第1期(總第110期)No. 1( Total No 110)2004年2月Coal Chemical IndustryFeb.2004甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考雍永祜(中國化工學(xué)會煤化工專業(yè)委員會,610041)摘要隨著石油資源的日趨枯竭能源結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)新的變化。甲醇是二次清潔能源又是T業(yè)原料,它可以直接作代用燃料,其衍生物可以是多種化工原料。預(yù)計(jì)中國的甲醇工業(yè)將取得較快發(fā)展。關(guān)鍵詞能源變革甲醇二甲醚甲醇衍生物文章編號:1005-9598(2004)-01-000905中圖分類號:TQ519文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A21世紀(jì),世界石油資源逐步走向枯竭,可再生能礎(chǔ)之上。表1、表2列出了中國能源資源與能源消費(fèi)結(jié)源不可能完全補(bǔ)償能源需求,化石能源仍占據(jù)主要地構(gòu)。位。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將相繼出現(xiàn)以天然氣和煤炭為主的1.1電力工業(yè)時期。能源的變革過程以多元化為標(biāo)志,逐步由量變中國火力發(fā)電占發(fā)電總量的75%,而火力發(fā)電以到質(zhì)變。能源的變化將引起人們消費(fèi)能源方式的變煤為主要原料這是既定的國策,但目前大多數(shù)火力發(fā)化,汽車工業(yè)將首當(dāng)其沖,燃油車將衰落,過渡型車電廠以粉煤直接燃燒的鍋爐為主,有近400萬tSO2燃料電池車將興起。在這種興衰更替的變革中,各國排放,占每年總排放量1926.6萬t的20%,成為酸雨家各地區(qū)必將依其資源供應(yīng)和國情出現(xiàn)多種模式。的元兇。隨著噸硫排放收費(fèi)的提高,促使企業(yè)投資解決尾氣治理,但根本改變污染的途徑是建立現(xiàn)代煤炭1中國的能源與消費(fèi)多聯(lián)產(chǎn)的新一代能源工廠,它可以用高硫煤,并做到硫磺回收和實(shí)現(xiàn)潔凈燃燒,綜合效益較高。中國許多中國是資源和能源相對匱乏的國家,缺油、少氣,大型煤礦正在進(jìn)行規(guī)劃,個別企業(yè)已從自備電站人煤炭稍為豐富,而人口眾多,人均能源消費(fèi)增長很快,手,實(shí)現(xiàn)煤-化-電的聯(lián)合。在北京市能源調(diào)整規(guī)劃是能源消費(fèi)的大國。面對石油匱乏輸人能源勢不可中準(zhǔn)備將一批基本達(dá)到壽命的燃煤電廠改造為燃?xì)鈸?但國力有限,國內(nèi)發(fā)展必定建立在以煤為主的基發(fā)電廠。衰1我國能源資源狀況石油天然氣中國能源資源探明總儲量10077.0億t160.0億t20606.0億m319233.0億kWh占全國能源資源探明總儲量/%中國剩余可采儲量1145,0億t7億t13668.9億m12600.0億kW占全國能源資源探明可采儲量/%3.4占世界探明可采儲量/%11.6世界排名次序全球可開采年限/a中國可開采年限/a114.549.3注:1)以2000年油氣產(chǎn)量計(jì)算,數(shù)據(jù)來源于《中國能源發(fā)展報告2001年版中國煤化工狀況百萬t油收稿日期;2003-09-16作者簡介:雍永枯,男,1936年生,1959年畢業(yè)于大連理工大CNMHO消費(fèi)結(jié)構(gòu)學(xué)無機(jī)T藝專業(yè)教授級高工。