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文档简介
甲醇的用途: 1、甲醇氧化制甲醛 甲醇在高温、浮石银、 wiki催化剂 /wiki或其它固体催化剂存在下直接氧化制甲醛。目前,国内外 40wiki%/wiki以上的甲醇用于制甲醛,进而合成树脂、塑料及其他 wiki化工 /wiki原料。聚甲醛是性能优良的工程塑料,其用途十分广泛。甲醛还用来制取丁二醇、乌洛托品等近一百种下游产品。 2、甲醇氨化制甲胺 将甲醇与氨按一定比例混合,在 370420 、 5.020.0MPa 压力下,以活性氧化铝为催化剂进行合成,制得一 甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物,再经精馏可得一、二或三甲胺产品。一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。 3、甲醇羰基化制醋酸 由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸,其总量占世界醋酸生产能力的 50%以上。 4、甲醇酯化可生产各种酯类化合物。 5、甲醇与氯气、 wiki氢 /wiki气混合催化反应生成一、二、三氯甲烷,直至四氯化碳。一氯甲烷可用作有机硅化合物和含氟树脂的原料,又是重要的甲基化剂,用于生产甲基纤纤维素、季胺化学品等。二氯甲烷用于去漆剂、气雾 剂、医药原料及硅片生产。三氯甲烷可生产 HCFC-22作制冷剂,或进一步加工生产四氟乙烯等产品,可用作有机溶剂、萃取剂,还可用作染料和药物的中间体等。四氯甲烷可用行生产 F-11、 F-12等。 6、甲醇在金属硅铝催化剂或 ZSM-5型分子筛存在下,脱水可制得二甲醚。 7、甲醇脱氢制甲酸甲酯。 甲酸甲酯是有机合成原料,可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等。甲酰胺是医药、香料、染料的原料,还可用作纸张处理剂,纤维工业的柔软剂,有机合成的极性溶剂等。二甲基甲酰胺是重要的有机化工原料和优良的溶剂,可用作 气体吸收剂、农药、聚氯酯合成革以及聚丙烯腈抽丝和丁二烯抽提等领域。 8、甲酸制甲基叔丁基醚( MTBE)。 MTBE 具有较好的调和特性,从环保和发动机操作两方面考虑,均被认为是汽油最好的改良剂, MTBE 被列入世界上 50种基本化工产品之一,每吨 MTBE 约需消耗 0.4吨甲醇,因此可望成为今后甲醇消费的大市场。 9、甲醇用作燃料。 甲醇掺烧汽油,在北美和西欧已合法化,在我国,四川省已出台 M15的地方标准,山西省全甲醇汽车已研制成功,并在山西省全面试点。全甲醇汽车开始批量,计划在山西和安徽省推广使用。 10、其他 甲基微生物发酵制造甲醇蛋白。此外还可用作防漆剂、除锈剂等。 用途 分离硫酸钙和硫酸镁。与异丁醇混合分离锶和钡的溴化物。检验和测定硼。溶剂。有机合成的甲基化剂。防冻剂。浸出剂。萃取剂。清洗剂。稀释剂。脱水剂。 安全措施 泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。不要直接接触泄漏物,尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。 小量泄露:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收 。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。 大量泄露:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。 灭火方法 燃烧性:易燃 闪点( ): 11 爆炸下限( %): 5.5 爆炸上限( %): 44.0 引燃温度( ): 385 最小点火能( mJ): 0.215 灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 灭火注意事项:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中 产生声音,须马上撤离。 紧急处理 吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 误食:饮足量温水,催吐,用清水或 1%硫代硫酸钠溶液洗胃。就医。 皮肤接触:脱去被污染衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 理化常数 IUPAC 英文名 Methanol CAS 号 67-56-1 RTECS 号 PC1400000 SMILES CO 化学式 CH3OH 摩尔质量 32.04 g/mol 外观 无色液体 密度 0.7918 g/cm&;sup3; 熔点 97 (176K) 沸点 64.7 (337K) 在水中的溶解度 互溶 酸解离常数 15.5 黏度 0.59 mPas(20 ) 分子偶极矩 1.69 D( g) 警示性质标准词 R11,R23/24/25,R39/23/24/25 安全建议标准词 S1/2,S7,S16,S36/37,S45 闪点 11 临界温度 239.5 临界压力 8.09MPa 临界密度 0.272g/ml 用途 甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工, 塑料 等领域,用来制造 甲醛 、 醋酸 、氯甲烷、甲氨、 硫酸二甲酯 等多种有机产品,也是 农药 、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入 汽油 掺烧。