100万吨/年甲醇的市场分析与生产工艺设计学生：何鹏邱宝成张建豪一、市场分析与其他人的合成工序不同，我首先将市场分析放在首位。
这也是突出了市场分析对于生产规模的确定的重要作用，及时捕捉市场的准确动态与否决定了现代企业的生死存亡。
能够从以往的公司兴衰历史中总结出经验与教训，在这个竞争如此激烈的时代显得更是十分必要。
首先不得不承认一个严峻的事实：国内甲醇产能严重过剩！比较下表<表1-1）的产能与表观消费量的差距就会看出：表1-1 2006～2009年国内供需平衡情况及2018年预测单位：万t这对于建甲醇厂可能是个很大的打击，但是时代在向前发展，工业化日益发达，所需的这些基础化工原料的需求量也是在增长的。
准确掌握市场动向，生产出符合需求的产品，积极拓展下游产业链，如醇醚燃料和煤基烯烃都是未来的主要发展方向，而且符合国家能源安全战略，这是企业得到良好发展必须具备的战略性意识。
当然肯定不止这些，目前全球主要的甲醇的生产地包括亚洲、中东地区、中南美洲<比较表1-2和1-3），而就消费量来说排在前三的是亚洲、北美和西欧，而中国作为亚洲经济发展的中心，已逐渐成为甲醇的最大消费国，每年的净进口量都在增加，这对于国内的企业来说无疑有了外在投资环境的先天优势。
资料显示，目前国内的甲醇年消耗量仅为2200万吨，国内甲醇企业目前开工率为64%，部分企业迫于出货压力，纷纷调低装置负荷。
我国甲醇产能过剩严重且短期难以有所改变的现象亟待引起关注。
与此同时，进口甲醇优势明显冲击国内行业，中东地区天然气资源丰富，所以他们主要用天然气为原料生产甲醇，成本低而且质量较好；国内的甲醇企业大多采用煤炭作为原料，与进口甲醇相比存在价格上的先天不足，从而当甲醇价格下跌时容易导致亏损。
2018年，除少数企业盈利外，80%以上甲醇企业亏损或持平，甚至连综合成本最低的焦炉煤气制甲醇企业也因焦炭装置负荷率太低、原料供应不足而难以实现盈利。
自2005年起国家发改委公布《天然气利用政策》指出，新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游装置，以天然气代煤制甲醇工程被列为禁止类，这将进一步增加煤制甲醇的成本，并削弱国内甲醇行业的竞争力。
以上是在经济全球化的大背景下的国内甲醇行业的大致行情，可以说外部政策是良好的，需要考虑的是如何在国际贸易中提升自身竞争力以及如何向下游产品链进行延伸。
发展醇醚燃料有利于缓解我国石油供需矛盾，是近期替代能源工作的重点。
如果甲醇汽油标准能够在2008年制定完毕，而且国家允许甲醇汽车上市，同时加油站等配套系统能够得到完善，则预计2018年我国M85—M100的甲醇汽车将达到1万辆左右，需要消耗燃料甲醇320万吨<其中甲醇直接掺烧300万吨）。
二甲醚具有无污染、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93万吨/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。
根据醇醚协会统计，“十一五”期间在建的二甲醚工程共有14个，产能合计419万吨/年。
其中配套有甲醇的工程产能合计90万吨。
需要外购甲醇的工程产能合计329万吨。
若外购甲醇的二甲醚生产能力中有70%可以在2018年年底前建成，加上现有能力93万吨,届时需要外购甲醇的二甲醚产能总计为323万吨/年；若能够全部建成，则外购甲醇的二甲醚产能将达到422万吨/年。
预计到“十一五”末期，生产二甲醚将需要市场采购甲醇480—600万吨。
