中國煤制甲醇的發(fā)展研究

轉化利用中國科技核心期刊全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊中國媒制甲醇的發(fā)展研完李明(天地科技股份有限公司北京中煤礦山工程有限公司,北京1003)摘要:分析了中國煤制甲醇的發(fā)展歷程,介紹了中國主要的2種煤制甲醇技術(shù)。針對目前煤制甲醇出現的嚴重產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題,提出了相關(guān)建議。最后對中國的煤制甲醇發(fā)展進(jìn)行了展望關(guān)鍵詞:煤制甲醇;節能;循環(huán)經(jīng)濟中圖分類(lèi)號:TD849;TQ517文獻標識碼:A文章編號:1006-672(2011)04-0041-02中國的資源現狀決定了中國要想取得長(cháng)遠發(fā)的甲醇生產(chǎn)技術(shù)向國產(chǎn)化和大型化邁出了新的展,不可能單純依靠傳統能源,多元化的發(fā)展是中步國能源結構調整的必經(jīng)之路,即必須利用現有資源進(jìn)入21世紀以后,華東理工大學(xué)、西南化工研合理開(kāi)發(fā)新的能源。中國煤炭資源豐富,多元化的究院等相繼開(kāi)發(fā)了擁有完全自主知識產(chǎn)權的甲醇發(fā)展不僅合理利用了煤炭,而且可以減輕粗放式開(kāi)合成技術(shù),打破了長(cháng)期以來(lái)被lCI,urgi等國外甲醇采利用過(guò)程中對環(huán)境的污染破壞。生產(chǎn)公司壟斷的局面?！笆濉逼陂g是中國發(fā)展甲甲醇最早是由木質(zhì)素和木材經(jīng)過(guò)干餾制備得醇最快的時(shí)期截至200年底,中國共有甲醇生產(chǎn)到。自然界中游離的甲醇很少,但在世界基礎有機企業(yè)219家,甲醇產(chǎn)量886.12萬(wàn)t,成為世界上最大化工原料中,甲醇消耗量卻僅次于C2H4,C3H6和的甲醇生產(chǎn)國?！笆晃濉逼陂g,大多數研究機構及CH,居于第4位?？梢?jiàn)通過(guò)煤制甲醇可以最大程煤化工企業(yè)加大了對甲醇前景的預期直接刺激了度地緩解中國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與傳統能源短缺之國內甲醇項目的開(kāi)工建設,甲醇產(chǎn)量也持續翻番。間的矛盾。據統計,截至2010年底,中國現有甲醇生產(chǎn)企業(yè)291家,產(chǎn)能達到了3840萬(wàn)t,與“十五”末期相比,1煤制甲醇的發(fā)展甲醇生產(chǎn)企業(yè)僅增長(cháng)了33%,但是產(chǎn)能卻增長(cháng)中國于20世紀50年代開(kāi)始生產(chǎn)煤制甲醇。生了333%產(chǎn)甲醇的原料主要是焦炭或煤,這些裝置的規模和產(chǎn)量較小。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,20世紀60年代在合2煤制甲醇工藝成氨工藝的基礎上開(kāi)發(fā)出了聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)甲醇的工中國以煤為原料生產(chǎn)甲醇的工藝路線(xiàn)主要有藝。20世紀70年代四川維尼綸廠(chǎng)引進(jìn)了一套952條。萬(wàn)va的低壓法裝置,以C2H2為原料采用英國的2.1聯(lián)醇生產(chǎn)技術(shù)ICI技術(shù)。1995年12月,由上?；ぴO計院與化工中、小合成氨廠(chǎng)可以在炭化或水洗與銅洗之間部第八設計院聯(lián)合設計的20萬(wàn)ta甲醇生產(chǎn)裝置設置甲醇合成工序。這樣可以在生產(chǎn)合成氨的同在上海太平洋化工公司順利投產(chǎn),這也標志著(zhù)中國時(shí)生產(chǎn)甲代中國煤化種工藝的生CNMHG收稿日期:2011-01-27作者簡(jiǎn)介:李明(153-)男,山東莒縣人高級工程師,現就職于天地科技股份有限公司北京中煤礦山工程有限公司李明:中國煤制甲醇的發(fā)展研究轉化利用產(chǎn)條件一般壓力為10~12MPa,控制反應溫度在200~300℃,以銅基聯(lián)醇作為催化劑。聯(lián)醇的過(guò)4解決措施有利于合成氨的凈化和資源的合理利用,符合循環(huán)4.1延長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現產(chǎn)業(yè)升級經(jīng)濟的發(fā)展要求。