Utilization in Coal Chemical Industry, 610041)Abstract The energy structure will have new variation with the exhausted petroleum resourcesMethand is both a clean energy and a chemical feedstock. It can be used as a substitutive fuel and itsderivatives can be used as chemical feedstocks. It is expected that methanol industry will have fastdevelopment in ChinaKey words energy revolution, methanol, DME, methanol deriv歡迎訂閱2004年度《化工設備與防腐蝕》雜志《化設備與防腐蝕》是由原國家科委批準,中國化工機械動(dòng)力技術(shù)協(xié)會(huì )主辦的科技信息型刊物。本刊面向化工和石油化下等過(guò)程工業(yè)企業(yè),交流設備管理經(jīng)驗;介紹設備設計、制造、維護檢修和防腐蝕技術(shù);反映化工裝備新材料新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品;發(fā)布設備供求信息,促進(jìn)企業(yè)設備技術(shù)進(jìn)步。本刊信息豐富,內容全面,實(shí)用性強發(fā)行量大。主要欄目有專(zhuān)題報道、設備管理、維護與檢修、動(dòng)力技術(shù)、腐蝕與防護技術(shù)改造綜合信息、產(chǎn)品與市場(chǎng)等本刊雙月20日出版,每期定價(jià)12.00元,全年6期共72元(免郵費)。郵發(fā)代號:82-610郵局匯款:北京市朝陽(yáng)區惠新里3號《化工設備與防腐蝕》編電話(huà):(010)64980792/64981032YH中國煤化工CNMHG開(kāi)戶(hù)單位:北京進(jìn)展期刊社開(kāi)戶(hù)銀行:北京市商業(yè)銀行亞運村支行賬號:010903197001201052151-74