甲醇和氨反应可以制造 一甲胺 。 甲醇工业 行业简介 甲醇生产 过程 比较简单 ,原料来源多样 ,煤、石油和天然气均可制甲醇。甲醇用途广泛 ,它的下游产品多达几百种。近年来由于世界各国环保意识的加强 ,特别是 美国国会 于 1990年 11 月 15 日通过清洁空气法修正案以后 ,甲醇的身价备增 ,全球甲醇的需求增长加快。 中国 甲醇产业发展速度丝毫不逊于任何一国,仅靠最近 5 年的快速发展,中国甲醇产量就跃居全球首位。 但是,正如正在发育期的孩子一样,只是个头高并不能证明就是身体健康。相反,过高的个头可能还是一种病态。 甲醇属低附加值化工产品。低成本是该类产品竞争的核心,也是生产企业采取的重要竞争战略,是企业安身立命的关键。低成本需要优化各种影响产品成本的生产要素,包括原料价格、工艺路线、融资成本、装置规模和物流费用。 成本 200 美元 /吨 PK80 美元 /吨 国 内外甲醇工业现状 目前国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线,以煤为原料的约占到 78%;单位产能投资高,约为国外大型甲醇装置投资的 2 倍,导致财务费用和折旧费用高。这些都影响成本。据了解,我国有近 200 家甲醇生产企业,但其中 10 万吨 /年以上的装置却只占 20%,最大的甲醇生产装置产能也就是 60 万吨 /年,其余 80%都是 10 万吨 /年以下的装置。根据这样的装置格局,业内普遍估计,目前我国甲醇生产成本大约在 1400 元 1800 元 /吨(约 200美元 /吨)。一旦出现市场供过于求的局面,国内甲醇价格有可能要下跌到约 2000 元 /吨,甚至更低。这对产能规模小、单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会压力剧增。 而以 中东 和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能已达到 170 万吨 /年。 2008 年 4 月底, 沙特 甲醇公司 170 万吨 /年的巨型甲醇装置在阿尔 朱拜勒 投产,使得该公司 5 套大型甲醇装置的总产能达到 480 万吨 /年。国外企业装置规模大,公用设施分摊投资就少,且采用天然气路线,单位产能投资大幅下降,成本竞争力大为增强。据石油和化工规划院分析,目前国外天然气产地在建的大型甲醇生产装置成本只有6080 美元 /吨。 不仅如此,国外大型甲醇装置多以天然气为原料,采用天然气两段转化或自热转化技术,包括 德国 鲁奇公司、 丹麦 托普索公司、英国卜内门化工公司和日本三菱公司等企业的技术。相对煤基甲醇技术,天然气转化技术成熟可靠,转化规模受甲醇规模影响较小,装置紧凑,占地面积小。尽管近年来国际市场天然气价格也在上涨,但国外甲醇生产企业依靠长期供应协议将价格影响因素降至最低。 而我国大部分甲醇生产以煤为原料,气化装置规模有限和占地面积大的先天缺陷制约着甲醇生产装置向大型化发展。同时近年来煤炭价格的大幅度 上涨对本来还具有一定成本优势的煤基甲醇产生较大影响,再加上煤基甲醇大多建在 西部地区 ,运输费用较高。种种因素进一步削弱了煤基甲醇的价格竞争力。 国外大型甲醇装置集中投产后,传统的销售渠道无法消化骤然增多的甲醇。 2010年之前,国外甲醇以低价冲击 中国市场 几无悬念。 产品能耗: 60 吉焦 /吨 PK30 吉焦 /吨 现实是:国外甲醇生产规模大,技术先进,管理严格,能耗低, 产品质量 稳定;国内大甲醇装置的产品质量已经达到国际水平,但许多小甲醇或联醇装置产品质量尚不稳定。 据全国化学工程技术委员会副主任、中石化 宁波 工程有限公司副总工程师唐宏青介绍,国内煤基甲醇每吨产品能耗为 50 60 吉焦,耗煤 1.6 吨左 右,耗水 22 30 吨。以天然气为原料生产的甲醇每吨产品能耗约为 40 吉焦,耗天然气 900 1150 立方米,耗水 16 20 吨。我国小型联醇装置每吨产品耗能则高达 70 吉焦。而国外大型甲醇装置基本都以天然气为原料,并且每吨产品能耗只有 25 30 吉焦,耗天然气 760 920 立方米,耗水 10 15 吨。 另外,由于我国甲醇生产大多采用煤基路线, 酸性气体 和灰渣排放量较大,需投入较多资金建设环保处理设施。而国外以天 然气为原料的大型甲醇装置,基本属于清洁生产,对环境影响较小,环保投入也相应较小。 运输成本: 55 美元 /吨 PK25 美元 /吨 许多业内专家都向记者提到了国内甲醇生产的一个先天不足:我国甲醇生产所需原料煤炭、天然气主要集中在经济较落后、交通不便的西部,而我国甲醇市场消费中心在 华东 和华南地区。西部甲醇运到华东和华南地区需铁路或公路的长途运输,运输费用最高达 400 元 /吨(约 55 美元/吨)。甲醇产地与消费地 相距较远,导致交通运输成为今后我国甲醇发展的主要瓶颈。 