我國甲醇工業(yè)的現狀與未來(lái)

第20卷第7期現代化工Vol.20 No.72000年7月Modern Chemical IndustryJul. 2000專(zhuān)論與梁述我國甲醇工業(yè)的現狀與未來(lái)馬兵(重慶維明化工有限公司401254)摘要簡(jiǎn)要回顧了我國甲醇工業(yè)發(fā)展過(guò)程及90年代起落的情況指出目前絕大部分甲醇裝置沒(méi)有利潤、虧損、停產(chǎn)和減產(chǎn)的原因在于產(chǎn)品成本的制約、國內外競爭壓力、經(jīng)濟環(huán)境與市場(chǎng)變化。建議發(fā)展單系列大型化甲醇裝置重現液相合成工藝的研究，以充分的天然氣煤層氣等資源為保證發(fā)展甲醇燃料、電池及羰基化合成等技術(shù)來(lái)培養消費市場(chǎng),以促進(jìn)甲醇工業(yè)的發(fā)關(guān)鍵詞甲醇市場(chǎng)合成工藝燃料Current situation and prospect of China' s methanol industryMA Bing( Chongqing Weimin Chemical Company Lud. ,401254 )Abstract The development of China' s methanol industry is reviewed brielly and the fluctuation of its production in thelast decade is also summarized. It is pointed out that the causes of no profit , deficit , outage and reduction in output occuringin most methanol facilites include cost constraint ，competition pressure at home and abroad , economic environment and marketchanges . Suggestions on developing big single series of production facilitieis and paying great attention to the research work ofliquid phase synthetic technologies are made. Abundant natural gas and coalbed methane should be used to guarantee the devel-opment of methanol fuel , cells and carbonylation synthesis so as to cultivate the consumption market and develop the methanolindustry .Key words methanol , market , synthetic technology , fuel甲醇是一種重要的基本有機化工原料其用途給各生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了豐厚的利潤但隨著(zhù)經(jīng)濟降溫十分廣泛。1923 年BASF首先采用CO、H2和CO2工和大批蜂擁而上的裝置形成的過(guò)剩生產(chǎn)和供應能業(yè)化生產(chǎn)甲醇。50 年代,新中國成立后,我國利用力使甲醇價(jià)格一路下滑特別是1997年下半年至原蘇聯(lián)技術(shù)在蘭州、太原和吉林等地采用高壓法和1999年底絕大部分甲醇裝置沒(méi)有利潤、虧損、停產(chǎn)鋅鉻系催化劑建成甲醇裝置隨后又開(kāi)發(fā)出聯(lián)醇工和減產(chǎn)。分析認為造成這-現象的原因有:產(chǎn)品成.藝建成了小型甲醇裝置。70年代川維廠(chǎng)引進(jìn)我國本制約、國際國內競爭壓力、經(jīng)濟環(huán)境與市場(chǎng)變化。第一套低壓合成甲醇裝置它采用ICI 冷激式合成1.1產(chǎn) 品成本制約工藝。齊魯第二化工廠(chǎng)在80年代中期引進(jìn)德國魯(1)原材料市場(chǎng)齊工藝裝置。