作为燃料添加剂的MTBE，由于市场需求比较稳定，“十一五”期间对于甲醇的需求量不会有大幅度的增长。
目前国际油价仍处于高位运行，相对于石油法烯烃而言，煤制烯烃具有一定的成本优势。
同时，煤制烯烃也符合我国“少油富煤”的能源形势。
预计“十一五”期间甲醇制烯烃将会有一定的发展空间。
目前，我国共有个6甲醇制烯烃在建和拟建工程，烯烃产能合计为325万吨/年，共计消耗甲醇996万吨/年。
但是由于这些甲醇制烯烃工程自身都配套有甲醇生产装置，所以不会外购甲醇，对我国的甲醇市场需求不会产生影响，但会对甲醇的市场供应带来一定的冲击。
表1-2 2005年世界甲醇供需平衡情况<单位：万吨/年，万吨）表1-3 2008年世界甲醇供求平衡状况单位：万t/a二、产品甲醇分析2.1.1 甲醇的性质表2-1甲醇物理和化学性质甲醇是一种重要的化工原料，在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，是碳一化学的重要产品，从甲醇出发可生产一系列化工产品，用途极为广泛。
2.1.2 甲醇的应用市场目前国内甲醇主要用作基本化工原料及溶剂。
甲醇是合成气加工的起点，是进一步开发下游产品的原料，它可以通过氧化脱氢、氧化羰基化、还原碳基化和其它化学反应过程来生产甲醛、醋酸、乙醇、甲醇蛋白、甲基叔丁基醚<MTBE）、甲烷氯化物、甲胺、甲酸、对苯二甲酸、二甲酯、二甲醚、甲基丙烯酸甲酯、合成橡胶等。
甲醇也用于农药、医药、军工炸药等。
甲醇更是优良的能源与车船用清洁燃料，可直接用于汽车燃料与电厂发电，或用5A分子筛转化为汽油，也可与汽油、柴油混合作为车用燃料。
我国还发展了燃料甲醇与醇醚燃料，可作军用或民用。
近年国际上和我国都已开发出MTO技术，即以甲醇为原料制取烯烃<乙烯、丙烯和C4）技术，现正在积极进行工业化实验。
此外，甲醇制乙二醇、乙醛、甲苯、二甲苯以及很有希望的未来高科技产品燃料电池等都在快速进展中。
总之，甲醇用途十分广泛，在国民经济中几乎找不到另外一种有机产品有甲醇如此广阔的应用范围。
而且随着科学技术的不断发展与进步，甲醇的应用领域仍在不断扩大，已突破了其传统的应用范围，未来的潜在开发前景十分诱人。
表2-2 2005年世界甲醇消费构成2.1.3下游产品的国内政策导向2.1.3.1甲醇燃料我国从“六五”期间就开始甲醇汽车的研究，2009年7月2日国家标准化管理委员会发布2009年第7号<总第147号）国家标准批准公告，《车用甲醇汽油<M85）》于2009年5月18日获批，12月1日正式实施。
《车用甲醇汽油<M85）》国家标准颁布，是甲醇汽油进入市场的准入制度，使甲醇汽油有了合法身份，但M85的使用需要更改汽车零部件结构，因此目前实际上还不能大规模使用，而不必改变汽车结构的M15并没有批，因此可看出政府在甲醇燃料的使用推广上仍持保留态度，要在大范围推广甲醇汽油还需要政府相关政策扶持。
2.1.3.2 二甲醚2007年，住房和城乡建设部颁布了《城镇燃气用二甲醚》行业标准<2008年1月1日开始实施）。
二甲醚的质量标准目前有两个：一是2007年4月13日国家发改委发布的二甲醚行业产品标准；二是2007年8月21日原建设部颁布的《城镇燃气用户二甲醚标准》，但这只是行业标准，并没有明确产品名称和针对液化气掺烧二甲醚的标准。
目前，城镇燃气用二甲醚国家标准正在制定过程中，标准编制组正在起草的国家标准命名为“城镇燃气用二甲醚混合气”，由液化石油气和二甲醚混合，二甲醚比重小于等于20％，不设下限。
与此同时，二甲醚在车用领域的应用也亟须相应标准来规范。
2.1.3.3甲醇制烯烃目前煤制烯烃技术在全球还没有工业化的先例。