現(xiàn)任國家C化學(xué)T程研究開∞0年201年石油天然氣煤核電水電發(fā)中心專家委員會秘書長。844.3839.7231.9249.0520.64.058.32004年第11.2交通運(yùn)輸中國國民經(jīng)濟(jì)連續(xù)穩(wěn)步增長,石油消費(fèi)增加很2甲醇是二次清潔能源又是工業(yè)原料快。汽車工業(yè)以驚人的速度增長,汽車的社會保有量已漲至2000多萬輛,公路、水運(yùn)、航空所組成的運(yùn)輸20世紀(jì)末,世界甲醇商將甲醇生產(chǎn)大量轉(zhuǎn)向石油網(wǎng)對成品油耗量很大,城市對液化石油氣要求也在增伴生氣廉價而又豐富的中東和北非,甲醇裝置的規(guī)模加;石油化工行業(yè)中,相當(dāng)一部分基礎(chǔ)原料缺口甚大,增大到80萬t/a-150萬t/a。使甲醇的價值從單一的國外巨頭紛紛加快投資中國的大型石化企業(yè)和煉油化工原料變?yōu)榱颂烊粴獾拇紊茉雌髽I(yè)。這些動向加速了石油進(jìn)口加大了對國外石油天然氣是清潔能源,但儲藏分布并不均衡,運(yùn)輸?shù)囊来娑取?002年消耗石油2.3億t,進(jìn)口7000萬靠管網(wǎng),也可以液化后船運(yùn),但儲存系統(tǒng)很麻煩。將天t,依存度30%,預(yù)計(jì)2005年耗量超過26億t依存然氣合成為甲醇,甲醇可以像運(yùn)輸石油一樣,既可以度37%,2010年耗量突破3億t依存度45%。由于石管運(yùn)又可以船運(yùn)、車運(yùn)。而甲醇可以分解為燃料氣,直油資源的有限性而引起的國際風(fēng)云,將直接影響中國接作代用燃料,又可合成二甲醚,還可以生產(chǎn)H2、汽的油品價格,總的趨勢是不可逆轉(zhuǎn)的油價上漲,對中油烯烴和許多含氧化合物。因此把甲醇看作21世紀(jì)國的財政負(fù)擔(dān)越來越重,能源安全日趨緊迫的一種清潔能源是具遠(yuǎn)見卓識的?；谏鲜霈F(xiàn)狀,除了建立穩(wěn)定友好的原油供應(yīng)渠中國天然氣儲藏有限,西氣東輸天然氣價格已達(dá)道之外,更為迫切的是發(fā)展代用燃料。近年來煤液化、到1.50元/m3-2.00元/m3的地步,化工生產(chǎn)難以問煤合成油煤制甲醇、甲醇衍生物、二甲醚、MBTE、碳酸津,在西部原料產(chǎn)地,井口價已達(dá)0.46元/m3,管輸每二甲酯、脂肪酸甲酯、發(fā)酵乙醇都先后規(guī)劃并實(shí)施。其100km運(yùn)費(fèi)0.03元/m3~0.07元/m3。西部使用價已達(dá)中最為經(jīng)濟(jì)的是甲醇及其衍生物,因而在許多地區(qū)已到0.56元/m3-0.65元/m3,與中東0.12元/m3-0.26實(shí)現(xiàn)甲醇燃料,M、M1、Mz、M0、M、Mm供應(yīng),并相應(yīng)元/m3相比差異很大。而中國有極為廉價的高硫煤,價出現(xiàn)了多種甲醇燃料汽車。格60元/t-80元/t,按照生產(chǎn)1t甲醇,消耗天然氣1.3民用燃料900m3~l000。,消耗煤1.5t~1,7t計(jì),煤制甲醇成本木材和煤球、蜂窩煤是20世紀(jì)中國多數(shù)城市和低得多,并可以與國外價廉天然氣生產(chǎn)甲醇的成本相農(nóng)村的民用燃料,20世紀(jì)末期城市民用燃料向天然接軌。因此甲醇在中國可以看作為煤炭的二次清潔能氣、煤氣和液化石油氣方向發(fā)展。西氣東輸工程促進(jìn)源,與火電二次清潔能源相似。大力發(fā)展煤為原料的了城市民用燃料向天然氣轉(zhuǎn)變。對少數(shù)特大城市的煤大型化甲醇并大力推動甲醇能源利用和甲醇下游化氣廠家而言存在轉(zhuǎn)產(chǎn)關(guān)閉問題。