甲醇及下游产品
CO2可做化工原料。
CO2纯度99.9%。可用于饮料、干冰、食品。国内就有使用于汽水、可
口可乐等。
CO2可做植物生长促进剂。
多余的CO2可埋藏。
甲醇的用途之三:C1 化学工业的基础产品
世界生产能力及消费结构
截至 2006 年底 , 世界甲醇的总生产能力接近 4800 万 t , 06 年总需求达 3680 万 t 。世界甲醇生产主要集 中在天然气资源比较丰富的地区,如特立尼达、智 利、新西兰、沙特和俄罗斯,中国已成为世界甲醇 主要生产地区,中国甲醇主要以煤炭为原料。预计 到 2010 年,世界甲醇生产能力将达到约 6400 万 t , 2015年达到约7200万t,供应能力大于市场需求,竞 争将会加剧,一些不具竞争力的小装置或原料价格 较高地区的甲醇装置将关闭。
醋酸
根据全国醋酸行业协作组提供的数据显示,2005 年我国甲醇羰基合成法制醋酸产能约为90万t,产 量76.6万t,消耗甲醇49万t;2006年产能约为140 万t,产量118.3万t,消耗甲醇76万t。我国醋酸主 要消费领域是醋酸乙烯/聚乙烯醇、醋酸酯类、醋 酐、对苯二甲酸(PTA)、氯乙酸等。预计”十一五” 期间,受聚酯和涤纶工业快速发展的带动,PTA需 求将有较大幅度的增长,其对醋酸的需求也会同步 增长。另外,醋酸酯类替代苯类作溶剂,有利于环 境保护,将在涂料等行业中有发展空间。氯乙酸、 醋酸纤维、醋酐行业对于醋酸的需求量也会有不同 程度的增长。醋酸乙烯与乙烯共聚树脂也有巨大的 市场。预计2010年,醋酸市场需求约500万t。
我国甲醇消费结构与国外类似,最大消费 领域是甲醛生产,消费比例约为40%;其次 是MTBE和醋酸,所占比例分别为6%和7%。 甲醇燃料消费已经成为驱动甲醇需求的主要 动力之一。
二、甲醇合成工艺
主要化学反应式:
CO + 2H2 = CH3OH(g) - 9018 kJ / mol
CO2 + 3H2 = CH3OH(g) + H2O(g) - 4915 kJ / mol
合成 DME 的工艺方法
两步法合成 DME 两步法分两步进行,第一步是甲醇合成,第二步 是甲醇脱水,甲醇脱水可分为液相法和气相法。
液 相 法 液 相 法 工 艺 液 相 法 是 用 硫 酸 醚 化 、净 化 后 得 二 甲 醚 工 艺 流 程 如 下:
工艺流程:
H2SO4
合成气 H2/CO=2
பைடு நூலகம்
甲基叔丁基醚
用途:甲基叔丁基醚(MTBE)在汽油配方中广 泛应用,成为无铅汽油中使用最多、用量最大的
汽油高辛烷值添加剂。
制备方法:甲醇醚化制甲基叔丁基醚
甲基叔丁基醚
甲基叔丁基醚(MTBE)(第三代石油化学品):
是甲醇下游产品中增长最快的一个品种,随着我国 政府对环境保护的日益重视和汽油无铅化的呼声不 断高涨,为MTBE提供于广泛的市场。
工艺流程图
甲醇
合成气 H2/CO
压 缩
浆状态反应器
冷却分离 器
吸 收
压 缩
CO2 弛放气
解 析
精 馏 甲醇
二甲醚
三、甲醇下游产品
甲醛 醋酸 甲基叔丁基醚(MTBE) 二甲醚 二甲基甲酰胺(DMF) 醇醚燃料和甲醇制烯烃
甲醛
主要用途:生产脲醛树脂、酚醛树脂、 季戊四醇、三聚氰胺-甲醛树脂、多元醇、 异戊二烯、乌洛托品、 尼龙-4、 维纶等 化工产品,也用于生产医药产品、农药 和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。 甲醛是甲醇的主要下游产品,2005年甲 醛消费约占甲醇总消费量的45%。
甲醇的人体安全可以控制和防范
甲醇没有被列入美国“城市大气毒物策略”的大气污染物
甲醇在人体内自然存在,大约每公斤体重0.6毫克,少量食用无害。
长期处在低浓度甲醇环境中,无损健康。
甲醇的挥发性较低,蒸气扩散快,扩散在大气中浓度低。
甲醇误饮可加色防范。
甲醇误饮中毒可用解毒药急救。
甲醇的环境安全比汽油好
甲醛
甲醇制甲醛主要有三种途径:甲醇氧化 脱氢 、甲醇单纯氧化和甲醇单纯脱氢。 前两种是目前工业上所采用的主要合成 甲醛的方法,后一种是正在研究开发的 用于生产高浓度甲醛的新方法。
甲醇制甲醛的反应途径
醋酸
醋酸广泛用于化工、轻工、纺织、农药、 医药、电子、食品等工业部门,醋酸下 游产品很多,其衍生化学品多达数百种。 近几年,国内醋酸乙烯、聚乙烯醇、醋 酐、对苯二甲酸等醋酸下游产品需求持 续快速增长,带动醋酸需求与价格大幅 攀升,产品利润激增。
压缩
甲醇合成
甲醇醚化
碱
洗
冷 凝
压缩
提纯塔
冷凝
二甲醚 DME
工 艺 流 程
甲醇
合成气 H2/CO=2
压 缩
固定床 反应器
冷却、 冷凝 分离
吸 收
CO2
压 缩
弛放气
