I甲醇重要生產技術簡介...........................................................2

1.1.甲醇生產方法.........................................................2

1.2高壓法、低壓法及區別.................................................3

1.3煤制甲醇的生產技術...................................................3

1.4油制甲醇的生產技術...................................................7

1.5簡述聯醇生產技術.....................................................7

2世界甲醇生產技術發展分析.......................................................9

2.1世界氣相甲醇合成工藝發展狀況........................................9

2.2世界液相法甲醇合成工藝分析..........................................9

2.3全球低成本甲醇生產技術的開發........................................9

1甲醇重要生產技術簡介

1?1.甲醇生產方法

生產甲醇的方法有多種，初期用木材或木質素干儲法制甲醇的方法，目前在

工業上已經被淘汰。氯甲烷水解法也可以生產甲醇，其水解反映如下。

NaOH

CH3CI+H2O——CH3OH+HCI

但因水解法價格昂貴，雖然水解法在一百數年前就被發現了，但在工業上沒

有得到應用。

甲烷部分氧化法也可以生成甲醇，其反映如下：

2cH4+O2->2CH3OH

這種制甲醇的方法工藝流程簡樸，建設投資節省，且將便宜的原料甲烷變成

貴重的產品甲醇。但是，這種氧化過程不易控制，常因深度氧化生成碳的氧化物

和水，面使原料和產品受到很大損失，只是甲醇的總收率不高。由于甲醇收率不

高，雖然已有運營的工業實驗裝置，甲烷部分氧化制甲醇的方法仍未實現工業化。

但它具有上述優點，國外在這方面的研究一直沒有中斷，應當是一個很有工業前

程的制取甲醇的方法。

目前工業上幾乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇。碳

的氧化物與氫合成甲醵的反映式如下：

CO+2H2^=^CH30H

CO2+3H2XCH3OH+H2O

碳的氧化物與氫合成甲醇的生產過程，不管采用如何的原料和技術路線，大

體可以分為以下幾個工序:

圖表合成甲醇的工療流程

R

朦料氣(CO€03)

制備含■小于

O.2anJ/m3

精甲第成品

政M、空氣

1.2高壓法、低壓法及區別

(1)工藝特點比較

所謂合成甲醇低壓法是指ICI法和Lurgi法本方案采用Lurgi法，操作壓

力pN為5.4MPa,魯奇型管殼式合成塔，副產壓力40Mpa蒸汽。采用Cu—Zn

一AI系觸媒，操作溫度為230、280℃高壓法是指傳統的工藝流程，操作壓力pN

為3L4MPa,合成塔為傳統結構，類似氨合成塔，觸媒為zn—cr—A1系，操作

溫度為380?400℃。

Lurgi法合成甲醇凈值取△CH30H6%,高壓法合成甲醇凈值取30H3%。

(2)生產流程比較

圖標LURGI低壓法流程

［甲槽合成］一巨/糟餡|

資料來源：中國產業競爭情報網

圖表高壓法流程

壓縮】、1段，川V0.85MP.