但對眾多的中、小城工生產(chǎn)是21世紀(jì)中國能源結(jié)構(gòu)變化中的一個重要方市和天然氣管道未經(jīng)過的城市而言,仍然要以煤氣、向,是中國擺脫對進(jìn)口石油過分依賴的根本措施。二甲醚、液化石油氣為主體。煤炭與石油之間的更替集中在二甲醚更替液化石油氣方面。而發(fā)展大型甲醇3中國甲醇的需求、產(chǎn)能、產(chǎn)量與價格的現(xiàn)狀即區(qū)態(tài)氣頗在的曲靖和四川西昌提出建“二甲醚燃料城市”。中國甲醇的產(chǎn)能,表觀需求、產(chǎn)量、進(jìn)口量和出口1.4天然植物和城市垃圾的利用已引起人們的重視量如圖1所示,2001年產(chǎn)量為206萬t,進(jìn)口1.4在中國目前已開始發(fā)展利用“搗庫陳糧”、“甘蔗萬t,表觀需求為340萬t。2002年產(chǎn)量211萬t,進(jìn)渣”、“野生植物根”、“城市廢油”生產(chǎn)綠色燃料乙口185萬t,表觀需求396萬t,表觀需求量已超過生醇和脂肪酸甲酯的生產(chǎn),城市垃圾和農(nóng)村桔桿的氣化產(chǎn)能力。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可作如下的分析制取合成氣和甲醇也將應(yīng)運(yùn)而生。從長遠(yuǎn)而言,化石(1)由于中國對甲醇衍生物的需求增加,同時有能源總是有限的,不會再生:而醇類燃料的發(fā)展不應(yīng)部分甲醇摻人汽油。表觀需求量呈指數(shù)函數(shù)上升該發(fā)生乙醇燃料和甲醇燃料的沖突,乙醇價位高不年增長率超過16.7%,其增長速度很快。能總靠國家補(bǔ)貼,應(yīng)該用一種ME混合燃料,以廉價中國煤化工長在199-200的甲醇為主體,乙醇為助溶劑。這種燃料可彌補(bǔ)乙醇年CNMH廠在2000年甲醇價格燃料的價格問題低迷時,計(jì)多直閑、們廾、,表觀開工率降至50%以下,2001年~2002年甲醇價格升至高位,但表觀開004年2月雍永祜:甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考11工率才升至62%,充分說明了中國現(xiàn)有甲醇生產(chǎn)裝置際甲醇價格的變化同步,并為國際甲醇市場需求變化急待做結(jié)構(gòu)上的改革。大型化甲醇急待發(fā)展。所左右。從2002年的低谷和2003年伊拉克戰(zhàn)爭前夕(3)由于中國甲醇產(chǎn)需之間矛盾日臻尖銳,進(jìn)口的高峰可以清楚的看到這一點(diǎn)。量呈線型上升,對園際市場的依賴也加劇國際市場的甲醇,因?yàn)樯a(chǎn)基地在產(chǎn)油區(qū),使用2中國甲醇的價格油田氣,不采油就沒有氣。因而其價格與石油的價格圖2標(biāo)繪出1994年2008年間中國在國際市場和產(chǎn)油區(qū)的政治形勢密切相連,其作為能源的意義已中甲醇的價格變化。中國甲醇市場一直受國際甲醇市明顯的體現(xiàn)。目前來看研究中國甲醇的市場價格,既場的影響,但1997年以前影響波幅小,時間延續(xù)短。要了解國際能源價格和國際甲醇價格,同時要了解中這是因?yàn)楫?dāng)時生產(chǎn)量基本能滿足國內(nèi)需求,不依賴進(jìn)國甲醇對進(jìn)口的依賴程度。1993年~2003年國際市場口,1998年以后,中國國內(nèi)甲醇的價格變化,幾乎與國甲醇價格見圖3。l9861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002年份◆能力■-產(chǎn)量▲-進(jìn)口量×出口量一表觀消費(fèi)量圖11986年~2002年中國甲醇供需情況示意圖圖2199年-2003年中國市場甲價格示意圖圖31993年~2003年國際市場甲醇價格示意圖80萬t/a-160萬t/a規(guī)模相比,差距甚遠(yuǎn)。