解 吸 精 馏 甲醇/水 精馏
二甲醚
甲醇
废水
浆态床一步法合成 DME
浆态床即三相流化床, 采用双功能催化 剂在同一反应器内完成甲醇合成和甲醇脱 水反应,经冷却、冷凝、分离、吸收、解析、 精馏后得二甲醚和副产物甲醇。
二甲醚
用于日用化工、制药、农药、燃料、涂料等;
具有无污染、燃烧热值高等优点,不但可以用作 民用燃料,还能够作为柴油替代产品。目前,我 国已经具备93万t/年的二甲醚生产能力(全部是 外购甲醇生产二甲醚)。由于二甲醚生产技术国 产化程度较高,预计”十一五”期间发展空间较 大。继上海市二甲醚公交车投入试运行之后,北 京、武汉等地也有意引进二甲醚公交车进行试运 行。 上二甲醚:毛利率超过50%
近年来甲醇羰基化法工业化生产醋酸技 术的主要进展包括:BP公司的Cativa工 艺、Celanese公司开发出的Celanese低 水含量工艺、UOP/Chiyoda开发出 UOP/Chiyoda Acetica工艺、Haldor Topsoe的合成气经甲醇/二甲醚生产醋 酸新工艺、我国西南化工研究设计院开 发的蒸发流程。
甲醇生产流程示意
合成气:CO +H2
生产合成气的原料 :天然气、煤、焦炉气等
天然气制甲醇合成气工艺
煤气化制甲醇合成气
德士古水煤浆加压气化法 Lurgi固定层加压气化法 UGI常压气化法 道化学水煤浆加压气化法
煤气化分类
焦炉煤气制甲醇合成气工艺
其他工艺
乙炔尾气制合成气
黄磷尾气制合成气
甲醇的用途之一:有机溶剂
可用于提取中药的强极性活性 成分(如皂甙);还可用于制 备福尔马林(含甲醇约10%)。
甲醇的用途之二:甲醇燃料
甲醇燃料优点: 甲醇的辛烷值高,理论上可以提高汽油机的压缩 比; 甲醇含有50%的氧,使甲醇的燃烧热值降低,但 同时也使用甲醇完全燃烧时所需要的空气量减少, 甲醇和空气的理论混合气热值与汽油相当; 甲醇的引火温度比汽油高,燃烧过程比汽油更安 全; 甲醇燃料富含氧,燃烧过程比汽油彻底,尾气中 HC、CO 及NOx 含量可显著降低。
2005年世界甲醇消费构成 万t 应用领域 消费量 比例/%
甲醛
醋酸 MTBE MMA 其他
1246
391.6 498.4 142.4 1281.6
35
11 14 4 36
合计
3560
100
中国生产能力及消费结构
我国甲醇生产原料以煤为主,中国甲醇生产主要集中在华
南、华东和华北地区,2005年全年国内精甲醇产量536.2万t, 较上年同期增长了21.62%; 2006年,中国甲醇生产能力为 1117万t,累计产量为762.25万t,甲醇进口量为112.8万t, 出口量为19万吨,成为世界上第二大甲醇消费国。 据预测, 2010年和2015年我国甲醇需求量将达到1250万t和2000万t, 消费量约占世界的30%~40%。 目前,中国甲醇生产企业大约有200家,但是整个甲醇 生产格局呈现出规模小、分散化的分布特点。产能在10万吨 左右的只有中石化集团的四川维纶厂、大庆油田甲醇厂、上 海焦化公司、榆林天然气化工公司、长庆油田中国天然气公 司青海分公司等几家。
副反应: 生成烃、高碳醇、醚、醛、酸、酯及单质碳等。
甲醇合成方法:
高压法合成:使用活性较低的锌铬基催化剂, 合成压力20~30 MPa , 合成温度300~400 ℃, 这种方法的缺点是动力消耗大、设备复杂、产 品质量差,目前已经淘汰。 经典的(中) 低压法合成, 使用活性较高的铜锌 基催化剂, 合成压力5~10 MPa , 合成温度 240~290 ℃。(中) 低压合成与高压合成相比, 设备简单、投资节省、动力消耗低、原料消耗 低、产品质量好 。
经典合成塔
ICI 多段激塔 Lurgi 列管等温塔 casale 轴径向多段合成塔 topse 径向塔 linde 螺旋管等温塔 MRF 多段内冷径向流合成塔
Lurgi 甲醇合成塔
ICI 甲醇合成塔
Linde 甲醇合成塔
TopsΦe 径向合成塔
新近开发的合成技术
GSSTFR 及RISPR 合成 浆态床合成 流化床合成
甲醇及下游产品
内容简介
一、甲醇性质及其用途 二、甲醇合成工艺 三、甲醇下游产品 四、煤制甲醇前景
一、甲醇性质及其用途
CH3OH ( Methanol ) 又名“木醇”、“木精” 无色透明有醇香气味的液体,易挥发,沸点65℃ , 能溶于水、乙醇、乙醚、苯酮等。 可燃性 : 2CH3OH + 3O2 点燃 2CO2 + 4H2O 有剧毒。从呼吸道、消化道或皮肤进入人体后, 即会产生毒性反应。急性表现为头痛、疲劳、恶 心、视力减退或永久失明、呼吸困难,甚至死亡 (致死量为30ml)。慢性表现为视力减退。含有 甲醇的乙醇称为变性乙醇,不可饮用。