甲醇工业发展的若干思考

第1期(总第110期)煤化工No.1(Total No.110 )2004年2月Coal Chemical IndustryFeb.2004甲醇工业发展的若干思考雍永祜(中国化工学会煤化工专业委员会,610041 )摘要随着石油资源的日趋枯竭，能源结构将出现新的变化。甲醇是二次清洁能源又是T业原料,它可以直接作代用燃料.其術生物可以是多种化工原料。预计中国的甲醇工业将取得较快发展。关键词能源变革甲醇二甲醚甲醇衍生物文章编号:005-9598 2004 )1-0009-05中圈分类号:T0519 文献标识码:A21世纪,世界石油资源逐步走向枯竭,可再生能础之上。表1、表2列出了中国能源资源与能源消费结源不可能完全补偿能源衢求,化石能源仍占据主要地构。位。能源消费结构将相继出现以天然气和煤炭为主的.1 电力工业时期。能源的变革过程以多元化为标志,逐步由量变中国火力发电占发电总量的75%，而火力发电以到质变。能源的变化将引起人们消费能源方式的变煤为主要原料这是既定的国策,但目前大多数火力发化,汽车工业将首当其冲,燃油车将衰落,过渡型车和电厂以粉煤直接燃烧的锅炉为主，有近400万t SO2燃料电池车将兴起。在这种兴衰更替的变革中,各国排放,占每年总排放量1 926. 6万t的20%,成为酸雨家各地区必将依其资源供应和国情出现多种模式。的元凶。随着吨硫排放收费的提高,促使企业投资解决尾气治理,但根本改变污染的途径是建立现代煤炭1中国的能源与消费多联产的新一代能源工厂,它可以用高硫煤,并做到硫磺回收和实现洁净燃烧,综合效益较高。中国许多中国是资源和能源相对匮乏的国家,缺油、少气,大型煤矿正在进行规划，个别企业已从自备电站人煤炭稍为丰富,而人口众多,人均能源消费增长很快,手,实现煤-化-电的联合。在北京市能源调整规划是能源消费的大国。面对石油厦乏,输人能源势不可中准备将--批基本达到寿命的燃煤电厂改造为燃气挡,但国力有限，国内发展必定建立在以煤为主的基发电厂。表1我国能源资源状况"1名称煤炭石油天然气水能中国能源资源探明总储量10077.0亿t160. 0亿t20606.0亿19 233. 0亿kW".h占全国能源资源探明总储量/%87. 42. 80.39.5中国剩余可采储量1145.0亿t32.7亿t13668.9亿m”12 600. 0亿kW".h占全国能源资源探明可采储量/%58. 83. 41.336.5占世界探明可采储量/%11.62. 30.917.2世界排名次序118全球可开采年限/a2213950中国可开采年限/a114. 520. 149.3注:1)以2000年油气产量计算.数据来源于《中国能源发展报告》2001年版。衰2我围200年能源消耗结构状况百万t油.收稿日期:2003-09-16作者简介:雍永枯.男, 1936年生,1959年毕业于大连理工大总消费量2001年消费结构学无机工艺专业,教授级高工。现任国家C化学工程研究开2000年 2001年|石油天然气 煤核电水电844.3 839.7231.9 249.0 520.6 4.0 58.3发中心专家委员会秘书长。●10.煤化I2004年第1期1.2 交通运输中国国民经济连续稳步增长，石油消费增加很2甲醇是二次清洁能源又是工业原料快。汽车工业以惊人的速度增长,汽车的社会保有量已涨至2 000多万辆,公路、水运、航空所组成的运输20世纪末,世界甲醇商将甲醇生产大量转向石油网对成品油耗量很大,城市对液化石油气要求也在增伴生气廉价而又丰富的中东和北非,甲醇装置的规模加;石油化工行业中,相当一部分基础原料缺口甚大, .增大到80万t/a-150万t/a。使甲醇的价值从单一的国外巨头纷纷加快投资中国的大型石化企业和炼油化工原料变为了天然气的次生能源。