此外國內(nèi)4中國甲醇的產(chǎn)能及其發(fā)展動向生產(chǎn)甲醇的原料主要是天然氣和煤,目前國內(nèi)大型甲醇企業(yè)所用天然氣0.46元/m3-0.78元/m3價格太中國甲醇裝置總生產(chǎn)能力為350萬t/a,但規(guī)模貴,而煤炭出廠價雖然較為便宜但運(yùn)到沿海則增至偏小,最大裝置規(guī)模僅20萬t/a,企業(yè)規(guī)模20萬t/a中國煤化工能與國外大型甲醇以上僅3家,10萬t/a~15萬t/a為7家,5萬CNMHG/m的天然氣相比t/a-10萬t/a有15家,1萬ta~5萬t/a有20多因此國內(nèi)甲醇令后如何與國際甲醇規(guī)模接軌是突出家,尚有年產(chǎn)幾千噸的聯(lián)醇廠。與國外大型甲醇裝置的戰(zhàn)略問題。12煤化工204年第1期由于中國甲醇市場需求增長,而價位又處于高未來幾年內(nèi)上述的用途將會發(fā)生變化,在化工利位,刺激了企業(yè)擴(kuò)建和新建甲醇裝置的決心,在200用方面有…一定的增長勢頭年甲醇的產(chǎn)能將增加到450萬t/a~550萬t/a左右。(1)甲醛2002年產(chǎn)量335.6萬t,2003年1月目前已進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)的裝置有滬天化40萬4月115.58萬t,2002年同期產(chǎn)量為95,25萬t,增t/a、神木20萬t/a、渭河20萬t/a、中原油田30萬長了21%,估計(jì)今后幾年甲醛每年增產(chǎn)率為10%~18%t/a、山西焦化24萬t/a、魯南24萬t/a。3萬t/a-8之間,其消耗甲醇量:2002年154.5萬t,2003年約萬t/a裝置有宜賓高縣5萬t/a、云南曲靖8萬t/a、182萬t左右,仍居甲醇消耗大戶之首位河南義烏6萬L/a獨(dú)山子3萬t/a,還有沐陽、淄博(2)醋酸中國現(xiàn)有三套羰基合成醋酸裝置,設(shè)等小裝置,擴(kuò)建裝置有川西北甲醇廠、榆林天然氣化計(jì)能力35萬t/a,實(shí)際產(chǎn)量達(dá)41萬t/a。隨著揚(yáng)子乙工廠等。在較長遠(yuǎn)的規(guī)劃中,山西200萬t/a、寧夏45酰改造為35萬t/a和兩套20萬t/a醋酸投產(chǎn),吳涇萬t/a-100萬t/a、陜西重化基地150萬t/a816廠醋酸改造為35萬t/a,近年之內(nèi)產(chǎn)量將達(dá)到122萬50萬t/a、淮南90萬t/a等。t/a,如果上海與陜西計(jì)劃獲準(zhǔn)可達(dá)170萬t/a-19應(yīng)該看到:①在新增裝置的同時,有一批小甲醇萬t/a,消耗甲醇可達(dá)66萬t/a-103萬t/a,是可望逐步淘汰,產(chǎn)能的增長還是有限的。②在甲醇摻燒增加較快的品種未全面啟動之前,國內(nèi)供需情況將出現(xiàn)不同程度的緩(3)甲基叔丁基醚(MBTE)中國有40套MBTE解,價格定位又將出現(xiàn)新的變化。這些變化又會反過裝置,2003年產(chǎn)量已達(dá)150萬t/a,年消耗甲醇60多來影響企業(yè)在甲醇長遠(yuǎn)規(guī)劃中的投入。這是甲醇工業(yè)萬t,雖然美國開始禁止使用MBTE,但尚未波及歐洲面臨的現(xiàn)實(shí)。③在新建、擴(kuò)建的甲醇裝置中,有一部分和亞洲。中國生產(chǎn)各類油品3400萬t/a,催化裂化油并不具有便宜的原料優(yōu)勢,在與國際甲醇價格競爭中品占80%左右,汽油中烯烴高達(dá)45%~50%,存在烯烴缺乏優(yōu)勢,因而這些企業(yè)將加強(qiáng)下游產(chǎn)品的生產(chǎn),供高,辛烷值不足,硫含量高三大缺點(diǎn)。