資料來源：中國產業競爭情報網

1.3煤制甲醇的生產技術

(1)三條煤化工產業鏈分布圖

通過幾十年的發展，我國煤炭能源化工產業三經擁有雄厚基礎，2023年我

國生產焦炭23282萬噸、煤焦油800萬噸、電石895萬噸、煤制化肥2500萬噸、

煤制甲醇350萬噸，均位居世界前列。

在現有產業基礎上，為了進一步發揮煤炭資源優勢，深度拓展煤化工產業鏈,

政府出臺了一系列支持政策。我國的《能源中長期發展規劃綱要》，已經將煤化

工列入我國中長期能源發展戰略的發展重點。“十一五”規劃綱要中也明確指出：

“發展煤化工，開發煤基液體燃料，有序推動煤炭液化示范工程建設，促進煤炭

深度加工轉化:在《國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見》中將大型煤

化工成套設備列入十六項重大裝備之一，其中涉及煤炭液化和氣化、煤制烯睡等

設備。

《煤化工產業中長期發展規劃》預計也將盡快出臺?！兑巹潯分赋?，2023年

至2023年，中國煤化工總計投資1萬多億元，其中裝備費用占50%,技術費用

占10機全國擁有煤炭資源的地區，如山西、內蒙、陜西、寧夏、安徽、河南、

新疆、云南、貴州、山東等省(自治區)紛紛將煤化工的發展列入地方的“十一

五”規劃。山西省2023年制定了《加快發展具有山西優勢的煤化工產業三年推

動計劃》，啟動了“5565”工程；河南省已提出了“十一五”煤化工發展藍組，

規劃建設5大煤化工產業基地;陜西省陜北能源重化工基地計劃打造3大產業鏈,

規劃建設7個產業區，實行煤、煤電、煤制油、煤化工產品一體化開發，形成煤

電油化產業鏈；寧夏則推出了《寧東能源重化工基地整體規劃與建設綱要》，擬

定重點發展電力、煤化工、煤炭開采三大產業。

在國家和地方政府相關政策的推動下，我國煤化工產業正逐步從焦炭、電石、

煤制化肥為主的傳統煤化工產業向石油替代產品為主的新型煤化工產業進行轉

變。我們認為，這一階段是否完畢，自主知識產權的技術是否可以大型化的產業

運作，是最為核心的標志。

在向新型煤化工轉變的前期，重要是運用國外成熟技術和進口相應設備來實

現的,但目前國內己經進行了積極的探索，煤化工領域的技術力量不斷得到加強,

在關鍵領域擁有了一些自主知識產權的關鍵技術，并通過項目試點形式向公司不

斷推廣，其中以即將實現工業化生產的神華煤直接制油技術、開工建設2023噸/

年催化劑工廠的大連化物所DMTO技術、出口國外的兗礦-華東理工大學水煤漿氣

化技術和12月在云南解化投產的甲醇制汽油技術為代表。

我國煤化工將在繼續運用先進的煤氣化技術和裝置來提高傳統煤化工中煤

制化肥技術水平的同時，將先進的煤氣化技術運用在新型煤化工領域，一方面是

甲醇與二甲醛產品鏈，另一方面是煤制烯煌產品鏈以及煤制油產品鏈。

圖表我國煤化工產業鏈

點住T

甲醒與二甲赫產煤制烯烽產品就煤制油產品就

資料來源：中國產業競爭情報網

（2）甲醇在煤化工產業鏈條的位置和相關評價

2023年，全國甲醛產量為762.25萬噸，居世界第一位。甲醇進口112.73

萬噸，表觀消費量達成874萬噸，裝置開工率為75%1995?2023年，全國甲醇

產能的年增長速度為11%,甲醇產量年均增長速度為14%。

我國甲醇生產的原料路線重要有煤炭、天然氣和焦爐氣。按2023年國內甲

醇產量計，天然氣制甲醇占30船煤制甲醇占70%,焦爐氣制甲醇剛剛投產。

我國甲醇生產集中度低。截止2023年，全國共有上報記錄的公司130多家，

總生產能力估計1000萬噸/年，平均規模7.7萬噸/年。現有甲醇規模大于20

萬噸/年公司8家，占總能力的31.9乳規模大于10萬噸/年生產公司27家，占