進(jìn)入90年代隨著(zhù)甲醇需求的快速增生產(chǎn)甲醇采用的原料天然氣和煤炭,由于多種長(cháng)國內利用引進(jìn)技術(shù)和自有技術(shù)建成了數十套甲原因其現市供應價(jià)格高于全球平均價(jià)格并且沒(méi)有醇生產(chǎn)裝置,但到1998、1999年整個(gè)甲醇行業(yè)卻幾與下游產(chǎn)品市場(chǎng)接軌特別是在1993~ 1995年間產(chǎn)乎都在虧損和減產(chǎn)、停車(chē)的痛苦中掙扎。那么甲醇品甲醇價(jià)格大幅.上漲時(shí)原材料天然氣和煤的價(jià)格工業(yè)的出路究竟在哪里?本文將探討此問(wèn)題。也相應大幅上升。由于采、運、銷(xiāo)和定價(jià)機制的僵化經(jīng)濟過(guò)熱時(shí)確定的價(jià)格在經(jīng)濟嚴重菱縮時(shí)仍然1甲醇工業(yè)的現狀繼續沿用如以天然氣為原料生產(chǎn)甲醇其原料成本在90年代初,特別是1993~ 1995年甲醇產(chǎn)品約占總成本的75%,因此原材料的定價(jià)是否合理對第一作者抒兵數搪970年生大學(xué)從事甲醇生產(chǎn)和技術(shù)管理工作?，F代化工2000年7月最終產(chǎn)品甲醇是否具有競爭力起決定性的作用。萬(wàn)t，開(kāi)工率僅為53%。由于殘酷的市場(chǎng)競爭這兩(2)生產(chǎn)效率年已使國內部分無(wú)原料優(yōu)勢、無(wú)市場(chǎng)銷(xiāo)售優(yōu)勢和產(chǎn)根據國家經(jīng)貿委石化局的資料顯示,截止1999品技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢的甲醇裝置暫時(shí)停產(chǎn)。由于1995年底全國已建成投產(chǎn)的甲醇生產(chǎn)企業(yè)有180余家,年前后甲醇產(chǎn)品的超額利潤吸引了一些有資金或原其中生產(chǎn)能力大于9萬(wàn)t/a的廠(chǎng)家有10家2萬(wàn)~6料優(yōu)勢的企業(yè)加入甲醇生產(chǎn)領(lǐng)域,這些企業(yè)初涉甲萬(wàn)t/a的廠(chǎng)家有39個(gè),1萬(wàn)~2萬(wàn)t/a的廠(chǎng)家有45醇的生產(chǎn)和銷(xiāo)售市場(chǎng)其技術(shù)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗比較套其余均在1萬(wàn)t/a以下。這些數據表明我們的缺乏,但由于他們所具行業(yè)的優(yōu)勢享受非常優(yōu)惠的甲醇裝置生產(chǎn)規模小其物耗和能耗較高其生產(chǎn)成原材料價(jià)格和充足的資金支持所以即便是其生產(chǎn)本自然居高不下。除少數大型裝置外較多裝置的的物耗能耗很高其產(chǎn)品的完全成本仍然具有一定生產(chǎn)設備差工藝落后物耗能耗設計都偏高;另-的市場(chǎng)競爭力。加之其欲加入這-行業(yè)的強烈愿望方面，又缺少技改資金人員多，各種包袱重。這些和戰略的需要有強大的資金和政策支持,由此在甲因素決定了其產(chǎn)品的完全成本是難以降低的,嚴重醇行業(yè)掀起了殘酷的市場(chǎng)爭奪和價(jià)格競爭。影響了其產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。2未來(lái)發(fā)展方向1.2國際競爭 壓力從表1中以1998年全球主要地區的甲醇生產(chǎn)實(shí)際上,甲醇的未來(lái)發(fā)展是每-次相關(guān)主題會(huì )與需求、進(jìn)口與出口量可看到激烈的競爭態(tài)勢除西議討論得最多和最激烈的話(huà)題筆者認為有以下幾歐外其余地區的生產(chǎn)能力都是過(guò)剩的，全球總的生個(gè)方面需要關(guān)注。產(chǎn)能力利用率僅僅為76%。此外,1998 年全球甲醇2.1發(fā) 展單系列大型化甲醇裝置新增生產(chǎn)能力為398萬(wàn)t/ao甲醇技術(shù)提供商如ICI、LURGI TOPSOL LINDE表11998年全球甲醇市場(chǎng)態(tài)勢萬(wàn)t等都在致力于開(kāi)發(fā)大型化甲醇裝置,國際方面在80年代中期就建成投產(chǎn)了2000 t/d( 66萬(wàn)t/a )的甲區生產(chǎn)能力需求量盈缺量醇生產(chǎn)裝置,目前最大的單列生產(chǎn)能力為3000 t/d。