而大甲醇装置集中的中东和中南美洲地区,同时也是世界上天然气资源最为丰富的地区,资源地和甲醇生产装置与 沿海地区 距离较近,生产装置紧靠甲醇装运码头,甲醇产品全部采用海路运输,运输方便。据统计,从中东、中南美洲和 澳洲 地区将甲醇运到亚洲主港地每吨产品的 运费只有 25 美元左右,运输费用较低。 而且,在物流方面,即使条件好的国内甲醇企业也仅有厂内储运和铁路装运设施,国内目前还没有全国性更没有世界性的甲醇中转运输基地,没有甲醇大型专用运输工具。而国外甲醇生产商大多在世界各地建有大型甲醇中转基地和储运设施,拥有自己或长期租用的甲醇运输船队。 投资模式:单打独斗 PK合作运营 如果谈到国内甲醇生产的后天不足,业内专家认为主要是目前国内甲醇装置建设大多是独资企业,少有合资合作。这对于动辙投资上百亿元的甲醇及下游产品项目来说,无疑加大了融资难度和投资风险。 而国外甲醇装置大多为合资合作建设与运营。一般股东构成包括投资商、专利商、销售商和资源供应商等,且投资商和股东委托专业 资产管理公司 协助运营。这样便能有效解决融资问题,降低资金成本和投资风险,并在技术、原料供应和产品销售等方面得到保证,最大限度地优化各种生产要素,提高项目竞争力。 营销模式:自行销售 PK 专业销售商 据正智远东公司调查,尽管我国已成为最主要的甲醇生产国,但目前国内甲醇生产企业还属内向 型企业,产品几乎全部面向国内市场,建设项目的市场分析和决策几乎也全部依赖于国内市场,出口量微乎其微,根本无暇顾及到国际市场上的需求和变化。 编辑本段 甲醇期货 继铅和焦炭后,甲醇有望成为今年推出的又一个期货品种。在 14 日举办的 第六届中国(北京 )期货暨衍生品市场论坛 上,郑州商品交易所研究发展部总监汪琛德表示,甲醇期货今年通过了证监会立项批准,目前正在征求其他部委意见阶段,希望早日上市。 汪琛德表示 ,甲醇期货一般月份最低保证金比例是 6%,交割月份是 30%。 甲醇期货的限仓制度是会员式,是 10 万手比例限仓,对于非期货公司会员客户是绝对要限仓的,一般月份是1 千手,也就是 5 万吨,交割前月份是 1.5 万吨,应该说 5 千吨就能满足甲醇企业需求。 汪琛德表示,甲醇期货的交割品级是国标优等品,交割方式是仓库加厂库的方式,仓库以交割方式为主。 厂库是在山东、河南境内指定一些生产条件好的企业,以厂库、仓库的方式进行,主要是考虑到方便当地投资者,再有一个甲醇的产能是过剩的,我们也担心如果将来出现低仓的情况,厂库能起到调 节安全阀的作用。 我国甲醇市场现状 自 2002年年初以来,我国甲醇市场受下游需求强力拉动,以及生产成本的提高,甲醇价格一直呈现一种稳步上扬走势。甲醇市场价格最高涨幅超过 100%,甲醇生产的利润相当丰厚,效益好的厂家每吨纯利超过了 1000元 /吨,因而甲醇生产厂家纷纷扩产和新建,使得我国甲醇的产能急剧增加。新建甲醇装置如果全部建成投产,新增加的年产能至少在 500万吨以上,将对我国甲醇市场供求关系产生明显的影响 。 国内甲醇供求的不平衡导致企业开工率低于正常水平,国产甲醇市场占有率下降,同时国产甲醇 价格受到压制。 2010年甲醇的价格虽然同比有所提高,前 8个月的平均出厂价格约为 2220元 /吨,但受到进口甲醇价格的压制,远低于 2008年金融危机前的价格,同时进口甲醇价格一直在下滑,第三季度平均进口价格 247美元 /吨,比国内甲醇的成本价还低,严重压制了国内甲醇价格的上涨,积极进行甲醇下游产品的开发及下游产业链的延伸,成为国内甲醇企业解决目前内忧外患的重要关注点。 有资料显示,近几年来,我国国内甲醇产量逐年提高,从 2000年的近 200万吨增长到了2004年的约 430万吨,其中最近 3年增速尤为明显。与产量 增长相对应,我国甲醇进口量已从2002年最高的 180万吨减少到了 2004年的 136万吨。也就是说, 中国 甲醇市场对进口产品的依赖度在减小,国产甲醇越来越占主导地位,然而这并不意味着我国的甲醇市场是游离于国际甲醇市场之外的一个封闭市场。事实上,国际甲醇市场的变化对我国甲醇市场有着很明显的影响 -国内外甲醇的价差会影响进出口的方向,外盘的价格波动也会对国内市场产生联动影响。 国际市场现状 甲醇是一种重要的有机化工原料,在世界基 础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯、苯,居第四位,甲醇主要用于生产甲醛,甲醛是生产各种合成树脂不可缺少的原料。甲醇也可以做为防冻剂使用。甲醇生产出来的产品又可制造染料、药品、农药、喷漆、香料、醋酸等诸多产品。甲醇还是一种燃料可做能源,目前直接把甲醇当燃料已经受到我国的重视,甲醇汽油就是一种以甲醇和一定比例的汽油还有添加剂组成的新型燃料。 近期国际甲醇市场情况 1、国际甲醇市场概况 目前国际上甲醇主要进口国家和地区为美国,日本,韩国,台湾,中国、印度还有欧洲的一些国家。美国对甲醇有着强烈的需求,但 是美国的供应能力却相对很低,最近几年,其甲醇进口量保持在 200万吨左右。在西欧各国,其供应能力从来都满足不了本国的需求,大概只能满足国内需求的 50%,很多年其进口量保持在250万吨。日本每年消费 200万吨甲醇,主要依靠进口。在亚太和南美地区需求量更是远大于以上各发达国家的数字,并且需求在以每年 5%的增长率增长。 2、国际甲醇市场动态 近期国际甲醇市场,北美地区因供应稍紧,价格保持坚挺;欧洲地区在二季度合同价格稳定的背景下,市场较为平静;亚洲市场甲醇走势出现分化,其中东南亚甲醇因中东地区装置检修、市场现货供 应紧张,价格稳定,而东北亚甲醇受中国价格下降的影响小幅走低。 