在有機化工合成工業(yè)中,甲醇是僅次于乙烯和22焦爐氣制甲醇芳烴的重要基礎原料,在化工、醫藥等行業(yè)都有廣以焦爐氣制取甲醇是以煤為原料間接制取甲泛的應用其衍生物產(chǎn)品發(fā)展前景也很廣闊。表1醇。所謂焦爐煤氣就是在生產(chǎn)焦炭的過(guò)程中產(chǎn)生為由甲醇制造的下游產(chǎn)品。的大量副產(chǎn)品,這些焦爐煤氣除了部分返回煉焦爐表1由甲醇制造的下游產(chǎn)品作為加熱的燃料以外,傳統的利用方式就是作為城原料反應市居民的生活用氣,但很大一部分燃燒后排入大氧化脫氧甲醛氣,不僅浪費了資源,而且污染了環(huán)境。據統計,羰基化醋酸、甲酸甲酯2010年中國共生產(chǎn)焦炭3.8億t,因此伴生的焦爐醚化甲基叔丁基醚無(wú)機酸酯化硫酸二甲酯磷酸三甲酯、亞磷酸三甲酯氣產(chǎn)量是巨大的。脫水二甲醚甲醇3煤制甲醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題沸石催化乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯氧化,羰基化碳酸二甲酯盡管中國的煤制甲醇項目如雨后春筍般迅速裂解氫氣氯代甲烷發(fā)展但這一項目目前在全世界都尚處于試驗的初生化甲醇蛋白級階段,歸因于項目投資巨大,而且對水資源的消耗也較多。據統計,目前國內在建的新型煤化工項從表1中可以發(fā)現甲醇作為中間原料,可以制目約有30個(gè),總投資達800多億元,其中甲醇新增備多種化工產(chǎn)品。因此,各種煤炭開(kāi)采企業(yè)或煤化產(chǎn)能850萬(wàn)t,二甲醚新增90萬(wàn)t,烯烴新增100萬(wàn)工企業(yè)在目前甲醇產(chǎn)量嚴重過(guò)剩的情況下,可以通t,煤制油新增124萬(wàn)t。這些新增的煤化工項目動(dòng)過(guò)將甲醇轉化為市場(chǎng)需求較旺盛的下游產(chǎn)品來(lái)提輒投資上百億但并非每一個(gè)大項目都經(jīng)國家發(fā)改高企業(yè)的竟爭地位。委審批過(guò)。國家發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于規范煤化工產(chǎn)4.2加強政府引導力度業(yè)有序發(fā)展的通知》中指出,一些地區只重視煤炭煤制甲醇項目是煤化工項目的重要組成部分。轉化比例在引進(jìn)技術(shù)時(shí),沒(méi)有考證其是否通過(guò)了作為重要的發(fā)展產(chǎn)業(yè),在“十二五”期間,政府也加國家相關(guān)部門(mén)的驗證,導致項目建成以后不能正常大了引導力度。目前國家正在制定的《煤炭深加工生產(chǎn),投入的巨額資金不能發(fā)揮效益;有的項目在示范項目規劃》被市場(chǎng)視為是煤化工行業(yè)的“十二五”規劃。既然是示范項目規劃就意味著(zhù)目前高速不考慮產(chǎn)品競爭力的情況下就盲目上馬,再加上市擴張的煤制甲醇勢頭能夠被有效遏制。同時(shí)新的場(chǎng)開(kāi)發(fā)的滯后,目前中國的甲醇裝置開(kāi)工率只有規劃鼓勵更長(cháng)鏈條的煤化工項目,規定新上馬的項50%左右,二甲醚裝置也大量閑置,相當一部分企業(yè)目必須嚴格核算轉換成本和轉化效率核算不達標面臨破產(chǎn)倒閉。據統計,2010年全國甲醇總產(chǎn)量只的一律禁止上馬。有1587萬(wàn)t,僅占總產(chǎn)能的44%。即使是在甲醇產(chǎn)能?chē)乐剡^(guò)剩和國外進(jìn)口甲醇價(jià)格低廉的情況下,產(chǎn)語(yǔ)煤大省在審批煤炭開(kāi)發(fā)許可時(shí),仍然要求必須配備煤制甲醇項目有利于煤炭的充分合理利用,但煤化工設施,這就意味著(zhù)必須上馬煤制甲醇項目。制備過(guò)程中需要掌握一個(gè)度,即保持市場(chǎng)的供需平2010年,國內原計劃投產(chǎn)的甲醇在建項目共有25衡,否則勢必會(huì )破壞整個(gè)能源和化工產(chǎn)業(yè)等的發(fā)個(gè)新增年產(chǎn)能合計861萬(wàn)t,這也意味著(zhù),201l年展。目前這一產(chǎn)業(yè)在“十二五”期間已經(jīng)引起了相中國甲醇產(chǎn)能將超過(guò)4000萬(wàn)t。此外,中國還有25關(guān)的重視,相中國煤化工湯自身的調個(gè)甲醇項目處于擬建或規劃階段,年產(chǎn)能合計高達節,中國的煤制CNMHG的價(jià)值。2440萬(wàn)to(下轉第33頁(yè)《潔凈煤技術(shù)》2011年第17卷第4期轉化中國科技核心期刊全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊7.10,高于RC和IC的657,6.20,其含氫氣相產(chǎn)物CO,CO2產(chǎn)量C>RC>VC的生成量最高,而CO0,CO2的生成量卻最低。