北美洲972.2917.5+54.7國內以天然氣為原料的裝置其甲醇綜合能耗在36南美洲550.684.1+466.5GJ/(基于330 t/d的甲醇裝置) ,而同樣以天然氣制西歐411.5583.8- 172.3甲醇,在生產(chǎn)能力達2500 t/d時(shí),其綜合能耗僅為東歐376.5251.2+ 125.330 GJ/t1。這種生產(chǎn)規?？纱蠓档图状籍a(chǎn)品的生中東和非洲456.3150.0+ 306.3產(chǎn)成本并且其建設費用和資金利息分攤到每噸產(chǎn)亞太地區641.5625.0+ 16.5品上就要小得多其甲醇產(chǎn)品的完全成本低具有極全球總計3408.6 .2611.6+797.強的市場(chǎng)競爭力。(1)合成氣制備工藝1.3 經(jīng)濟環(huán)境與市場(chǎng)變化在全世界甲醇生產(chǎn)的總能力中,天然氣制甲醇國內經(jīng)濟自1995 年開(kāi)始緊縮銀根控制經(jīng)濟過(guò)占80%的比例。以天然氣制合成氣的工藝也在不熱特別是在東南亞金融危機全面爆發(fā)后我國經(jīng)濟斷發(fā)展，從一段蒸氣轉化到聯(lián)合轉化造氣工藝,以及的內外部環(huán)境都發(fā)生了極大的變化,甲 醇作為基本預轉化工藝、轉化爐旁路工藝催化部分氧化和非催有機化工原料受到的沖擊最為嚴重,市場(chǎng)需求量大化部分氧化都可以滿(mǎn)足大型化單系列甲醇裝置的要幅萎縮同時(shí)價(jià)格急劇下滑,并一直在低價(jià)位上徘求其綜合能耗可從32 GJ/t 降至30G]/1。目前有徊呈持續低迷態(tài)勢。市場(chǎng)價(jià)格從1995 年的4 000 ~一種發(fā)展趨勢是采用流程更短的自熱式催化部分氧4 200元/t到1997年降為2 000元/t ,1998 年~ 1999化造氣工藝其一次投資可降低20%流程短運行年價(jià)格進(jìn)-步降至1 000~ 1 200元/t這個(gè)價(jià)格使幾經(jīng)濟穩定綜合能耗可降至29 G]/t甲醇。乎所有的生產(chǎn)企業(yè)都沒(méi)有利潤。今年第一季度化(2)甲醇合成工藝工產(chǎn)品價(jià)格整體.上揚,甲醇也有很大的升幅。甲醇合成反應的放熱特性激發(fā)了大量的研究成1.4 國內競爭壓力果從最初的ICI冷激式采用冷的循環(huán)氣降溫撤熱在全國的180多家甲醇生產(chǎn)裝置總計約有340到日本三菱瓦斯公司MGC工藝一外串-中間鍋萬(wàn)V/a的生產(chǎn)能力,1998 年實(shí)際生產(chǎn)甲醇180多爐以回收反應熱隨后德國魯齊公司采用管殼式反第20卷第7期馬兵我國甲醇工業(yè)的現狀與未來(lái)應器將催化劑裝填在列管內管間采用鍋爐水撤去的年生產(chǎn)能力為230億m3[3]。其中四川盆地是較反應熱催化劑床層溫差很小，實(shí)現了等溫運行林大的已開(kāi)發(fā)的天然氣生產(chǎn)區,年產(chǎn)氣量76億m'。德反應器與魯齊相類(lèi)似,只是林德反應器將催化劑從最近的勘探情況看來(lái)我國的天然氣資源主要分裝填在反應器的管間管內采用鍋爐水撤去反應熱,布在中西部地區和近海地區80%以上的資源集中也能實(shí)現等溫操作,由于林德反應器采用盤(pán)繞式列在塔里木、四川陜甘寧、柴達木等,另外還有30萬(wàn)管和球型管板,很好地解決了熱應變問(wèn)題。億m3的煤層氣資源量。因此我國大力發(fā)展天然氣、除了這些氣相甲醇合成工藝外,還有正在大力煤層氣和煤制甲醇工藝是有充足的基礎資源作保證開(kāi)發(fā)的液相合成工藝。從熱力學(xué)的角度看,降低溫的特別是在國家在西氣東輸、三縱二橫高速公路、度有利于反應朝生成甲醇的方向移動(dòng)。氣相合成工三峽工程的建設中,為甲醇及其衍生物的生產(chǎn)、運藝其出口甲醇含量受到很大限制,-般在4% ~輸、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)提供了極好的條件在四川西北地區6% ,因此液相合成甲醇的研究吸引了眾多科研人生產(chǎn)的甲醇、醋酸可以快速、低廉地運銷(xiāo)到東部市員這種工藝采用熱容高、導熱系數大的石蠟類(lèi)長(cháng)鏈場(chǎng)。所以我們要抓住機遇使我國的甲醇產(chǎn)品除了烴化合物作為撤熱劑,使甲醇合成反應在完全等溫滿(mǎn)足國內需求外，還應以極具競爭的優(yōu)勢參與國際的條件下進(jìn)行同時(shí)由于分散在液相介質(zhì)中的催化競爭比如利用長(cháng)江和.