3、国际甲醇市场价格 近期国际甲醇市场的价格较前期有了一些波动,进入三月份东南亚地区 CFR285295美元 /吨,印度CFR330335美元 /吨,西亚 CFR330335美元 /吨,中国 CFR260280美元 /吨,日本 CFR290300美元 /吨,欧洲 FOB265275美元,美国海湾 FOB296300美元 /吨。其中北美和西亚的甲醇市场价格还有上涨趋势。 国际甲醇汽油未来发展形势分析 现在全球石油天然气储量只够用半个世纪左右,随着经济的高速发 展,能源消耗急速上升,巨大的燃油消耗不仅对日益枯竭的石油能源造成巨大压力,寻找汽车代用燃料的研究在世界范围内开展得如火如荼,甲醇汽油就是在这种背景下应运而生。 1、国际甲醇汽油的市场发展现状 早在 50年代,美国,作为环境保护的倡导者,已经开始要求国内在 经济合理的情况下 ,利用替代燃料,并因此开始了其对替代燃料(甲醇汽油)的研究。近年来国际原油价格的一路狂飙,突破 57美元大关,应该说国际油价的高位运行给甲醇汽油的发展带来了曙光。但是甲醇汽油的发展一直都因为价格和石油财团不支持的原因受到巨大阻碍,加之自身还存 在一些问题比如甲醇加油站和甲醇燃料汽车行驶里程上的限制,甲醇汽油对汽车发动机会造成一定损害,及甲醇汽油燃烧排放产生的危害,国外发达国家开始限制甲醇汽油的使用,国际燃油标准将甲醇的含量进行了限制,另一方面,世界各大汽车制造商也开始同时抵制使用甲醇作为燃料,甲醇汽油在国外瞬间就成了 弃儿 。目前,美国、欧洲及日本汽车制造商都坚决反对在汽油中掺烧甲醇, 1998年 12月世界汽车制造商组织联合发布的 世界燃料规范 中要求 不允许使用甲醇 ; 2000年 4月新一版的燃油规范中,再次明确要求 不允许使用甲醇 。甲醇汽油在国 际上的推广和发展陷入了困境。 2、国际甲醇汽油的未来发展 中国目前年原油消耗量达 2亿吨以上,年进口量达 7000万吨,成品油年进口量达 3000多万吨,在巨大用量的压力下,迫切需要寻找新能源,甲醇汽油,它可以直接代替普通汽油,缓解汽油的紧张局面,中国政府对甲醇代油项目提供巨大的支持,但目前甲醇汽油虽然在国内一些地区以及入市场,但产品还不成熟,目前国内甲醇汽油还在研究、开发、试用阶段,相信甲醇汽油目前存在的问题能够得到解决。未来我国的甲醇汽油项目实施将抢占国际市场先机,获得最大的经济效益。 国际市场甲醇未来形 势分析 展望未来的国际甲醇市场,存在的有利因素和不利因素都比较多,但总的来看 ,甲醇市场仍将呈现强势特征,产销量还将保持较大幅度的增加,价格预计仍将保持在相对高位,市场的波动幅度预计将会超过以上。现在对影响未来国际市场的诸多因素进行分析。 1、有利因素 a、国际甲醇价格仍将在高价位上运行,目前在国际上,以上的甲醇生产都是以天然气为原料,天然气的供应价格的高低对国际甲醇市场影响很大。目前业内人士普遍预计,年国际油价将居高不下,受此影响,国际天然气价格也将走高,这样导致国际甲醇生产成本居高不下 ,使得其销售价格也将居于高位。 b、下游的需求量呈快速增长。甲醇是一种重要的有机化工原料,在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途,光衍生物就有多种。随着目前全球经济的高速发展,国际甲醇需求量将保持较高速度的增长。 2、不利因素 未来国际甲醇市场的主要不利因素为国际上甲醇新建装置大量涌现,产能增长速度过快,今后 5年中投产的甲醇产能将超过 1800万吨,这些新增产能主要分布于南美、远东和澳大利亚。产能增长过快会对现有市场造成一定冲击,使市场价格产生波动。 总的来看,未来甲醇的需求增长为每年 500万吨 ,而未来新增的产能还不会在短期内造成供需失衡的局面,加之甲醇生产成本不断提高,未来甲醇市场价格会保持稳步上升的局面。 国内外甲醇工业现状 目前国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线,以煤为原料的约占到 78%;单位产能投资高,约为国外大型甲醇装置投资的 2倍,导致财务费用和折旧费用高。这些都影响成本。据了解,我国有近 200家甲醇生产企业,但其中 10万吨 /年以上的装置却只占 20%,最大的甲醇生产装置产能也就是 60万吨 /年,其余 80%都是 10万吨 /年以下的装置。根据这样的装置格局,业内普 遍估计,目前我国甲醇生产成本大约在 1400元 1800元 /吨(约 200美元 /吨)。一旦出现市场供过于求的局面,国内甲醇价格有可能要下跌到约 2000元 /吨,甚至更低。这对产能规模小、单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会压力剧增。 而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能已达到 170万吨 /年。 2008年 4月底,沙特甲醇公司 170万吨 /年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产,使得该公司 5套大型甲醇装置的总产能达到 480万吨 /年。国外企业装置规模大,公用 设施分摊投资就少,且采用天然气路线,单位产能投资大幅下降,成本竞争力大为增强。据石油和化工规划院分析,目前国外天然气产地在建的大型甲醇生产装置成本只有 6080美元 /吨。 不仅如此,国外大型甲醇装置多以天然气为原料,采用天然气两段转化或自热转化技术,包括德国鲁奇公司、丹麦托普索公司、英国卜内门化工公司和日本三菱公司等企业的技术。相对煤基甲醇技术,天然气转化技术成熟可靠,转化规模受甲醇规模影响较小,装置紧凑,占地面积小。尽管近年来国际市场天然气价格也在上涨,但国外甲醇生产企业依靠长期供应协议将价 格影响因素降至最低。 而我国大部分甲醇生产以煤为原料,气化装置规模有限和占地面积大的先天缺陷制约着甲醇生产装置向大型化发展。同时近年来煤炭价格的大幅度上涨对本来还具有一定成本优势的煤基甲醇产生较大影响,再加上煤基甲醇大多建在西部地区,运输费用较高。种种因素进一步削弱了煤基甲醇的价格竞争力。 国外大型甲醇装置集中投产后,传统的销售渠道无法消化骤然增多的甲醇。 2010年之前,国外甲醇以低价冲击中国市场几无悬念。 产品能耗: 60吉焦 /吨 PK30吉焦 /吨 现实 是:国外甲醇生产规模大,技术先进,管理严格,能耗低,产品质量稳定;国内大甲醇装置的产品质量已经达到国际水平,但许多小甲醇或联醇装置产品质量尚不稳定。 据全国化学工程技术委员会副主任、中石化宁波工程有限公司副总工程师唐宏青介绍,国内煤基甲醇每吨产品能耗为 50 60吉焦,耗煤 1.6吨左右,耗水 22 30吨。以天然气为原料生产的甲醇每吨产品能耗约为 40吉焦,耗天然气 900 1150立方米,耗水 16 20吨。我国小型联醇装置每吨产品耗能则高达 70吉焦。而国外大型甲醇装置基本都以天然气为原料,并且每吨产 品能耗只有 25 30吉焦,耗天然气 760 920立方米,耗水 10 15吨。 另外,由于我国甲醇生产大多采用煤基路线,酸性气体和灰渣排放量较大,需投入较多资金建设环保处理设施。而国外以天然气为原料的大型甲醇装置,基本属于清洁生产,对环境影响较小,环保投入也相应较小。 运输成本: 55美元 /吨 PK25美元 /吨 许多业内专家都向记者提到了国内甲醇生产的一个先天不足:我国甲醇生产所需原料煤炭、天然气主要集中在经济较落后、交通不便的西部,而我国甲醇市场消费中心在华东和华南地区。 西部甲醇运到华东和华南地区需铁路或公路的长途运输,运输费用最高达 400元 /吨(约 55美元 /吨)。甲醇产地与消费地相距较远,导致交通运输成为今后我国甲醇发展的主要瓶颈。 而大甲醇装置集中的中东和中南美洲地区,同时也是世界上天然气资源最为丰富的地区,资源地和甲醇生产装置与沿海地区距离较近,生产装置紧靠甲醇装运码头,甲醇产品全部采用海路运输,运输方便。据统计,从中东、中南美洲和澳洲地区将甲醇运到亚洲主港地每吨产品的运费只有 25美元左右,运输费用较低。 而且,在物流方面,即使条件好的国内 甲醇企业也仅有厂内储运和铁路装运设施,国内目前还没有全国性更没有世界性的甲醇中转运输基地,没有甲醇大型专用运输工具。而国外甲醇生产商大多在世界各地建有大型甲醇中转基地和储运设施,拥有自己或长期租用的甲醇运输船队。 投资模式:单打独斗 PK 合作运营 如果谈到国内甲醇生产的后天不足,业内专家认为主要是目前国内甲醇装置建设大多是独资企业,少有合资合作。这对于动辙投资上百亿元的甲醇及下游产品项目来说,无疑加大了融资难度和投资风险。 而国外甲醇装置大多为合资合作建设与运营。一般股东构成包 括投资商、专利商、销售商和资源供应商等,且投资商和股东委托专业资产管理公司协助运营。这样便能有效解决融资问题,降低资金成本和投资风险,并在技术、原料供应和产品销售等方面得到保证,最大限度地优化各种生产要素,提高项目竞争力。 营销模式:自行销售 PK 专业销售商 据正智远东公司调查,尽管我国已成为最主要的甲醇生产国,但目前国内甲醇生产企业还属内向型企业,产品几乎全部面向国内市场,建设项目的市场分析和决策几乎也全部依赖于国内市场,出口量微乎其微,根本无暇顾及到国际市场上的需求和变化。 国内唯一获得科学技术部颁发 ,项目名称:祺祥清洁燃料多功能复合添加剂,项目编号: 2008GRG01023。祺祥公司甲醇汽油添加剂技术全国领先,销往全国各地加油站,中型加油站月赚钱百万。 中国甲醇行业发展现状 中国 甲醇 生产起始于 20世纪 50年代末期。 20世纪 60年代,中国发展了有中国特色的合成氨联产甲醇的生产技术,它依附于中、小型氨厂,规模小。 20世纪 60年代末,中国 的甲醇年产量仅 10万吨。改革开放以来,中国甲醇工业进入快速发展期。 2000年,我国甲醇产能 348万 t,表观消费量为 329.4万 t,产量 198.7万吨。 2001年,我国甲醇产能 368万吨,表观消费量 35706万吨,产量 206.5万吨。 2002年,我国甲醇产能 445万吨,表观消费量 391万吨,产量 211万吨。 2003年,我国甲醇产能 600万吨,表观消费量 433.9万吨,产量 298.9万吨。 2004年,我国甲醇产能 700万吨,表观消费量 576.4万吨,产量 440.6万吨。 2005年,国内甲醇产能 720万 t,消费甲醇 666万 t,产量 535.6万吨。从 2000年至 2005年的 5年间,我国甲醇产能年均增长率为 15.6%,表观消费量年均增长率为15.1%。从 2006年开始,我国甲醇改扩建项目及大型项目的建设增多,甲醇生产能力达到 1344万吨,表观消费量为 856万吨,产量 762.3万吨。 