總能力的58.6%o

國內甲醇重要消費在甲醇衍生物領域，其中甲醛是第一消費大戶。2023年,

甲醛占總消費量的44.7%,醋酸占7.6%,MTBE占6消%。在甲醇的直接用途中,

甲醇作為燃料使用在一些省份發展較快，多是使用在甲醇摻燒汽油和民用熟料

上，2023年所占比例達成10.2%<>

在新階段，煤化工的發展熱點在替代石油化工上.，一是能源替代，即煤基的

甲醇、二甲醛以及燃料乙醇對汽油、柴油的替代，二是煤基化工產品對大宗石化

原料產品的替代。甲醇是目前可以大規模生產的煤化工產品之一。同時，甲醇是

生成二甲醛的原料，技術也成熟。

（3）甲醇在煤化工技術路線的生產成本

石油價格的連續高位增長了石油化工的生產成本，提高了煤化工產品的競爭

力。從生產看，煤、石油、天然氣一般均可作為化工原料?，甚至一種產品三種原

料技術路線并存。據有關專家測算，當石油價格高于40美元/桶時，在缺油、少

氣、富煤的地區，使用煤化工路線生產甲醇、烯燒、二甲醛、甲醛、尿素等化工

產品，生產成本較石化路線低5%-10即具有較強的競爭力和較好的經濟效益。

近年來，煤化工技術開發步伐加快，殼牌粉煤氣化、德士古水煤漿氣化、大

型低壓甲醇合成、甲醇皴基合成制醋酸、魯奇公司甲醇制丙烯、美國U0P公司甲

醇制乙烯、一步法合成二甲醛等一批新型規模化煤化工裝置和關鍵技術己投入商

業化運營并取得較好成效，為大規模發展煤化工提供了可靠的技術保障，也使任

何煤種都能成為煤化工的原料。潔凈煤關鍵技術的產業化大大提高了煤的合用

性、運用效率和環保水平。以甲醇為原料生產醋酸技術可使生產成本較石化乙烯

路線低15%,具有明顯優勢，已經被世界新建醋酸項目廣泛使用。

甲醇是生產烯妙和精細化工產品的原料。隨著市場對醋酸、甲醛、二甲醛等

下游產品需求量的迅速擴大，甲醇需求將以年均12%左右的速度增長。到2023

年，國內甲醇市場需求量在1200萬噸以上，但目前國內規劃建設的甲醇項目總

能力約在1500萬噸左右。未來甲醇市場發展存在兩種情況：一是由于國內對甲

醇下游加工產品需求增長較快，構建以甲醇為源頭的煤化工產業鏈有了良好的發

展空間；二是鑒于國家目前嚴禁在普通汽油內添加甲醇作為汽車燃料，一些瞄準

汽車燃料市場的甲醇生產公司將進一步發展甲醉深加工，這一產業的競爭將會加

劇。

(4)中國目前6套煤化工基地年產60萬噸甲醇裝置可研成本對比

目前，內蒙古鄂爾多斯百萬噸以上的甲醇在建項目已達6個，隨著部分在建

項目在2023年陸續投產，鄂爾多斯將成為全國最大的甲醇生產基地。到2023

年，該地區甲醇產能將超過1000萬噸。

這6個百萬噸以上的甲醇項目分別是鄂爾多斯榮程能源化工公司投資的100

萬噸甲醇項目、廣東香江集團和鄂爾多斯華研集團共同出資建設的100萬噸甲醇

項目、烏市旗世林化工有限公司投資的120萬噸煤制甲醇項目、內蒙古博源聯合

化工有限公司投資的100萬噸甲醇項目、內蒙古西蒙集團投資的120萬噸煤制甲

醇項目，以及由中國中煤能源集團公司、中國石油化工股份有限公司、申能集團

有限公司、中國銀泰投資有限公司和內蒙古滿世煤炭集團有限責任公司等5家單

位出資建設300萬噸二甲醛項目中的配套工程一一年產420萬噸甲醇項目。

上述6個百萬噸甲醇項目中，內蒙古博源聯化的100萬噸甲醉項目在2023

年年終前陸續投產，世林120萬噸煤制甲醇項目預計在2023年5月投產，其項

目會陸續在2023年前投產。

我國目前最大的甲醇裝置一一中海石油建滔化工有限公司年產60萬噸的甲

醇項目，已經在2023年9月12日正式投產。

這么多百萬噸級甲醵項目落戶鄂爾多斯，其中最重要的因素是鄂爾多斯的資

源優勢。這里有制造甲醇所需要的天然氣與煤。第爾多斯各類可供工業開采的礦

