甲醇化工技术概述

山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2007年第36卷甲醇化工技术概述陈艳丽',陈慧勇2( 1.菏泽学院化学化工系山东菏泽274015 2.山东东明石化集团规划发展部山东东明274500 )摘要随着石油资源的日益短缺C,化学为解决石油化工原料及清洁燃料的技术链、产业链的接续问题探明了方向。甲醇是重要的有机化工原料其深加工产品涉及到烯烃(乙烯、丙烯)有机酸甲酸、醋酸)甲醛、二甲醚等多种有机化合物,而且甲醇还是优良的洁净燃料。煤制甲醇是现代煤化工极具影响的技术领域应该充分利用我国相对比较丰富的煤炭资源大力发展甲醇化工。关键词C化学石油煤甲醇化工洁净燃料中图分类号:TQ517 ;TQ223. 121文献标识码A文章编号:1008 -021X( 2007 )03 -0028 -03Summarize of Methanol Chemical TechnologyCHEN Yan-li' CHEN Hui - yong2( 1. Department of Chemistry and Chemical Engineering ,Heze University ,Heze 274015 ,China ;2. Planing Department , Shandong Dongming Petrochem Group ,Dongming 274500 .China )Abstract :With the shortening of petroleum resource ,it is urgent to develop C, chemistry for substitutingthe feedback of petroleum chemical and supplying clean fuel both in the chains of technology andindustry. Methanol is an important organic chemical material and its derived products include variousorganic compounds , such as alkene( ethylene ,propylene ) ,organic acids( formyl acid ,acetic acid ) ,formaldehyde dimethyl ether ,etc. ,and that methanol is also a fine clean fuel. The coal basis methanoltechnology is an influential field in mordern coal chemical engineering ,so we should sufficiently useabundant coal resources to develop methanol chemical engineering strongly.Key words :C chemistry petroleum icoal ;methanol chemical industry clean fuel一个世纪以来,以石油为基础的石油化工及其化后通过F -I( Fischer - Tropsch )合成和甲醇转化制成品--直是促进现代文明发展的重要物质基础之直接或间接制取化学品的C,化学技术12。一然而地球上的石油资源是有限的并且仅有很C化学习是指含一个碳原子的化合物以及含少量的碳以煤、石油、天然气存在。随着石油资源的-个碳原子物种的金属有机单核、多核化合物和表不断消耗20世纪70年代以来世界上已经先后出面金属有机化合物的化学工业上一.般是指由含有现了三次石油危机石油价格的持续上涨,已经严重-一个碳原子的化合物出发合成各种化学品的技术。影响到能源工业石油化学工业等基础工业的发展,早在上个世纪20年代德国就利用F-T合成法把成为制约世界经济发展的关键因素。人类开始从能合成气C0/H2用于生产燃料油美、日、德等国把F源多元化和可持续发展的角度来思考能源替代及石-T合成研究拓展到CO2、CH4、HCN等C;原料。油化工原料的接续问题,以煤和天然气为主要能源而作为一个新的研究领域,日本首先提出了C化学和化工原料的技术开发和研究将为能源替代和化工这一概念。C化学的内容非常丰富主要研究的是原料的接续问题开辟--个新的领域。世界发达国家合成气包括制造CO、H2或C0/H2混合气的技术已开始转向天然气替代石油而我国是一- 个缺油、少和用CO、H2制造化学品、燃料的技术。C; 化学的气煤炭资源丰富的国家所以我们应大力发展煤化原料主要是C0/H2、CH4、CHJOH、HCHO、HC00H、工包括焦油化工、精细化工,以及以煤为原料煤气HCN、CO2以及碳酸盐等,而煤炭气化制合成气，收稿日期2006 -09-30作者简介炼艳丽( 1973- )女山东菏泽人研究生在读讲师主要从事化学化工教学及科研工作。第3期陈艳丽等甲醇化工技术概述CH4裂解制合成气技术的开发和研制更丰富了C酸选择性达99%。后来美国UCC公司采用Rh -化学的原料来源。用这些原料可以生产多碳分子,Mn/SiO2作催化剂在300C、0.7MPa下进行气固相直接或间接地制取化学品、燃料等从而为解决石油催化反应,醋酸选择性达40%、CHzCHO占24%、化工原料及清洁燃料的技术链、产业链的接续问题C2H,OH占11%、其它25%。我国西南化工研究设探明了方向(21。因此,C化学的研究目前倍受关计院从1972年起,进行甲醇低压羰基化合成醋注。酸”工艺技术的研制开发经过20多年的努力取得从煤出发可以生产出众多的化工产品除了合了突破性进展并获得国家知识产权局授予的发明成氨之外最受关注的就是合成甲醇。甲醇是一种专利这使得采用具有我国自主知识产权的醋酸工极为重要的有机化工原料,也是清洁代用燃料并艺技术与国外公司进行竞争成为可能。目前,甲醇且经由甲醇可以生产化工原料、洁净燃料、合成蛋羰基化合成醋酸技术的突破使羰化法生产醋酸成白质、肥料等方面的许多重要化工产品,在化工、医为大规模生产的首选技术路线,已 成为C,化学领域药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的用途4]。的亮点。另外醋酸、醋酐联产工艺已经开发成功并目前甲醇化工中最为引人注目的技术有甲醇制烯正在工业化成为新-代煤化工的典范。烃、羰基化合成醋酸、甲醇制乙二醇以及合成甲醇燃3甲醇制乙二醇47]料等。乙二醇是一种重要的石油化工基础有机原料,1甲醇制烯烃[2s]主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、烯烃是石油化工产品链中最重要的链环上个润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂及