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甲醇生产工艺及国内外市场分析

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摘要:甲醇是一种常用的化工产品,国内外对甲醇的需求量都非常大。甲醇的生产工艺对甲醇的产量和质量都有较大影响。本文首先分析了甲醇生产工艺,然后讨论了国内外的甲醇市场情况,旨在为相关的甲醇生产技术人员提供参考。

关键词:甲醇生产;生产工艺;甲醇

市场化工生产是工业建设的主要内容,化工产品在国家生产生活的各个领域中都有应用。加强对化工生产工艺的研究,能够完善化工生产结构,提高产品质量。甲醇是化工生产的重要原料,在国内外的工业化进程中有重要作用。

1甲醇生产工艺分析

甲醇的生产工艺分很多种,但截至到目前,合成气制甲醇仍是全球甲醇生产商采用的最主要生产方法,按合成气来源区分,国内主要以煤基甲醇为主,国外则以天然气基甲醇为主,而目前煤基甲醇、天然气基甲醇均面临着巨大的环保压力和能源危机。因此,符合绿色化工、环境友好、以可再生资源为原料的甲醇制备技术,如:二氧化碳加氢、甲烷直接氧化、生物质合成甲醇等工艺具有很大的发展潜力,下面简要分析以上几种工艺主要的生产技术,研究进展以及发展前景。

1.1二氧化碳加氢制甲醇技术进展

以二氧化碳和氢气为原料来制取甲醇的历史比较悠久,至今已经有七十年的历史,该制甲醇的技术在二十世纪末得到高度重视。这类甲醇生产工艺的温度和压力都比较低,相对来说安全性比较高,所用的溶剂一般为非极性溶剂或者弱极性溶剂。由于在整个生产加工过程中没有过渡金属当催化剂,因此产品的杂质少,基本没有副产物生成,这就是二氧化碳加氢制取甲醇生产工艺的最大优点。反应的过程主要分为两个部分,第一步是路易斯酸(B(C6F5)3)和路易斯碱(吡啶)组成的路易斯对使氢发生异裂,第二步是二氧化碳直接加氢制甲醇。关于该生产工艺所用的催化剂的研究取得了良好的成果,我国研究表明,在催化积淀选择上要应用片状的氧化锌晶型,因为片状氧化锌晶体的面与铜的协同作用比较好。这样就能够大幅度提高甲醇的选择性。所以,在这种生产工艺中,要注意氧化锌的形状,从而保证催化剂的作用发挥到最好。

1.2甲烷直接氧化制甲醇技术进展

以甲烷作为原料来制备甲醇可以分为两种方式,一是直接转化,二是间接转化。在实际的生产中,应用甲烷间接转化成甲醇的工艺比较多。具体的生产工艺主要分为两步,第一步是通过蒸汽裂解来得到所需要的碳氢化合物,第二步经由合成技术来制成甲醇。这种生产工艺的优点是生产技术纯熟,缺点是反应条件不容易达到且整个工艺的耗能比较大。因此,在甲烷氧化制取甲醇的研究领域中,国内外专家的目标集中在直接氧化法上。当下研究核心的难题是反应系统的研发,研究的要点是发掘适用于直接合成工艺的催化剂。现阶段,各个研究机构取得了进展。DOW开发的甲烷直接氧化制备甲醇工艺突破了传统气相工艺与液相工艺的局限,能在温和条件下进行。大连工业大学在离子液体中研究了负载型金属催化剂催化甲烷直接氧化制甲醇的反应。浙江大学研究了等离子体反应器中铜基催化剂催化甲烷直接氧化制甲醇的反应。虽然在甲烷氧化制取甲醇的工艺上取得了不同的进展,但是在大规模生产上依旧有很大的优化空间。

2甲醇国内外市场分析

2.1国外市场需求分析

甲醇作为重要的化工原料应用于各种化工生产当中,但是随着大众环保理念的加强,国外市场对甲醇的需求量发生了不同程度的变化。从全球范围来看,甲醛仍是对甲醇需求量最大的品种,占全球甲醇消费总量的35%左右;甲基叔丁基醚(MT⁃BE)对甲醇的需求也达到25%左右,其他的甲醇用于生产醋酸、二甲醚、甲基丙烯酸甲酯、甲胺、烯烃、清洁燃料、溶剂和防冻剂等。鉴于对地下水域环境的保护和关注,美国已经抵制MTBE的使用,随着全球MTBE使用量的减少,将会对对甲醇业形成巨大的打击,全球甲醇消费结构将会发生巨大改变。另外,甲醇也是燃料电池中常用的化工燃料,国外在这个行业对甲醇的需求量一直比较稳定。

2.2国内市场分析

我国甲醇产业链下游目前主要由甲醛、醋酸、甲醇制烯烃、二甲醚、甲醇燃料组成。随着甲醇传统下游产业的持续萎缩,甲醛、二甲醚、MTBE、DMF的开工率逐渐下滑;而甲醇制烯烃产业则保持着高速发展的势头,截至2016年底,甲醇制烯烃的烯烃产能已经突破1000万吨,年需求甲醇突破3000万吨,稳居国内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较强的经济竞争力。此外,国内已开发成功的煤制油工艺,目前受油价低迷影响,煤制油项目盈利能力不足,随着工艺的后续发展和能源价格的变化,煤制油对甲醇的需求在将来也会迈上一个新台阶。综合国内外甲醇市场的需求可知,随着能源价格的提高,甲醇的生产成本随之提高,因此提高甲醇衍生物的环境友好型性能,拓宽甲醇的应用领域,开发节能降耗,环境友好的生产工艺,有助于甲醇应对国内外市场对其需求的波动,有利于甲醇在化工生产领域中的长足稳定发展。

3结语

甲醇的生产工艺随着生产原料的不同而不同,在众多生产工艺中,生物质制甲醇技术是研究重点。生物质制甲醇工艺的使用,是化工生产与环境保护和谐发展的工艺,既能够保证工业生产,又能够处理污染环境的废弃生物质。国内外甲醇市场对甲醇的需求随着全球经济的变化而出现波动,但整体上市场对甲醇的需求量是上升趋势。因此,相关的甲醇生产技术人员要加强对工艺的研究。

参考文献:

[1]穆仕芳,尚如静,魏灵朝,蒋元力.我国甲醇汽油的研究与应用现状及前景分析[J].天然气化工(C1化学与化工).2012(01)

作者:孙兴宁 单位:新兴能源科技有限公司

甲醇生产工艺及国内外市场分析责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次