產就有33種之多，已探明煤炭儲量1496億噸，約占全國總量的1/6、內蒙古自

治區的1/2。假如計算到地下1500米處，總儲量約1萬億噸。

近年國內甲醇項目紛紛上馬尚有一個重要因素是國際油價的上漲，這為甲醇

等清潔能源的發展帶來了巨大市場空間。2023年7月，國家發改委提出，一般

不再批準年產規模在100萬噸以下的甲醇項目，此外，國內天然氣供應緊張時甲

醇開工率的制約、成本的增長、國際上多套甲醇裝置停建等因素的影響，國內甲

醇價格一路攀升，目前價格在3000元/噸左右。

而每噸甲醇的生產成本在800元T000元，假如用煤生產，2.25-2.5噸煤可

以生產1.5T.6噸甲噫；若用天然氣，則1500-1600立方米天然氣可以生產

1.5-1.6噸甲醇。

目前國內6套煤化工基地，其中有4家是煤炭行業發起的，其產能規模均為

甲醇60萬噸以上。按照預算上述6個規劃中的項目，其甲醇的噸成本最低600

元，最高850元，再以特有的新工藝聯產二甲酸，二甲醛的噸成本完全能控制在

2023元以下。

從收益率來看，甲醇項目的利潤率可以達成30%-40%左右。盡管國內甲醇項

目比較多，但在近幾年內，甲醇項目的利潤空間還是比較大的。

1.4油制甲醇的生產技術

英國牛津大學宣布，該校開發出可將反酯化工藝牛產牛物柴油時的副產物一

甘油直接轉化為甲醇的新工藝。

該工藝為直接催化氫解方法，即在緩和條件nooc、2.0兆帕氫壓）下，通

過負載貴金屬的新催化材料將甘油轉化為甲醇。該校稱，此工藝不會產生甲烷和

C02,且催化劑選擇性很好，幾乎沒有副產物。

目前，約90%的甲醇是從化石燃料通過合成氣反映來生產的。甘油是生物

柴油和油脂化學品生產的重要副產物，每加工9公斤植物油會產生1公斤甘油。

1.5簡述聯醇生產技術

（1）聯醇生產及其特點

與合成氨聯合生產甲醇通稱聯醇，針對中國中小型合成氨裝置的特點，在銅

洗工段前，設立甲醇合成塔，用合成氨原料氣中的CO、0）2及H2合成甲醇。

在合成氨生產中設立聯醇工段，是中國合成氨生產工藝開發的一種新的配套

工藝，具有中國特色，既生產氨又生產甲醇，達成實現多種經營的目的，提高經

濟效益。

聯醇生產的重要特點：

充足運用現有合成氨生產裝置，只需添甲醇合成與精儲兩套設備就可以生產

甲醇，所以投資省、上馬快。在合成氨廠設立聯醇生產，不僅可以使變換工段

CO指標方框，變換的蒸汽消耗減少，并且可以使銅洗工段進口含量減少，銅洗

負荷減輕，從而使合成氨廠的變換、壓縮和銅洗工段能耗減少。

（2）聯醇生產的工藝特點

聯醇生產時甲醇在合成氨工藝中，與傳統甲醇生產工藝相比具有如下特點：

聯醇生產串聯在合成氨工藝中，所以既要滿足合成氨的工藝條件，乂要滿足

合成甲醇的規定。任何一方工藝條件變化都會影響合成氨與甲醇合成的生產和操

作，因此在生產中要有補充的調節手段，以維持兩個合成生產的正常進行。

由于聯醇生產串聯在合成工藝中，合成甲醇后的氣體還需靜制，才干進行合

成疑反映，所以原料經甲醇合成后必須滿足合成完生產的需要。

與合成氨工藝相比，聯醇采用銅基催化劑，其抗毒性較差，因此必須采用特

殊的凈化措施，即保證合成甲醇所必須的CO、C02及H2,有要保證總硫含量小

于1.0mL/m3。

（3）聯醇生產工藝流程

圖表聯醇生產工藝流程

8一甲?水冷9一甲/分肩10一?后氣分鼻】1一修卷塔■12—?段?，1削或橫分離。|

14-IU?算機,15—令虛??足。，16—冷?塔，”一?冷B,1B-*今成培,19-合以■水冷Hi20-U5MJ8

由變換送來通過凈化的變換氣，通過壓縮機壓縮后進入水洗塔，井水冷器和

油分離器除去其中的油和水后，與甲醇循環機出口的循環氣混合，進循環機濾油