企业。这些动向加速了石油进口、加大了对国外石油天然气是清洁能源,但储藏分布并不均衡，运输的依存度。2002 年消耗石油2.3亿t,进口7000万靠管网,也可以液化后船运,但储存系统很麻烦。将天t,依存度30%,预计2005年耗量超过2.6亿t,依存然气合成为甲醇,甲醇可以像运输石油--样,既可以度37%, 2010年耗量突破3亿t,依存度45%。由于石管运又可以船运、车运。而甲醇可以分解为燃料气,直油资源的有限性而引起的国际风云,将直接影响中国接作代用燃料，又可合成二甲醚,还可以生产H2、汽的油品价格，总的趋势是不可逆转的油价上涨,对中油、烯烃和许多含氧化合物。因此把甲醇看作21世纪国的财政负担越来越重，能源安全日趋紧迫。的一种清洁能源是具远见卓识的。基于上述现状,除了建立稳定友好的原油供应渠中国天然气储藏有限,西气东输天然气价格已达道之外,更为迫切的是发展代用燃料。近年来煤液化、到1.50元/m3~2.00元/m3的地步，化工生产难以问煤合成油.煤制甲醇、甲醇衍生物、二甲醚、MBTE、碳酸津,在西部原料产地,井口价已达0.46元/m',管输每二甲酯、脂肪酸甲酯、发酵乙醇都先后规划并实施。其100km运费0.03元/m*~0.07元/m2。西部使用价已达中最为经济的是甲醇及其衍生物,因而在许多地区已到0.56元/m3-0.65元/m',与中东0.12元/m*~0.26实现甲醇燃料, Ms、 M1o、Mzs、Mso、Mgs、M(oo供应,并相应元/m3相比差异很大。而中国有极为廉价的高硫煤,价出现了多种甲醇燃料汽车。格60元/t-80元/t,按照生产1t 甲醇,消耗天然气1.3 民用燃料900m3~100m3,消耗煤1.5t~1.7t计,煤制甲醇成本木材和煤球、蜂窝煤是20世纪中国多数城市和低得多,并可以与国外价廉夭然气生产甲醇的成本相农村的民用燃料,20世纪末期城市民用燃料向天然接轨。因此甲醇在中国可以看作为煤炭的二次清洁能气、煤气和液化石油气方向发展。西气东输工程,促进源,与火电二次清洁能源相似。大力发展煤为原料的了城市民用燃料向天然气转变。对少数特大城市的煤大型化甲醇并大力推动甲醇能源利用和甲醇下游化气厂家而言,存在转产关闭问题。但对众多的中、小城工生产是21世纪中国能源结构变化中的一一个重要方市和天然气管道未经过的城市而言,仍然要以煤气、向,是中国摆脱对进口石油过分依赖的根本措施。二甲醚、液化石油气为主体。煤炭与石油之间的更替集中在二甲醚更替液化石油气方面。而发展大型甲醇3中国甲醇的需求、产能、产量与价格的现状正是二甲醚的后盾。在- - 些缺乏天然气而煤炭丰富的地区,如山东枣庄地区提出建“合成气城市”、在云南3.1 中国甲醇之供需矛盾曲靖和四川西昌提出建“二甲醚燃料城市”。中国甲醇的产能,表观需求、产量、进口量和出口1.4天然檀 物和城市垃圾的利用已引起人们的视量如图1所示,200年产量为206万t,进口133.4在中国目前已开始发展利用“捣库陈粮”、“甘蔗万t,表观需求为340万t。2002 年产量211万t,进渣”.“野生植物根”、“城市废油”生产绿色燃料乙口185万t,表观需求396万t,表观衢求量已超过生醇和脂肪酸甲酯的生产,城市垃圾和农村桔杆的气化产能力。根据图中的数据,可作如下的分析:制取合成气和甲醇也将应运而生。从长远而言,化石(1)由于中国对甲醇衍生物的需求增加,同时有能源总是有限的,不会再生。而醇类燃料的发展,不应一部分甲醇掺 人汽油。表观需求量呈指数函数上升。该发生乙醇燃料和甲醇燃料的冲突，乙醇价位高,不年增长率超过16.7%,其增长速度很快。能总靠国家补贴,应该用一种M. E混合燃料,以廉价(2)国内甲醇装置的产能的增长在1999年-2000的甲醇为主体,乙醇为助溶剂。