第35卷第5期應用化工Vol. 35 No.52006年5月Applied Chemical IndustryMay 2006甲醇工業(yè)發(fā)展的方向及應用薛彩霞,陳玉涌(陜西省石油化工學校石油化工科,陜西西安710061)摘要:甲醇是 C化學的母體,它不僅是一種化工能源產(chǎn)品,同時也是一種重要的基本有機化工原料。報道了甲醇工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,綜述了國內(nèi)外甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā)研究,從幾個方面論述了甲醇在工業(yè)生產(chǎn)上的應用及其發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:甲醇;下游產(chǎn)品;能源技術(shù)中圖分類號:TQ 223.12*1文獻標識碼:A文章編號:1671 - 3206(2006)05 -0382 -03Direction and application of the development of carbinol industryXUE Cai-xia , CHEN Yu-yong(Department of Petroleum and Chemical ,Shaanxi Petroleum and Chemical School ,Xi' an 710061 ,China)Abstract:As a base for C chemisty, carbinol is not only a chemical energy product, but also an impor-tant raw material for chemical industry. Besides the current development of carbinol industry, the articledescribes the research of carbinol downstream products both domestic and abroad, as well as the applica-tion and development direction in industrial field.Key words :carbinol; downstreamproduct; energy technology甲醇是一種重要的有機化工原料,應用廣泛,可的速度增長，,年需原料甲醇100萬t以上。為滿足以用來生產(chǎn)甲醛、合成橡膠、甲胺、對苯二甲酸二甲化工市場的需求,應大力開發(fā)以甲醇為原料的生產(chǎn)脂、甲基丙烯酸甲脂氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等甲醛的新工藝,以滿足優(yōu)質(zhì)工程塑料(酚醛樹脂)和一系列有機化工產(chǎn)品,而且還可以加入汽油摻燒或烏洛托品等合成的需要。代替汽油作為動力燃料以及用來合成甲醇蛋白。隨1.2甲 酸甲酯[3]著當今世界石油資源的日益減少和甲醇單位成本的甲酸甲酯( MF)被譽為萬能的中間體,由它衍生降低,用甲醇作為新的石化原料來源已經(jīng)成為一種出的化學品達幾十種。它是當前C,化學發(fā)展的熱趨勢。盡管目前全球甲醇生產(chǎn)能力相對過剩,并且點,目前國內(nèi)外廣泛采用的大規(guī)模生產(chǎn)方法是甲醇不排除由于某種原因而引起甲醇市場的波動,但是羰基化法和甲醇脫氫法。甲醇羰基化法制甲酸甲酯對于有著豐富的煤、石油、天然氣資源的西部地區(qū),成本僅為傳統(tǒng)酯化法的1/3。甲酸甲酯可用于生產(chǎn)除了研究開發(fā)新技術(shù)降低成本,還要不斷開拓甲醇甲酸、甲酰胺和其他精細化工產(chǎn)品,還可直接用作殺應用領(lǐng)域,大力生產(chǎn)和發(fā)展甲醇下游產(chǎn)品,從而促進蟲劑、殺菌劑、熏蒸劑、煙草處理劑和汽油添加劑,它整個甲醇工業(yè)的發(fā)展。的需求量將以每年10%的速度遞增。隨著環(huán)保要1大力 生產(chǎn)和發(fā)展甲醇下游產(chǎn)品[,2]求的不斷提高,由甲醇、CO2和H2合成工藝甲酸甲甲醇下游產(chǎn)品種類很多,結(jié)合市場需求,發(fā)展國酯值得關(guān)注。