上海這個(gè)出口供應甲醇消費劑的比表面積非常大加速了反應過(guò)程,反應溫度和量很大的日本和韓國市場(chǎng)。反應壓力也因此而下降許多根據其流動(dòng)狀態(tài)的不2.3培育 消費市場(chǎng)同主要可分為滴流床、攪拌床、漿態(tài)床、流化床和攜甲醇的應用范圍非常廣其最大的用途是作為帶床。氣相和液相合成的主要指標比較如表2所生產(chǎn)甲基叔丁基醚( MTBE )的原料。我國的最大用示2。途是生產(chǎn)甲醛。甲醇還用于生產(chǎn)醋酸、氯甲烷、甲胺表2甲醇合成工藝的主要技術(shù)經(jīng)濟指標等。甲醇的消費結構分布如表3。合成工藝出口含量/% .相對成本相對投資表3甲醇消 費結構氣相合成00100產(chǎn)品比例/%液相合成14.570.57MTBE37雖然液相合成工藝有很多技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢,但甲醛24由于開(kāi)展研究的時(shí)間短,已實(shí)現的工業(yè)化生產(chǎn)能力醋酸0小在近10年內仍應以氣相合成工藝為主。我國的氯甲烷科研機構和政府加大對液相合成工藝的研究是必要甲基丙烯酸甲酯的這對于我國將是一個(gè)重要的機遇在氣相合成工甲胺藝的技術(shù)上我們落后很遠在液相合成領(lǐng)域我們一二甲基甲酰胺定要開(kāi)發(fā)出自有的并領(lǐng)先的成套技術(shù)。溶劑及車(chē)用化學(xué)品2.2參與國際市場(chǎng)競爭其他主要產(chǎn)氣地區集中了主要的甲醇生產(chǎn)能力。在中東、墨西哥灣、俄羅斯、加拿大、北歐、新西蘭、南美( 1)甲醇用作動(dòng)力燃料洲的阿根廷和智利等形成了主要的甲醇生產(chǎn)裝置。由于美國加州通過(guò)了關(guān)于禁止使用MITBE的法東南亞主要是印尼和馬來(lái)西亞。這些地區和國家富案美國其他州也將陸續通過(guò)類(lèi)似法案盡管這一法產(chǎn)天然氣其原料價(jià)格極具競爭優(yōu)勢并且其價(jià)格與案遭到美國甲醇生產(chǎn)商的強烈抗議,但禁用的事實(shí)下游天然氣加工業(yè)市場(chǎng)隨動(dòng)調整還有不同供氣商給美國和全球的甲醇市場(chǎng)帶來(lái)了沉重的打擊。最近的競爭。另--方面,有美國和日本這樣的國家擁有幾年的甲醇市場(chǎng)疲軟、價(jià)格偏低與這關(guān)系很大。為大量的資本投在這類(lèi)原材料豐富和價(jià)格低廉的地了讓甲醇市場(chǎng)走出低谷只有培育其消費市場(chǎng)特別方建成大的生產(chǎn)裝置滿(mǎn)足他們國內的需要和進(jìn)入是大額消費市場(chǎng),甲醇作動(dòng)力燃料是最符合這個(gè)條發(fā)展不平衡的地區市場(chǎng)。件的。我國有被其年富的天然氣和煤炭資源,天然氣①發(fā)展甲醇-柴油混合燃料現代化工2000年7月全球越來(lái)越關(guān)注汽車(chē)尾氣所帶來(lái)的污染問(wèn)題元4。世界幾大汽車(chē)制造商如通用、福特、戴姆勒-特別是柴油車(chē)排出的細粉塵形成的煙霧。要生產(chǎn)新克萊斯勒、豐田、本田、大眾和沃爾沃都宣布他們將的發(fā)動(dòng)機或改進(jìn)柴油質(zhì)量滿(mǎn)足新的汽車(chē)尾氣排放標在2004年將把甲醇燃料電池汽車(chē)供應給消費者,雖準是不容易的使用甲醇柴油混合燃料技術(shù)就可降然目前燃料電池的樣品車(chē)的成本比采用內燃機的汽低汽車(chē)尾氣排放煙塵的50%。在澳大利亞和瑞典車(chē)要高但他們相信通過(guò)技術(shù)改造和利用政府補貼完成的現場(chǎng)測試有足夠的數據表明,不需要對現有可以提供價(jià)格與內燃機相近的汽車(chē)給消費者。發(fā)動(dòng)機作技術(shù)改造就可采用這一技術(shù)。眾所周知,甲醇燃料電池能改進(jìn)空氣質(zhì)量和解②發(fā)展甲醇汽油燃料決地球變暖的問(wèn)題相對于傳統的汽柴油燃料,甲醇以甲醇的分子量而言,-半是氧另一半是碳和對水的污染更小,毒性低不會(huì )引發(fā)癌癥使用安全氫因此甲醇的燃燒熱僅是汽油的一半。但是其熱性更高。站在新世紀的起點(diǎn),甲醇燃料電池的發(fā)展效率不--樣每升甲醇能行使的里程不是汽油的一在降低我們對石油的依賴(lài)上扮演了重要的角色，這半,而是80%左右。