器進一步分離油水后，進入活性炭過濾器，除去氣體中夾帶的少量潤滑油、鐵銹

及其他雜質，出來的是比較純凈的甲醇合成原料氣，經甲醇合成塔之主、副線進

入甲呼合成塔。

原料氣在自熱式甲醇合成塔內的走向為：由合成塔主線進塔的氣體，從塔上

部沿塔內壁與催化劑之間的環隙向卜，進入熱互換器的管間，經加熱后到塔內換

熱器上部，與由塔副線進來，未經加熱的氣體混合進入分氣盒，分氣盒與插在催

化劑內的冷管相連，氣體在冷管內受到催化劑層合成反映氣的加熱。從冷管出來

的氣體經集氣盒進入中心管。冷管的結構、排列方式、長度、傳熱面積直接影響

催化劑床層的最佳反映溫度，所以冷管是甲醇合成塔設計的關鍵。

出塔氣體進入水冷凝器，使合成的氣態甲薛、二甲醛、高級晦、烷炫:與水冷

凝或溶解為液體，然后再分離其中把液體分離出來。

2世界甲醇生產技術發展分析

2.1世界氣相甲醇合成工藝發展狀況

甲醇合成的原料氣重要是CO、0)2、H2及少量的N2和CH4,初期重要是以

煤為原料制造。進入40年代以后，隨著天然氣的大量發現，以煤為原料的甲醇

生產受到冷落。但是在南非以煤為原料的甲醇工業化生產從未中斷過?？紤]到未

來能源的發展及環境保護等方面的因素，以煤為原料的甲醇生產工藝又重新受到

人們的重視?，F在世界許多公司都以天然氣、煤或重油為原料來生產甲靜。以天

然氣居多，約占90%以上。根據操作壓力可分為高壓法、中壓法和低壓法。高

壓法因技術經濟指標落后而淘汰。涉及中壓法在內的低壓法重要以1CI和Lurgi

兩公司技術為代表。所用的催化劑基本上是以銅和氧化鋅為主加入鋁或銘的氧化

物。工藝設計大同小異，差異之處是在反映器的設計和操作單元的組合上。

氣相法工藝流程重要有以下幾種：ICI低壓甲醵合成、Lurgi低壓甲靜合成

工藝、緊湊式轉化器的甲醇新工藝

2.2世界液相法甲醇合成工藝分析

液相合成是在反映器中加入碳氫化合物的惰性油介質，把催化劑分散在液相

介質中。在反映開始時，合成氣要溶解并分散在惰性油介質中才干到達催化劑表

面，反映后的產物也要經歷類似的過程才干移走。這是化學反映工程中典型的氣

一液一固三相反映。液相合成由于使用了熱容高、導熱系數大的石蠟類長鏈:屋類

化合物，可以使甲醇的合成反映在等溫條件下進行，同時，由于分散在液相介質

中的催化劑的比表面積非常大，加速了反映過程，反映溫度和壓力也下降許多。

由于氣一液一固三相物料在過程中的流動狀態不同，三相反映器重要有滴流床、

攪拌釜、漿態床、流化床與攜帶床5種。目前在液相甲醇合成方面，采用最多的

重要是滴流床和漿態床。

2.3全球低成本甲醇生產技術的開發

位于特立尼達島和多巴哥島的Atlas甲醇裝置是全球產能最大的單套甲醇

生產裝置，其設計產能為5000t/d,每噸甲醇的能耗小于32GJ,是一個具有

技術和工藝創新性的大型化工項目。

該裝置流程設計涉及2臺發生蒸氣的反映器和1臺氣冷反映器。通過將甲烷

蒸汽轉換(SMR)技術和催化自熱轉換(ATR)技術相結合，可使甲醇產能增至7500

t/do在兩段甲醇合成工藝中，壓縮合成氣一方面作為冷卻劑從氣冷反映器管內

流過，在下游發生蒸氣反映器中，預熱氣體在接近等溫條件下進行轉化，同時反

映熱可以用于生產飽和蒸氣。部分轉化氣體流過氣冷反映器管的殼程，流經催化

劑床層轉化成甲醇。由于熱互換器(用于預熱合成氣)、反映過程和旁路有效地結

合在一起，從而在氣冷反映器中，在催化劑床層段形成了一個最佳的反映溫度分

布區域。與傳統的甲醇裝置相比，該裝置的甲醇轉化率高、合成氣循環比低、投

資費用少。

由于大部分天然氣是在ATR內轉化的，所以可以將SMR和燃料氣系統的設備

設計得小一些。ATR技術的轉換爐出口溫度高，故可將SM