2007年,我国甲醇总产能突破 1760万吨,表观消费量为 1104.6万 t,产量1076.4万吨。而到 2008年,我国共有甲醇生产企业约 180家,生产能力超过 2800万吨,表观消费量为 1232.9万吨,产量 1126.3万吨。从 2000年至 2008年的 8年间,我国甲醇产能年均增长率达到 25%,表观消费量年均增长率也达到 18%。已然成为甲醇生产和消费的大国。 2009年,我国甲醇产能达到 3200万吨,甲醇需求量为 1000万吨左右。预计到 2010年,中国甲醇产能将达到 3212万吨左右,需求量约为 1800万 -2100万吨。 中投顾问 化工 行业研究员常轶智指出,从以上数据可以看出,我国甲醇行业的产能和消费是在逐年递增,但是产能的增加程度远远大于消费需求的增加,产 能过剩趋势明显,产量明显不足。这也说明了在发展过程中,相关部门对行业的监管不力,在项目的审批方面缺乏整体发展的意识,欠缺长远规划。一方面,对现有的低效装置产能没有形成一个淘汰机制,任由其盲目发展。另一方面,不顾市场需求,不考虑发展条件,集中在追求短期效益,片面的追求增长速度,在明明存在产能过剩的行业继续审批核准新项目。 生产企业的规模 目前,我国共有甲醇生产企业约 180家,国内煤制甲醇企业共有 140多家, 天然气 制甲醇的企业为 23家,焦炉煤气制甲醇的企业约有 13家。其中,煤制甲醇企业产能合计约 1270万吨 /年,占总产能的 61%;天然气制甲醇的企业为 23家,产能合计 600万吨 /年,占 29%。 中投顾问化工行业研究员常轶智指出,虽然我国甲醇生产企业数量较多,但是规模普遍偏小,竞争力不够。据中投顾问发布的 2010-2015年中国甲醇行业投资分析及前景预测报告中的资料显示,我国甲醇企业平均规模仅约 12万吨,平均产量只有 6万吨左右,装置规模小,能 耗物耗高,资源利用不尽合理,单位产能投资高,生产成本偏高。而国外企业装置规模大,目前国际上最大规模的甲醇装置产能已达到 170万吨/年,单位产能投资大幅下降,成本竞争力大为增强。而且,国外大型甲醇装置多以天然气为原料,采用天然气两段转化或自热转化技术,相对煤基甲醇技术,天然气转化技术成熟可靠,转化规模受甲醇规模影响较小,装置紧凑,占地面积小。因此,我国甲醇行业缺乏国际竞争力,在目前产能过剩的情况下,依然依赖进口甲醇。 产业布局的情况 中国甲醇生产主要集中在华南、华东和华北地区,所占比例分别为 27.11%、 23.79%和 16.63%。 2008年,国内甲醇产能最大的省份是山东,产能超过 300万吨 /年,约占全国甲醇总产能的 15%;其次是河南和内蒙古,产能分别为 300万吨 /年和 240万吨 /年。另外,河北、陕西、山西等省份的甲醇产能也都超过了 100万吨 /年,四川省的甲醇产能也接近 100万吨 /年。随着一些新项目的投产,预计 2010年国内甲醇产能超过 100万吨 /年的地区将达到 10个,其中河南和内蒙古将成为甲醇生产企业最为集中的地区,甲醇产能将分别达到 416万吨 /年和 405万吨 /年。 中投顾问化工行业研 究员常轶智指出,由以上区域分布可见,内蒙古、河南、山西、陕西、重庆等地资源优势明显,近年来投产增多。山东、河北等传统的甲醇生产大省,受资源总量和环境容量等情况的制约,产能扩张速度缓慢。今后我国甲醇企业分布的主导趋势为向资源丰富地区集中。加上现在政府的政策对产能过剩项目的停止审批,近期甲醇行业布局状况基本稳定。 主要企业的发展 内蒙古博源联合化工有限公司坐落于中国特大型气田 -苏里格气田腹地,银白色的塔罐林立,生产装置延绵数里。这是国内最大的甲醇生产企业,拥有两套总计 100万吨规模的天然气制甲醇装 置,技术装备先进。同时,博源联化紧靠苏里格气田,该气田已探明地质储量 5,336.52亿立方米。博源联化建立之初就与苏里格气田结下长期供气业务关系,可得到价格较为优惠的天然气。但即便拥有如此优越的条件, 2009年以来博源联化的生产经营也十分艰难。由于甲醇不景气, 2009年博源联化甲醇装置的负荷率只有 50%左右。装置开不满和甲醇价格低迷导致企业效益大跌。 中煤 能源 黑龙江煤化工公司, 2008年他们公司扩建了 36万吨甲醇产 能,加上原来的产能,甲醇总产能为 48万吨。但由于国内甲醇严重过剩,加上进口冲击,这些新增产能无法开车,完全处于停车状态。十几亿元的投资也因此白白闲置,发挥不了作用。 神华宁东煤化公司,神华宁东煤化公司年产甲醇 85万吨,自己只能消化 10多万吨,产能过剩 70多万吨。为延长产业链消化过剩产能,公司已决定投资 20亿元启动甲醇制甲醛项目。但甲醛市场也不乐观,目前全国各地一些小型煤制甲醛项目,因成本高、工艺落后,在危机中都停产了。 2008年全国甲醛行业平均开工率仅为 42%左右 大庆油田甲醇厂始建于一九八 九年,现有 20万吨甲醇、 6万吨液氨、 2万吨甲醛等几套生产装置,固定资产原值 9.5亿元。甲醇厂产品主要以大庆油田丰富的天然气资源为原料。目前因天然气供应受限,大庆油田甲醇装置于 11月上旬减产至 300余吨 /日,目前仅供中 石油 系统自用,基本不对外销售。 中投顾问化工行业研究员常轶智指出,从甲醇行业的主要企业的现状来看,产能过剩已经使甲醇行业陷于危机之中。一是产能过剩,二是下游需求不足,三是国际甲醇的价格优势,这三个方面都威胁着 我国甲醇行业的健康发展。 