这种燃料可弥补乙醇年间停滞不前,加之生产成本高,在2000年甲醇价格燃料的价格问题。低迷时,许多装置闲停并、转,表观开工率降至50%以下,2001年-2002年甲醇价格升至高位，但表观开2004年2月雍永祜:甲醇工业发展的若干思考工宰才升至62%，充分说明了中国现有甲醇生产装置际甲醇价格的变化同步,并为国际甲醇市场需求变化急待做结构上的改革。大型化甲醇急待发展。所左右。从2002年的低谷和2003年伊拉克战争前夕(3)由于中国甲醇产需之间矛盾日臻尖锐,进口的高峰,可以清楚的看到这一-点。量呈线型上升,对国际市场的依赖也加剧。国际市场的甲醇，因为生产基地在产油区,使用3.2中 国甲醇的价格油田气,不采油就没有气。因而其价格与石油的价格图2标绘出1994年~2003年间中国在国际市场和产油区的政治形势密切相连,其作为能源的意义已中甲醇的价格变化。中国甲醇市场一直受国际甲 醇市明显的体现。目前来看研究中国甲醇的市场价格,既场的影响，但1997年以前影响波幅小，时间延续短。要了解国际能源价格和国际甲醇价格,同时要了解中这是因为当时生产量基本能满足国内需求,不依赖进国甲醇对进口的依赖程度。1993年~2003年国际市场口,1998年以后,中国国内甲醇的价格变化,几乎与国甲醇价格见图3。4003502司00-505200F在50r0050 F1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002年份-◆能力- 1-产量 -▲-进口量 -x-出口量本表观消费量图1 1986年~2002年中国甲醇供需情况示意圉000 r30500 t2503000 t2000 t|葦1993 1991919919199899920002001202003903 1994 1995 19697 198 19992002001 2002 2003F份圈21994 年-2003年中国市场甲醇价格示意图圈31993 年~2003年国际市场甲醇价格示意图80万t/a~160万t/a规模相比,差距甚远。此外国内4中国甲醇的产能及其发展动向生产甲醇的原料主要是天然气和煤,目前国内大型甲醇企业所用天然气0.46元/m2~0.78元/m3价格太中国甲醇装置总生产能力为350万t/a，但规模贵,而煤炭出厂价虽然较为便宜,但运到沿海则增至偏小，最大装置规模仅20万t/a,企业规模20万t/a.400元/t以上。两种原料价根本不能与国外大型甲醇以上仅3家,10万t/a-15万t/a为7家,5万厂使用价为0.12元/m°~0.26元/m2的天然气相比。t/a~10万t/a有15家,1万t/a~5万t/a有20多因此国内甲醇今后如何与国际甲醇规模接轨,是突出家,尚有年产几千吨的联醇厂。与国外大型甲醇装置的战略问题。煤化工2004年第1期由于中国甲醇市场需求增长，面价位又处干高未来几年内上述的用途将会发生变化,在化工利位,刺激了企业扩建和新建甲醇装置的决心,在2005用方面有一定的增长势头。年甲醇的产能将增加到450万t/a-550 万t/a左右。(1)甲醛2002 年产量335.6万t,2003年1月~目前已进行设计和建设的装置有沪天化40万4月115.58万t,2002年同期产量为95.25万t,增t/a、神木20万t/a.渭河20万t/a、中原油田30万长了21%.估计今后几年甲醛每年增产率为10%~ 18%t/a、山西焦化24万t/a、鲁南24万t/a。3万t/a~8之间，其消耗甲醇量:2002年154. 5万t,2003年约万t/a装置有宜宾高县5万t/a.云南曲靖8万t/a、182万t左右,仍居甲醇消耗大户之首位。