參考文獻:在實(shí)驗條件下,3種煤樣熱解氣相產(chǎn)物的組成中,RC析出的H2,CH4,CO及CO2的變化范圍分別[1T·K·達斯徐振剛俄羅斯煉焦煤顯微組分熱解過(guò)程為28%~59%,21%~34%,12%~16%,2%~11%;中氣體的析出特征[J].煤質(zhì)技術(shù),2003(S1):61-64vC析出的H2,CH4,CO及CO2的變化范圍分別為2]曹敏公旭中,王永剛等神華煤有機顯微組分富集物熱重研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報2004,33(5):538-541.29%~60%,23%~36%,9%~11%,1%-9%;C析[3]徐振剛,忻仕河顯微組分氣化特性研究進(jìn)展[J].煤出的H2,CH4,CO及CO2的變化范圍分別為27%炭轉化,2003,26(3):l1-1355%,20%~3%,13%~18%,3%-12%。[4]謝克昌煤的結構與反應性[M].北京:科學(xué)出版社2002:278-2803結論[5]孫慶雷李文李東濤等神木煤有機顯微組分的結1)神木原煤及其顯微組分富集物熱解時(shí),熱構特征與熱轉化性質(zhì)的關(guān)系[J].燃料化學(xué)學(xué)報解氣相產(chǎn)物中隨熱解終溫的升高,H2體積分數呈增2003,31(2):98-100.[6]孫慶雷李文陳皓侃,等神木煤顯微組分熱解的TG長(cháng)趨勢,CH4,CO體積分數呈先增后減的趨勢,CO2MS研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,32(6):66體積分數呈逐漸減少的趨勢。[7]杜鵑,王俊宏崔銀萍,等西部煤熱解過(guò)程中氣相產(chǎn)(2)在相同的熱解溫度下,神木原煤及其顯微物的生成與釋放規律[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008組分富集物熱解煤氣中,H2,CH4產(chǎn)量vC>RC>lC;37(5):695-967Study on the gaseous products during pyrolysis ofShenmu raw coal and its maceralsWANG Li-bin, SUN Hui-qingBeiing Research institute of Coal Chemistry, China Coal Research Institute, Beying 100013, C)Abstract: In order to study the components and characteristics of gaseous products of coal and its maceralconcentrates, select Shenmu raw coal and its vitrinite concentrate and inertinite concentrate to make the pyrolysisexperiment. The factors influenced the gaseous products components are determined by contrastive analysis of theKey words: macerals; pyrolysis; gaseous products(上接第42頁(yè))Development of coal basis methanol in ChinaLI MingTiandi Science and Technology Co, Ltd., China Coal Technology and Engineering Group Corp., Beying 100013,ChinaAbstract: Introduce the development of coal basis methanol in China, and analyze two kinds of technology appliedin this field. In order to resolve overcapacity problems, provide some adtHe中國煤化工 gy in future iforecastedCNMHGKey words: coal basis methanol; energy conservation; recycling economy王利斌等:神木煤及其顯微組分熱解過(guò)程中氣相產(chǎn)物組成的研究