调整产能过剩的措施 甲醇是国务院点名调控的产能过剩产品之一。在宏观调控方面,需要坚决抑制低水平重复建设,通过开展结构调整,推动兼并重组,调整原料路线,淘汰落后产能等措施,提高产业竞争力。 中投顾问化工行业研究员常轶智指出,对企业开展结构调整,推动兼并重组,需要有一套完善的体制来指导和约束,同时相应的管理也要跟上。在调整原料路线,淘汰落后产能方面,相应的装置规模和技术改进是关键,这需要相关部门对新技术的开发应用进行扶持和鼓励。要使这些举措落到实处,最重要的还是 各个相关部门积极履行相应职责,多方面进行综合调控,才能提高整个产业竞争能力。 在甲醇的传统应用方面,甲醇企业向下游发展已成为必然的出路。国家在甲醇企业申报下游产品项目时可以适当给与优惠政策,并能够及时批复,以尽快推进下游产品的发展,拉动甲醇的消耗。在甲醇的新应用方面,据中投顾问发布的 2010-2015年中国甲醇行业投资分析及前景预测报告的资料显示,甲醇是一种清洁的煤化工产品,燃烧效果与普通无铅 汽油 一样,而所排放的尾气污染物降低 30%40%,符合目前国家倡导的 低碳 经济 和 蓝天工程 的要求。因此,甲醇燃料成为消耗甲醇过剩产能的新途径。随着车用燃料甲醇、车用甲醇汽油 (M85)两个国家标准和城市燃气用二甲醚行业标准先后颁布实施,甲醇燃料的需求在未来会有增加的趋势。目前甲醇制 烯烃 项目也被提上议程,其中流化床甲醇制丙烯工业技术试验取得成功,国内南京工业园区,广州小虎岛化工园区等地企业已经在筹划此类项目。这些项目的实施对甲醇产能过剩也可以起到缓解的作用。 (二)国内外甲醇合成技术的发展 甲醇的最早工业合成是于 1913年由 BASF 公司完成。 1923年在当时的 leuna 建成 3000t/a 的生产装置,原料为煤,先气化制合成气,然后合成为甲醇,反应压力为 34Mpa,温度为 320/330 以 Zn-Cr 为催化剂,转化率很低,在其后半个世纪各国不断研究和探索 ,在催化剂、原料气精制方面取得突破性进展。在 60年代末,出现了以 ICI 公司为代表的低压法甲醇生产技术,反应压力降到 5 Mpa ,温度 250 ,催化剂采用Cu-Zu-Al 氧化物, 70年代对原来低压法作了改进,回收废热,并副产 10 Mpa 动力蒸汽。现代甲醇合成技术热负荷降低 30%燃料消耗减少 13%。 我国甲醇工业起步较晚,但发展很快, 50年代从苏联引进了甲醇装置, 60年代后独立开发了合成氨联产甲醇工艺,近年来齐鲁石化、四川维纶厂、上海三联供、鲁南化肥厂都建成 10万吨低压合成甲醇装置,目前我国已具备以新型多喷 嘴对置加压水煤浆气化炉生产合成气,采用先进的国内自行开发的等温型甲醇合成塔、三塔精镏、 NHD 脱硫、克劳斯回收硫等一系列新技术配备的 60万 t/a 的大型甲醇装置的能力。 四、焦炉气制甲醇的基本原理 (一)合成甲醇的反应式 CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 并可发生一些副反应。如 CO2+3H2=CH4+H2O,反应是放热反应,所以应该在低温高压下才能得到甲醇的高效率,如果要在低压下提高效率,则应研制在低温下具有高活性、高选择性的催化剂。 五、焦炉气制甲醇的工 艺 焦炉气制甲醇的工艺主要是指焦炉气转化为合成气和合成气脱硫的工艺流程,而由合成气制甲醇的工艺则与天然气制甲醇,或煤气化气制甲醇的相关工艺基本是一样的,在此不加阐述。 (一)焦炉气转化工艺 焦炉气中甲烷转化成 CO 和 H2的工艺,可分蒸汽转化法、催化部分氧化法、非催化部分氧化法三种。 1、蒸汽转化法:常用于甲烷含量高的天然气转化。 CH4+ H2O= CO+3H2 Q 吸热反应 吸热反应,采用外热式炉,有烟气排放,其设备材质要求高,一次投资大。焦炉煤气中甲烷含量仅 24-28%,所 以未见使用此方法。 2、催化部分氧化工艺:纯氧自热式部分氧化转化,无烟气排放,反应速度比蒸气转化快,有利于生产,燃料气消耗低,设备结构简单,流程短,节能 5%。 常压式:体积大,转化后体积成倍增大,整个压缩功增加,易析炭。 加压式:利用内热进行转化反应,不需外加热。 甲烷部分氧化法,通常加入一定蒸汽,在有镍催化剂作用下,反应速度可加快,反应温度可降低到 960 1100 ,反应后残余 CH4 0.4%。 焦炉气催化部分氧化法:采用圆筒式纯氧转化炉,炉内装 CN20和 Z205转化催化 剂。炉体为钢结构 +耐火绝热材料十冷却夹套,炉内装二段转化催化剂,炉顶为混合烧嘴。转化所需热量通过氧气与焦炉气中的氢气发生部分燃烧反应提供,燃烧后的高温气体在催化床层发生甲烷与蒸汽的转化反应。转化炉出口温度约 960 ,残余甲烷含量约 0.4%V 0.6%V。 焦炉气进转化炉前须经干法脱硫,使入炉焦炉气中总硫控制 5ppm 以下。 焦炉气干法脱硫采用铁钼催化剂加氢转化使有机硫转化为硫化氢,然后用软锰矿吸收法将总硫脱至5ppm 以下,再进转化炉。该法会造成吸硫后的锰矿在更换时硫转化成 SO2放散到大气中产生二次污染 。 焦炉气和氧气入炉前须与蒸汽按一定比例混配,为了防止水蒸汽冷凝,焦炉气和氧气均需加热到蒸汽露点以上,因而系统中必须设焦炉气和氧气加热设备(加热炉通常以焦炉气或甲醇弛放气为燃料)。 转化过程中应严格控制入炉水蒸汽 /焦炉气比和氧气 /焦炉气比,转化炉出口温度 960 980 ,出炉转化气(折干气)中甲烷含量约 0.6%。 