想改加乙醇,但當(dāng)?shù)厥褂谩Ｒ赃\(yùn)輸差價來補(bǔ)償原料差價以對抗進(jìn)口甲價格高,產(chǎn)量少, ETBE和TAME也還有類同問題,因此醇的威協(xié)。④只有一大批大型甲醇裝置在原料便宜地MBE仍為廉價的辛烷值添加劑,其發(fā)展尚有一定的空區(qū)建立起來,并完善了運(yùn)輸和貯存體系網(wǎng),中國的甲間,可望達(dá)200萬t/a,耗甲醇86萬t/a左右醇才能真正成為清潔能源,滿足國民經(jīng)濟(jì)的各種需(4)苯二甲酸二甲酯(DMT)目前中國的聚酯產(chǎn)求量為170萬t/a,對苯二甲酸二甲酯產(chǎn)量僅50萬t/a左右,丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸酯年產(chǎn)各10多萬t5中國甲醇消費(fèi)展望消費(fèi)甲醇30萬t/a左右。今后發(fā)展空間不是很大。從上面幾種主要產(chǎn)品來看目前共消費(fèi)267.3萬目前中國甲醇的消費(fèi)已不是單一的化工基本原ta,預(yù)計(jì)2005年-2008年消費(fèi)甲醇可能達(dá)到330萬料,作為新能源的比重不斷增大,2002年的甲醇消費(fèi)t/a。其他化工方面消耗按7%的增值消費(fèi)甲醇可增至分配見表3。93萬t/a?；は募状嫉目偭?23.2萬t/a甲醇作為代用燃料,正在逐步的推廣,2002年大表3甲醇消費(fèi)比例約有42萬t甲醇用于燃料,相當(dāng)于配制M汽油840項(xiàng)目萬t占我國汽油產(chǎn)量20%左右。城市中使用二甲醚或摻汽油二甲醚代柴油尚未大量推廣。隨著渭河、寧夏淮南、甲醛云南等二甲醚生產(chǎn)裝置的建立和大面積的推廣,二甲甲基叔丁基醚15.2對苯二甲酸二甲酯醚需求將出現(xiàn)廣闊的前景。醋酸目前中國甲醇燃料的發(fā)展,受石油價格和甲醇價聚乙烯酸3格的影響甚大,山西省一些甲醇供應(yīng)站改回供應(yīng)汽油就是市場經(jīng)濟(jì)的一種自然現(xiàn)象。而國際石油與甲醇價甲胺3.9格中國煤化工摩短缺,中國甲醇進(jìn)酯醚類(醋酸二甲酯碳酸二甲酯、二位苯甲醚、二甲醚等)6.0口甲醇制氫2,0CNMHG下的因素。甲醇價格的尚不下,剛源」國內(nèi)屮群表且的新建與擴(kuò)建。這其他種相互影響和相互制約的因素構(gòu)成了甲醇工業(yè)發(fā)展2004年2月雍永枯:甲醇工業(yè)發(fā)展的若干思考13的動力和阻力。只有以廉價原料大型化甲醇裝置的建立,對進(jìn)口依賴的減弱價格回調(diào),才能為燃料甲醇的參考文獻(xiàn)發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。目前中國的甲醇工業(yè)正沿著個良性的軌道前進(jìn)。2003年1月份~4月份甲醇[]陳洲其張洽制定符合國情的能源發(fā)展戰(zhàn)略[J.潔凈為91.5萬t,比2002年同期產(chǎn)量62.95萬t增長煤信息,2003,(39):2-345.35%,1月份-9月份甲醇產(chǎn)量已達(dá)到217.95萬t,(2]張固熊興和曾紀(jì)龍第十二屆全國化肥一甲醇與新預(yù)計(jì)年產(chǎn)量290萬t左右,進(jìn)口比例由2002年的50%產(chǎn)品開發(fā)研討會論文集[C].成都:化肥工業(yè)信息總站下降到30%左右。大慶甲醇廠第一次向韓國出口了2003.706000甲醇。這就是當(dāng)前甲醇行業(yè)的軌跡。