內(nèi)市場緊缺,特別是可以替代石油化工產(chǎn)品的甲醇1.3甲胺下游產(chǎn)品,是未來大規(guī)模發(fā)展甲醇生產(chǎn),提高市場競甲胺是-種重要的脂肪胺,以液氨和甲醇為原爭能力的重要方向。料,在催化條件下,通過加壓精餾分離不同結(jié)構(gòu)的系1.1 甲醛.列產(chǎn)品(- -甲胺、二甲胺、三甲胺) ,是基本的有機化甲醛是甲醇最重要的下游產(chǎn)品之一,也是最重工原料之一,目前全世界年生產(chǎn)能力為112萬t,國要的基本有機化工原料之- - 。它最大的用途是生產(chǎn)內(nèi)年生產(chǎn)能力為25萬t,全球年消費量為165萬t,酚醛樹脂、黏合劑及其它有機化學品。近年來,隨著年消費遞增率為12%。隨著我國DMF的迅速發(fā)我國經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展,甲醛產(chǎn)量每年以4.5%展，也帶動了甲胺特別是二甲胺需求量的不斷增收稿日期:2006-02-07作者簡介:薛彩霞(1972 -) ,女,山西永濟人,陜西省石油化工學校講師,從事化工原理教學工作。電話: 13109518752 ,mal: cali@ humu. edu. cn第5期薛彩霞等:甲醇工業(yè)發(fā)展的方向及應用383加。一甲胺、二甲胺和三甲胺等都是化學工業(yè)、農(nóng)大坂放射化學研究室開發(fā)了一種在過氧化氫存在藥、醫(yī)藥及涂料的中間體,有相當大的市場前景。比下 ,從甲醇光誘發(fā)選擇性合成乙二醇的方法,乙二醇利時聯(lián)合化學公司開發(fā)的甲胺制造工藝以甲醇和氨產(chǎn)率隨紫外光照射時間增加而增加。過氧化氫被紫為原料,通過其開發(fā)的高性能催化劑可以制取任意外線分解成羥基,羥基很快和甲醇反應形成羥甲基,比例的一甲胺、二甲胺和三甲胺,是全部采用計算機羥甲基迅速聚合成乙二醇?？刂频? -種無公害的連續(xù)生產(chǎn)工藝。該工藝總收率1.6 甲基叔丁基醚在96.5%以上,最終產(chǎn)品純度極高,催化劑壽命超甲基叔丁基醚( MTBE)是甲醇下游產(chǎn)品中增長過兩年[21最快的一個品種,它是一種重要的高辛烷值汽油添1.4碳酸二甲酯{1]加劑,曾被譽為第三代石油化學品。盡管最近一項以甲醇氣相氧化羰基化法合成的碳酸二甲酯研究表明,MTBE極易對土壤、地下水造成污染,且(DMC) ,是近年來受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠能致癌,但在第四代石油化學品未出現(xiàn)之前,它還是色產(chǎn)品。隨著全球環(huán)境保護及安全生產(chǎn)要求的日趨較為理想的汽油添加劑。隨著我國政府對環(huán)境保護嚴格,硫酸二甲酯、光氣、氯甲酸甲脂、氯甲烷等化學的日益重視和汽油無鉛化的呼聲不斷高漲,為MTBE品將在世界范圍內(nèi)被淘汰, DMC化學結(jié)構(gòu)中含有甲提供了廣泛的市場。據(jù)有關(guān)專家預測，今后幾年我基羧基和甲氧羰基,在化學合成反應中可以起到上國對MTBE的需求將會有更大的增長,生產(chǎn)MTBE述化學品的功能,僅代替上述產(chǎn)品的市場份額就相所需甲醇將達到25萬V/a左右。當可觀。而且DMC通過了非毒性化學品的注冊登2大力開發(fā)甲醇能源技術(shù)[6.7]記,為其在醫(yī)藥、光電子材料及其它應用領(lǐng)域打開了2.1 甲醇摻燒汽油和柴油通道。中科院有機化學研究所開發(fā)出的新型甲醇液相氧化羰化合成DMC的工藝路線,包括新型共沸精20世紀70年代出現(xiàn)的兩次石油危機及嚴格的細工藝,達到了國際先進水平,顯示出良好的工業(yè)化環(huán)保要求,大大促進了甲醇車用燃料的開發(fā),甲醇汽應用前景,不僅可以提高我國甲醇和氮肥行業(yè)的經(jīng)油是一種液態(tài)清潔燃料,在國際上早已作為清潔汽濟效益,而且可以幫助帶動醫(yī)藥、農(nóng)藥和特種行業(yè)的車燃料使用。從熱值上講,甲醇含氧更高,與汽油混合燃燒充分,所以動力很足。國際上和國內(nèi)目前正技術(shù)經(jīng)濟進步,其應用前景十分廣闊。面臨著能源日益緊張、汽車日漸增多、油價持續(xù)上漲1.5 乙二醇我國乙二醇的消費構(gòu)成中95%用于生產(chǎn)聚酯,的難題。而它優(yōu)越的燃料品質(zhì)，進-步引起了 人們約5%用于生產(chǎn)防凍劑等方面。近年來由于聚酯工的重視。