河南义乌6万l/a .独山子3万t/a, 还有沐阳、淄博(2)醋酸中国现有 三套羰基合成醋酸装置,设等小装置,扩建装置有川西北甲醇厂、榆林天然气化计能力35万t/a,实际产量达41万t/a。随着扬子乙工厂等。在较长远的规划中,山西200万t/a、宁夏45酰改造为35万t/a和两套20万t/a醋酸投产,吴泾.万t/a-100万t/a、陕西重化基地150万t/a、816厂醋酸改造为35万t/a,近年之内产量将达到122万50万t/a、淮南90万t/a等。t/a，如果上海与陕西计划获准可达170万t/a-190应该看到:①在新增装置的同时,有一批小甲醇万t/a,消耗甲醇可达66万t/a-103万t/a,是可望厂逐步淘汰,产能的增长还是有限的。②在甲醇掺烧增加较快的品种。未全面启动之前.国内供需情况将出现不同程度的缓(3)甲基叔丁基醚(MBTE)中国有 40套MBTE解,价格定位又将出现新的变化。这些变化又会反过裝置,2003年产量已达150万t/a,年消耗甲醇60多来影响企业在甲醉长远规划中的投人。这是甲醇工业万t,虽然美国开始禁止使用MBTE,但尚未波及欧洲面临的现实。③在新建、扩建的甲醇装置中,有一部分和亚洲。中国生产各类油品3 400万t/a, 催化裂化油并不具有便宜的原料优势,在与国际甲醇价格竞争中品占80%左右，汽油中烯烃高达45%~50%，存在烯烃缺乏优势，因而这些企业将加强下游产品的生产,供高,辛烷值不足,硫含量高三大缺点。想改加乙醇,但.当地使用。以运输差价来补偿原料差价以对抗进口甲价格高,产量少,ETBE和TAME也还有类同问题,因此醇的威协。④只有一大批大型甲醇装置在原料便宜地MTBE仍为廉价的辛烷值添加剂,其发展尚有一定的空区建立起来,并完善了运输和贮存体系网，中国的甲间,可望达200万t/a,耗甲醇86万t/a左右。醇才能真正成为清洁能源，满足国民经济的各种需(4)苯二甲酸二甲酯(DMT)目前中国的聚酯产量为170万t/a,对苯二甲酸二甲酯产量仅50万t/a左右，丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸酯年产各10多万t,5中国甲醇消费展望消费甲醇30万t/a左右。今后发展空间不是很大。从上面几种主要产品来看目前共消费267.3万目前巾国甲醇的消费已不是单一-的化工基本原t/a，预计2005年~2008年消费甲醇可能达到330万料，作为新能源的比重不断增大, 2002年的甲醇消费t/a。其他化工方面消耗按7%的增值,消费甲醇可增至分配见表3。93万t/a。化工消耗甲醇的总量423.2万t/a。甲醇作为代用燃料，正在逐步的推广,2002年大表3甲醇消费比例%约有42万t甲醇用于燃料，相当于配制Ms汽油840页目比例万t,占我国汽油产量20%左右。城市中使用二甲醚或掺汽油10. 5二甲醚代柴油尚未大量推广。随着渭河、宁夏、淮南、甲醛39.0云南等二甲醚生产装置的建立和大面积的推广,二甲甲基叔丁基醚15. 2对苯二甲酸二甲酯7.7|醚需求将出现广阔的前景。目前中国甲醇燃料的发展,受石油价格和甲醇价醋酸2.6 |聚乙烯酸1.3格的影响甚大,山西省一些甲醇供应站改回供应汽油氯甲烷2.7|就是市场经济的一-种自然现象。而国际石油与甲醇价甲胺3.9格变化是同步的，但亚洲市场甲醇短缺,中国甲醇进酯醚类(醋酸二甲酯碳酸二甲酯、二位苯甲醚二甲醚等) 6.0口量大都是造成甲醇价格居高不下的因素。甲醇价格甲醇制氢2.0的居高不下,刺激了国内甲醇装置的新建与扩建。这其他6.5种相互影响和相互制约的因素,构成了甲醇工业发展2004年2月雍永枯:甲醇工业发展的若干思考●13●的动力和阻力。