甲醇在較高溫度下能熱裂解為是我們的光榮使命。氫和一氧化碳,而氫和一氧化碳兩者的燃燒熱總和(3 )加強甲醇羰基化合成技術(shù)研究比甲醇高22% ,通過(guò)適當的發(fā)動(dòng)機設計和改進(jìn),可甲醇羰基化可制得甲酸甲酯、醋酸、醋酐等其有效應用于汽車(chē)。中甲醇羰化制醋酸是重要的反應，采用銥基新型催③發(fā)展二甲醚作車(chē)用燃料化劑,以碘甲烷為促進(jìn)劑,反應條件溫和壓力低用二甲醚既可由甲醇氣相或液相脫水制得,也可醇的轉化率在90%以上,對醋酸的選擇性可達由合成氣直接合成,甲醇合成和甲醇脫水兩個(gè)過(guò)程99%。如我國從BP-AMOCO引進(jìn)的低壓液相醋酸合在復合催化劑上同時(shí)進(jìn)行。= 甲醚為無(wú)色無(wú)毒氣體成裝置，以甲醇為原料,采用天然氣轉化制一氧化或壓縮液體沸點(diǎn)- 23.9C，主要用作氣溶膠、噴射碳其經(jīng)濟效益和產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力很好比石油化劑、制冷劑、制藥、染料和農藥等領(lǐng)域液化的二甲醚工的醋酸產(chǎn)品市場(chǎng)優(yōu)勢更強?？珊鸵夯蜌庖粯淤A運其燃燒時(shí)污染物排放量碳酸二甲酯是重要的工業(yè)碳酸酯其衍生物氨小被認為是-種潔凈的綠色燃料。所以近年來(lái)二基甲酸酯、芳香碳酸酯、苯甲醚等都是重要的化工產(chǎn)甲醚作為車(chē)用燃料替代品的研究引發(fā)了人們極大的品碳酸二甲酯可代替硫酸二甲酯作甲基化劑代替興趣。其實(shí)際車(chē)輛實(shí)驗表明其污染物排放量很小。光氣作羰基化劑用于食品添加劑、抗氧化劑等。同(2)開(kāi)發(fā)基于甲醇的燃料電池時(shí)碳酸二甲酯也是一種良好的汽油添加劑,可提高隨著(zhù)清潔空氣和環(huán)境保護的呼聲越來(lái)越高各汽油的抗爆性能和辛烷值隨著(zhù)無(wú)鉛汽油的大量使國開(kāi)始禁用含鉛汽油，減少汽車(chē)尾氣污染。甲醇分用其需要量將會(huì )越來(lái)越大。子有1個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子是極好的氫載體其甲醇作為-種基礎有機化工原料,2000年一季負載的氫原子可以提供燃料電池需要的能量,因此度價(jià)格已回升對甲醇企業(yè)和整個(gè)甲醇行業(yè)無(wú)疑都提出了以甲醇為基礎的電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)。以甲醇為原是重大的好消息,我們仍應相信甲醇的應用前景是料的燃料電池有直接燃料電池和間接燃料電池,目光明的無(wú)論在作為動(dòng)力用燃料領(lǐng)域還是開(kāi)發(fā)大宗前世界各大汽車(chē)公司都在進(jìn)行這方面的研究。1997下游產(chǎn)品如醋酸和碳酸二甲酯。但我們還需做很多年戴姆勒_克萊斯勒宣布研究成功一臺以甲醇為燃艱苦的研究和探索政府、企業(yè)和科研機構的有識之料的電動(dòng)汽車(chē),該汽車(chē)的性能與常規汽車(chē)相當,100士應共同攜手發(fā)展我國的甲醇工業(yè)。km耗甲醇10 L。參考文獻美國為促進(jìn)甲醇電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)推廣在1999年9月由克林頓簽署法案,以低稅率和馬兵.甲醇裝置轉化工藝評述.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)1999 4):6.政府補貼方式對甲醇電池技術(shù)給予支持。在新建甲~22醇充裝站或改造現有的汽柴油加油站美國政府將2李天文曹永生.甲醇合成工藝進(jìn)展現代化工1999)18-24馬富才.中國天然氣工業(yè)的開(kāi)發(fā)前景.天然氣工業(yè)199 1)3~5給每座甲醇充裝站30000美元的補貼。據美國甲4 Jame R Crocco. Will the Global Methanol Market Ever Settle down ?Asia醇協(xié)會(huì )估計建設新的10 000加侖( 1加侖= 3.78543Methano Conference 1999 ,Kual a Lumpur ,Malysia. 1999L )甲醇充裝站其儲槽、管線(xiàn)、分裝設備要62 000美收稿日期2000-04-10