經(jīng)過多年的研究開發(fā),我國在甲醇燃料的業(yè)需求強勁,國內(nèi)市場對乙二醇需求保持快速增長開發(fā)及應用已具有了一定基礎，在汽油中摻人5%、勢頭。據(jù)統(tǒng)計, 1995年,我國乙二醇表觀消費量為15%、25%和85%的甲醇及用純甲醇( 100%)作為65.7萬t,而2004年高達431.4萬t,已超過美國成汽車燃料的試驗研究方面已進行大量實質(zhì)性工作，為世界第- - 大乙二醇消費國。據(jù)預測,2008年,我特別是低比例摻燒甲醇,汽車無需做任何改動,可直國聚酯產(chǎn)量將達到1730萬t,按聚酯單耗0.34 Vt接摻人汽油中使用5]。2002年,我省就已在長安大計,需乙二醇588萬t;2010年聚酯產(chǎn)量1900萬t,學汽車學院開始了普通汽車試用甲醇汽油。目前，需乙二醇646萬t。加上防凍液等5%的需求,預計我省已制定了甲醇汽油的相關(guān)標準,并已經(jīng)開始推2008年國內(nèi)乙二醇總需求量約617萬t,2010年約廣使用。677萬t5?？梢哉f,乙二醇是近兩年來市場表現(xiàn)最2.2直接甲醇燃料電池[°]活躍的石化中間原料之-一。未來幾年,我國乙二醇為適應全球性的能源可持續(xù)利用和環(huán)境保護的市場將成為國外產(chǎn)品競爭的大舞臺。但我國乙二醇需要,燃料電池技術(shù)已經(jīng)成為國際高技術(shù)研究開發(fā)生產(chǎn)水平與國外相比還有差距,能耗、物耗要比國外的熱點。直接以甲醇為燃料,以甲醇和氧的電化學先進水平高,我們應采取措施使之達到國際先進水反應將化學能自發(fā)地轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電技術(shù)稱之為平,增強產(chǎn)品的競爭力。直接甲醇燃料電池( DMFC)。DMFC是- -種綜合性乙二醇的工業(yè)生產(chǎn)方法有乙烯氧化生成環(huán)氧乙能優(yōu)良,操作簡便,具有廣泛應用前景的燃料電池。烷,環(huán)氧乙烷再水解生成乙二醇。開發(fā)甲醇合成乙它的主要特點是甲醇不經(jīng)過預處理可直接應用于陽二醇路線,可以實現(xiàn)以煤代油合成乙二醇,具有重要極反應產(chǎn)生電流,同時生成水和二氧化碳,對環(huán)境無意義。甲醇制甲醛再轉(zhuǎn)化為乙二醇的路線，鑒于合污染,為潔凈的電源;它的能量轉(zhuǎn)換率高,實際效率成氣制甲醇技術(shù)和甲醇生產(chǎn)甲醛技術(shù)都已經(jīng)非常成可達70%以上,即可提高燃料的利用率兩倍以上，熟,因而該工藝很有開發(fā)前景。日本原子能研究所是節(jié)能高效的發(fā)電技術(shù)。因具備高能源密度、高功384應用化工第35卷.率、零污染等特性,致使燃料電池成為近年來最被看度重視。甲醇的這--用途,可以大大緩解我國肥料好的替代能源供應技術(shù)主流。此外,因消費者對于的供求矛盾?？蓴y式電子產(chǎn)品之功能要求越來越多,又因傳統(tǒng)二3.3甲醇蛋白"6]次電池能提供的使用時數(shù)明顯不足,故直接甲醇燃無論從甲醇下游產(chǎn)品開發(fā),還是從飼料工業(yè)的料電池已成為近年來最被看好的未來電子用品的主需求角度分析,甲醇蛋白都是十分重要且極具市場流電源。潛力和發(fā)展前景的產(chǎn)品。以甲醇為原料經(jīng)微生物發(fā)2.3甲醇生產(chǎn)二甲 醚燃料酵生產(chǎn)的甲醇蛋白被稱為第二代單細胞蛋白。與天二甲醚(DME)除了在日用化工、制藥、農(nóng)藥、染然蛋白相比,營養(yǎng)價值高,它的粗蛋白含量比魚粉和料、涂料等方面具有廣泛的用途外，它還具有方便、大豆高 得多,而且含有豐富的氨基酸以及豐富的礦清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少、稍加壓即為物質(zhì)和維生素,可以代替魚粉大豆、骨粉、肉類和脫液體，易貯存等燃料性能。較好地解決了能源和污脂奶粉。據(jù)中國農(nóng)科院飼料研究所的有關(guān)專家分染的矛盾這一世界難題，被譽為“21世紀的綠色燃析,到2010年和2020年,我國蛋白質(zhì)飼料需求量分料”。在我國大力發(fā)展二甲醚燃料已經(jīng)具備較成熟別為0.6億t和0.72億t,而資源供給量僅為0.22的條件,通過鍋爐改用二甲醚燃料或建設二甲醚為億t和0.24億t,供需缺口分別為0.38億t和0.48燃料的燃氣輪機,目前火力發(fā)電中供應越來越緊張億t。