預(yù)計(jì)中國3自備“火電”該怎樣清身自好[N.中國化工報,200甲醇生產(chǎn)在新建裝置的推動下,未來的5年~10年內(nèi)將高峰疊起,進(jìn)口比例將進(jìn)一步下降,其價格也將【4]王曉云油價上漲是大趨勢N].中國化工報,2030412(3)回落到1700元/t~2000元/t左右,就更有利于甲[5]田恒水,第十二屆全國化肥-甲醇與新產(chǎn)品開發(fā)醇汽油燃料、二甲醚燃料、汽油添加劑、汽油清潔劑的研討年會論文集[C]成都:化肥T業(yè)信息總站,2003發(fā)展與推廣。中國能源專家清華大學(xué)倪維斗院士最近提出在5[6]李奮明第十二屆全國化肥-甲醇與新產(chǎn)品開發(fā)研討年內(nèi)中國將出現(xiàn)500萬t/a-1000萬t/a二甲醚的年會論文集[C].成都:化肥工業(yè)信息總站,2003.194是專家們的遠(yuǎn)見和呼聲。企業(yè)家應(yīng)把握這場能源變革[8]郝興仁中國MBTE發(fā)展空間還有多大N中國化工的時機(jī)。報,20307-07Ponderation deeply over the Methanol Industryong yong.(Committee of Utilization in Coal Chemical Industry, 610041)Abstract The energy structure will have new variation with the exhausted petroleum resourcesMethand is both a clean energy and a chemical feedstock. It can be used as a substitutive fuel and itsderivatives can be used as chemical feedstocks. It is expected that methanol industry will have fastdevelopment in ChinaKey words energy revolution, methanol, DME, methanol deriv歡迎訂閱2004年度《化工設(shè)備與防腐蝕》雜志《化設(shè)備與防腐蝕》是由原國家科委批準(zhǔn),中國化工機(jī)械動力技術(shù)協(xié)會主辦的科技信息型刊物。本刊面向化工和石油化下等過程工業(yè)企業(yè),交流設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn);介紹設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)檢修和防腐蝕技術(shù);反映化工裝備新材料新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品;發(fā)布設(shè)備供求信息,促進(jìn)企業(yè)設(shè)備技術(shù)進(jìn)步。本刊信息豐富,內(nèi)容全面,實(shí)用性強(qiáng)發(fā)行量大。主要欄目有專題報道、設(shè)備管理、維護(hù)與檢修、動力技術(shù)、腐蝕與防護(hù)技術(shù)改造綜合信息、產(chǎn)品與市場等本刊雙月20日出版,每期定價12.00元,全年6期共72元(免郵費(fèi))。郵發(fā)代號:82-610郵局匯款:北京市朝陽區(qū)惠新里3號《化工設(shè)備與防腐蝕》編電話:(010)64980792/64981032YH中國煤化工CNMHG開戶單位:北京進(jìn)展期刊社開戶銀行:北京市商業(yè)銀行亞運(yùn)村支行賬號:010903197001201052151-74