中科院大连化物所的甲醇制低碳烯烃<DMTO）工艺，应用在作为国家发展改革委核准的大型煤化工示范工程的神华包头煤制烯烃工程上，将于2018年9月投产。
由于国内外的MTO、MTP技术存在技术放大的风险，国家发改委对甲醇制烯烃工程的审批仍采取谨慎态度，仅有神华包头和宁夏煤炭集团等几家开工建设，且投资门槛很高，建设规模在60万吨以上，一般中小企业难以涉足。
2006年7月，为了加强对煤化工工程的管理，防止煤化工发展过热，发改工业[2006]1350号文件《国家发展改革委关于加强煤化工工程建设管理，促进产业健康发展的通知》指出“一般不应批准年产规模在300万吨以下的煤制油、100万吨以下的甲醇和二甲醚、60万吨以下的煤制烯烃工程。
”2007年1月国家发展改革委发布的《煤炭工业发展“十一五” 规划》中要求“十一五”期间，完成煤炭液化、煤制烯烃的工业化示范。
2.1.3.4 其他相关产业政策国家发展改革委制定的《天然气利用政策》于2007年8月30日正式颁布实施，明确规定禁止以天然气为原料生产甲醇。
从2009年出台的石化产业振兴规划的政策看，国家更倾向于将煤化工作为技术储备，保障能源安全，而并不是大比例地替代石油。
2.1.4存在的问题与风险<1）国外尤其是中东进口甲醇对国内企业的冲击国外进口甲醇尤其是中东地区生产的甲醇，由于成本低，规模扩张较快，已经对国内甲醇产业形成冲击。
2018年中东地区甲醇产能将达到2000万吨/年以上，产量也将达到1400万吨，其中中东市场只能消耗300万～400万吨，其余1000多万吨将全部用于出口，中国将是其主要出口目标市场。
<2）推广汽油掺烧甲醇仍有待时日虽然新标准已颁布，但甲醇汽油及甲醇燃料的发展之路仍然需要有一个过程。
由于醇醚燃料的使用既涉及石油化工产业，又涉及民用燃料消费和汽车燃料消费，关乎国家的能源战略以及环境保护等多个方面，因此推广醇醚燃料，必须靠国家的产业政策来规范、指导产业协调健康发展。
<3）通胀带来甲醇成本进一步上涨由于原料价格上涨，近期国家相继表示将对水、电等资源费用进行调涨，加之对后期通货膨胀预期的考虑，国内甲醇生产企业成本将进一步加大。
预计到2018年，天然气制甲醇企业整体成本增幅可能超过15%，煤制甲醇企业成本增幅在8%左右。
表2-3 2008年世界甲醇消费结构及2018年预测单位：万t，%消费领域2008年2018年2.2生产工艺简介现行的工业化甲醇合成工艺基本上是气相合成法。
从上世纪60年代至今，除了在反应器的放大上及催化剂的研究方面有些进展外，其合成工艺基本上没有大的突破。
鉴于气相合成存在的一系列问题，从70年代起人们把甲醇合成工艺研究开发的重点转移到液相合成法，并且初步实现了工业化的生产。
2.2.1气相甲醇合成工艺现在世界许多公司都以天然气、煤或重油为原料来生产甲醇。
其中以天然气居多，约占90%以上。
根据操作压力可分为高压法、中压法和低压法。
高压法因技术经济指标落后而淘汰。
包括中压法在内的低压法主要以ICI<帝国化学）和Lurgi<鲁奇）两公司技术为代表。
所用的催化剂基本上是以铜和氧化锌为主加入铝或铬的氧化物。
工艺设计大同小异，差异之处是在反应器的设计和操作单元的组合上。
气相法工艺流程主要有以下几种。
表2-4 甲醇合成工艺的比较2.2.1.1 ICI低压甲醇合成流程由H2、CO、CO2及少量CH4组成的合成气经过变换反应以调节CO/CO2比例，然后用离心压缩机升压到 5 MPa，送入温度为270℃冷激式反应器，反应后的气体进行冷却分离出甲醇，未反应的气体经压缩升压与新鲜原料气混合再次进入反应器，反应中所积累的甲烷气作为驰放气返回转化炉制取合成气。