只有以廉价原料大型化甲醇装置的建立,对进口依赖的减弱,价格回调,才能为燃料甲醇的参考文献:发展创造更好的条件。目前中国的甲醇工业正沿着--个良性的轨道前进。2003年1月份~4月份甲醇产量[1]陈洲其,张洽.制定符合国情的能源发展战略[J].洁净为91.5万t，比2002年同期产量62.95万t增长煤信息，2003, (39):2-3.45. 35%,1月份~9月份甲醇产量已达到217.95万t,[2] 张固，熊兴和，曾纪龙第十二届全国化肥-甲醇与新预计年产量290万t左右,进口比例由2002年的50%产品开发研讨会论文集[C].成都:化肥工业信息总站，2003. 70.下降到30%左右。大庆甲醇厂第一次向韩国出口了6 000t甲醇。这就是当前甲醇行业的轨迹。预计中国3] 自备“火电"该怎样洁身自好[N].中国化工报, 2003-04-12(4). .甲醇生产在新建装置的推动下,未来的5年~10年内将高峰叠起，进口比例将进一一步下降， 其价格也将4] 王晓云.油价上涨是大趋势[N]. 中国化工报, 2003-04-12(3).回落到1 700 元/t~2000元/t左右,就更有利于甲[5] 田恒水.第十二届全国化肥-甲醇与新产品开发醇汽油燃料、二甲醚燃料、汽油添加剂、汽油清洁剂的研讨年会论文集[C].成都:化肥工业信息总站，2003.发展与推广。24.中国能源专家清华大学倪维斗院士最近提出在5[6]李奋明.第十二届全国化肥-甲醇与新产品开发研讨年内中国将出现500万t/a~1 000万t/a二甲醚的年会论文集[C].成都:化肥工业信息总站，2003. 194.需求。应以居民燃料为切人点,尽快实现二甲醚在内[7]倪维斗.发展二甲醚已具备现实基础[N].中国化工燃机上的使用和开展中小型二甲醚燃气轮机发电。这报, 2003-07-04.是专家们的远见和呼声。企业家应把握这场能源变革[8]郝兴仁.中国MBTE发展空间还有多大[N].中国化工的时机。报, 2003-07-07.Ponderation deeply over the Methanol IndustryYong Yong-hu(Committee of Utilization in Coal Chemical Industry, 610041)Abstract The energy structure will have new variation with the exhausted petroleum resources.Methand 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 China.Key words energy revolution, methanol, DME, methanol derivative欢迎订阅2004年度《化工设备与防腐蚀》杂志《化T.设备与防腐蚀》是由原国家科委批准,中国化I机槭动力技术协会主办的科技信息型刊物。本刊面向化工和石油化T.等过程工业企业,交流设备管理经验;介绍设备设计、制造、维护、检修和防腐蚀技术;反映化工装备新材料、新技术、新工艺和新产品;发布设备供求信息.促进企业设备技术进步。本刊信息丰富,内容全面.实用性强.发行量大。主要栏目有专题报道、设备管理、维护与检修、动力技术腐蚀与防护.技术改造综合信息产品与市场等。本刊双月20日出版，每期定价12.00元,全年6期共72元(免邮费)。邮发代号:82-610邮局汇款:北京市朝阳区惠新里3号《化工设备与防腐蚀》编辑部(00029)电话: (010) 64980792/64981032开户单位:北京进展期刊社开户银行:北京市商业银行亚运村支行账号:010903197001201052151- -74