转化气氢 /碳比( H2 CO2) /( CO CO2)约为 2.6 2.7,氢过剩,但比以天然气为原料通过一段蒸汽转化法生产的甲醇合成气氢 /碳比( 2.9 2.95)要低得多。 该法技术成熟可靠 ,反应温度低,有成功的先例借鉴,转化炉烧嘴使用周期长(一年以上)。 主要问题是焦炉煤气入炉前净化要求高,需用加氢转化催化剂和氧化锌脱硫剂,出塔气氢碳比不理想,且工艺过程复杂,投资大,成本较高。 3、焦炉气非催化部分氧化工艺 采用圆筒式纯氧转化炉,炉内勿需装填催化剂。转化过程主要是烃类的部分氧化过程,即 CH4+1/2O22H2+CO+Q 由于转化炉中无催化剂,焦炉气进转化炉前不必转化并脱除有机硫。 入炉焦炉气和氧气中不需预配水蒸汽,原料气可不加热(只要保持焦炉气和压缩机末级出口温度), 故可不设加热炉。 转化过程中严格控制入炉氧气 /焦炉气比,转化炉出口温度 1200 1300 ,出炉转化气(折干气)中甲烷含量约 0.6%。 转化气中氢 /碳比( H2 CO2) /( CO+CO2)约为 1.9 2.1(甲醇合成现理想比例为 2.05 2.1)。 经高温转化后,焦炉气中复杂的有机硫( COS、 CS2、硫醇、硫醚、噻吩等)已绝大部分转化为易于脱除的硫化氢,便于后续工序脱除。这是焦炉气采用非催化纯氧转化最大优点。 该法尚无使用先例(但已用于天然气),转化炉烧嘴使用周期较短。 转化过程中可能有极 少量炭黑生成,可通过水洗法脱除,洗涤废水单独设泠却塔冷却循环使用。 该法优点是:工艺简单、投资省。由于转化炉温度高又处于临氢还原态气氛下,后续合成气净化方便。虽然氧耗偏高,但由于净化简单,省掉变换,且无催化剂压降损失,可降低动力消耗,热量也可经废热锅炉充分回收,因而生产成本低于催化转化法。 上述对比表明:虽然非催化部分氧化在国外均无现成经验可供借鉴,但它是在天然气及炼厂焦化干气非催化部分氧化工艺技术基础上移植而来,工艺简单、投资省,特别适合焦炉煤气制合成气。 主要工艺技术数为:压力: 6.0Mpa 反应温度: 1200 焦炉煤气制甲醇的转化催化剂,合成催化剂对焦炉煤气的杂质特别敏感,要求严格,总硫含量 0.1ppm,BTX4g/m3。 在传统焦化工艺中,脱硫工艺有几十种,可分几大类,一为湿式吸收法,如 AS 循环洗涤法、醇胺法;二为湿式催化氧化法,如 ADA法、萘混法、苦味酸法、对苯二酚法、栲胶法等;三为干法,如用 Fe2O3,活性炭与子筛等,但这些脱硫办法,效果有限,气体中残余 S 超过 5mg/m3,焦炉煤气中时有机硫(约 600 700 mg/m3)更难除去,他们大部分 为 COS、 CS2、硫醚、噻吩、硫醇等。为除去有机硫,通常用加氢转化法,将有机硫转成易脱除的 H2S。 COS+H2 CO+H2S CS2+4H2 CH4+2H2S C2H5SH+H2 C2HO+H2S C4H4S+4H2 NC4H10+H2S 催化剂,为铁钼加氢催化剂 T202,钴钼加氢催化剂 T201。 有机硫转化成无机硫之后,再用 NHD,锰矿脱硫,最后用氧化锌精脱硫,保证合成气含 S 0.1 ppm。 ( 1)有催化部分氧化脱硫 在有催化部分氧化法中脱硫是很麻烦的事,但各设计院都有 成熟的方法,工艺基本一致。 0.3Pa 3.1mPa (2)非催化部分氧化脱硫 最大优点是不需要有机硫转化工序。焦炉气的有机性硫( COS、 CH2、硫酸、硫醚、噻吩等)在 1200 1300高温下绝大部分已转化为易脱除的硫化氢,用 MNHD 总硫可脱至 2ppm,再用有机硫水解催化剂和常温氧化锌脱硫,确保合成气总硫低于 0.1 ppm。 几种工艺的技术经济比较 焦炉气制甲醇能耗数据表(吨甲醇)催 化部分氧化法 吨甲醇耗能 GJ/吨 4、钢铁企业三气(焦炉气、转炉气、高炉气)有效综合利用制甲醇 钢铁厂三气有效利用是一个资源、环境有效综合利用的重要措施,三气组分复杂、数量大、目前虽回收了热能,但效果有限,环境效果也差,如何使物质有效利用,变废为利,化废为宝,是国内外需解决的重要课题。 转炉煤气和高炉煤气,主要成份是 CO,一氧化碳有剧毒,危险程度属 11级高度危害,能与人体血红蛋白结合而妨碍人体正常输氧功能,造成缺氧症,它的排放严重危害人体健康。但它又是合成气的主要组成,若合理利用,十分宝贵。 CO2也是转炉气和高炉气和重要部分,占 20%左右,它的排放增加温室效应,目前炼钢厂转气大部放空,排入大气,不但浪费资源,而且污染环境,焦炉煤气中氢多碳少,若将焦炉煤气中的氢(体积百分比 58.5)和转炉气中的 CO(体积百分率 54.6%)配合起来,制成甲醇,将焦炉气残留的可燃组分 CH4与高炉气掺混可配制成燃料气使用,避免对大气的污染,该工艺省去焦炉气转化工序,流程短,投资省,生产 10吨甲醇需焦炉 2、国内生产情况和分析 1 国外甲醇工艺技术目前 , 国外以天然气为原料生产的甲醇占 92% ,以煤为原料生产的 甲醇 2. 3% , 因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有 :DAV Y (原 I. C. I)、 O PSO E、 U hde、 L u rgi 公司甲醇技术等 , 不同甲醇技术的消
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