甲醇工业的发展

背景

甲醇，英文名为Methanol，常温常压为无色透明液体，属于易燃、易挥发的有毒液体。因在干馏木材中首次发现，故又称“木醇”或“木精”。人口服中毒最低剂量约为100mg/kg体重，经口摄入0.3～1g/kg可致死。用于制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。甲醇由甲基和羟基组成的，具有醇所具有的化学性质，可以与氟气、氧气等气体发生反应，在纯氧中剧烈燃烧，生成水蒸气和二氧化碳。

图1 甲醇的性状图

甲醇分类

甲醇大体上有工业甲醇、燃料甲醇和变性甲醇之分，目前以工业甲醇为主。凡是以煤、焦油、天然气、轻油、重油等为原料合成的，其质量指标符合国标GB338 -2004要求的，都是工业甲醇。随着可再生资源的开发利用，利用农作物秸秆、速生林木及林木废弃物、城市有机垃圾等也可以气化合成甲醇。粗甲醇经脱水精制、作为燃料使用的无水甲醇，称为燃料甲醇。燃料甲醇未加变性剂，成本往往要比工业甲醇低，因为对它只有可燃烧和无水的要求。变性甲醇是指加入了甲醇变性剂的燃料甲醇或工业甲醇。由于甲醇和汽油、柴油不互溶，尤其在低温潮湿环境中发生分层(相分离)现象而造成发动机不能正常工作，因此燃料甲醇(或工业甲醇)变性后才能加入汽油、柴油使用。变性燃料甲醇是在工业用甲醇中加入一定比例的车用甲醇汽油添加剂后， 专门用于调配车用甲醇汽油的甲醇。[1]

国内外甲醇资源分布

目前，欧美、中东地区国家主要采用天然气为原料生产甲醇。由于我国一次能源结构具有“富煤贫油少气”特征，当前并且今后较长一段时间内煤炭仍是我国甲醇生产最重要的原料。此外，我国还有部分企业采用焦炉煤气为原料生产甲醇，这也是我国独有的甲醇制取技术。我国以煤为原料的甲醇装置产能占国内总产能的76.12%，以天然气为原料的占11.7，以焦炉气为原料的占12.09%。

国内甲醇工业的发展

我国甲醇工业始于20世纪50年代，经过几十年的发展，世纪50年代，经过几十年的发展，甲醇行业进入21世纪后走上快速发展的轨道，回顾历年发展情况， 2004年中国甲醇生产能力仅七百万吨之多；然2006年突破1000万吨，2007年突破2000万吨; 2010 年突破3000万吨，当年产能增幅较快，2010年产能增长率在35%以上，一些大型的甲醇制烯烃项目等陆续投产崭露头角，如神华包头煤制油等。2012 年突破5000万吨，2014 年突破6500万吨;而从2015起产能增速明显放缓，2016-2017 年虽略有反弹，但整体增速也限于10%以内。经历过2014年的大幅扩能之后，得益于部分煤制烯烃项目的稳步投产，近几年中国甲醇产能扩张步伐仍在继续，但由于行业盈利水平下降，扩张速度有所放缓。截至2018年，中国甲醇产能规模突破8300万吨。[2]

应用

甲醇制氢是制氢的技术路线之一。我国是世界上的甲醇生产国，占全球甲醇产能的60%。甲醇来源丰富、成本低廉，常温常压下作为液体便于储存和运输。与工业制氢等其他制氢方式相比，甲醇制氢能耗和成本较低。当前，氢气的储存和运输是制约氢能产业发展的关键环节。我国加氢站主要依靠长管拖车进行运输，受设备影响造成氢气运输能力低、成本高、装卸时间长且综合能效低。2023年，中国石化建成我国首个甲醇制氢加氢一体站，项目采用中国石化自主研发的分布式甲醇制氢系统，包含甲醇重整、催化氧化、过程强化、系统集成等多项自主创新成果。

参考文献

[1] 薛彩霞&陈玉涌.甲醇工业发展的方向及应用[J].应用化工,2006,35(5):382-384.

[2] 宋冠秦.我国甲醇市场需求预测[J].化工时刊,1989(5).