解決好我國蛋白質(zhì)原料飼料的這-一巨額缺口,的柴油和燃料油也可以考慮用二甲醚來代替。目是擺在我國飼料企業(yè)面前的巨大商機。如果到前,甲醇、DME生產(chǎn)技術(shù)和規(guī)模使得DME作為燃料2010年10%的蛋白質(zhì)缺口由甲醇蛋白頂替,則需求在經(jīng)濟上是可行的,其發(fā)展前景廣闊。量為380萬t。這個數(shù)字如果能夠?qū)崿F(xiàn),對甲醇工業(yè)3加快甲醇應 用新技術(shù)的開發(fā)6,]的意義將十分重大。3.1以甲醇 為原料生產(chǎn)低碳烯烴( MTO/MTP)4結(jié)束語甲醇制烯烴的MTO工藝和甲醇制丙烯的MTP目前我國甲醇工業(yè)投資十分迅猛,因此，建立大工藝是目前重要的C,化工技術(shù),是以煤基或天然氣型甲醇生產(chǎn)裝 置,降低生產(chǎn)成本,大力開發(fā)甲醇下游基合成的甲醇為原料,生產(chǎn)低碳烯烴的化工工藝技產(chǎn)品,使之向多元化、系列化精細化方向發(fā)展,參與術(shù),是以煤替代石油生產(chǎn)乙烯、丙烯等產(chǎn)品的核心技國際競爭是十分必要的。我省豐富的煤炭、天然氣術(shù)。資源為甲醇的工業(yè)發(fā)展提供了良好的條件。因此，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及對低碳烯烴需求的我們除了調(diào)整甲醇的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和規(guī)模,還需大力發(fā)日漸攀升,作為乙烯生產(chǎn)原料的石腦油、輕柴油等原展甲醇下游產(chǎn)品的生產(chǎn)及應用,實現(xiàn)資源優(yōu)勢向產(chǎn)料資源,面臨著越來越嚴重的短缺局面。因此,加快品優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化,以促進甲醇工業(yè)的迅速發(fā)展和地區(qū)甲醇制烯烴工藝的工業(yè)應用問題引起了各方面的重經(jīng)濟的騰飛。視。石油資源短缺已成為我國乙烯工業(yè)發(fā)展的主要參考文獻:瓶頸之一,國民經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展要求我們必須依托自身的資源優(yōu)勢發(fā)展石化基礎原料生產(chǎn),國際.[1] 楊德全.甲醇及其下游產(chǎn)品的開發(fā)及應用( I)[J].延油價的節(jié)節(jié)攀升使MTO/MTP項目的經(jīng)濟性更具競安大學學報,1999, (2) :47-50.爭力。年利用1萬↓甲醇制烯烴工業(yè)化試驗裝置于謝克昌.甲醇及其衍生物[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002.2004年8月初在陜西榆林能源化工基地開工建設,標志著我國最大也是惟- -的MTO項目正式啟動,開劉昭鐵.甲酸甲酯的制備及其轉(zhuǎn)化[J].天然氣化工，1992 ,(6) :34-38.辟了我國非石油資源生產(chǎn)低碳烯烴的煤化工新路[4]向光源. 碳酸二甲酯生產(chǎn)及應用中的清潔性[J].天然線。甲醇制低碳烯烴( MTO/MTP)項目將成為眾多氣化工,1999 ,(3) :35-39.煤化工項目產(chǎn)業(yè)鏈中的重要-環(huán)。[S] 劉勇.乙二醇市場前景廣闊[ EB/OL]. htp/www.3.2 甲醇生長促進劑trchen. com ,2006-01 -25.國外研究實踐表明,用甲醇生長促進劑噴施在[6] 梁淑萍.淺談甲醇下游產(chǎn)品的發(fā)展前景[J].純堿工不同的農(nóng)作物上,可以大量增產(chǎn)。另外噴施甲醇生業(yè),000,(3) :46 48.長促進劑后，農(nóng)作物還會保持枝葉鮮嫩、茁壯茂盛,[7]魏雙紹. 甲醇化工新進展[J].天然氣化工,000,(1):即使是在炎熱的夏季也不會枯萎,可大量減少灌溉56-60.用水,有利于干旱地區(qū)農(nóng)作物的生長,近幾年來,甲[8] 陳偉雄. 我國甲醇燃料應用現(xiàn)狀及前景[ EB/OL]. ht-tp//www. 71T. com ,2005-06-06.醇生長促進劑的肥效作用已經(jīng)引起國內(nèi)外專家的高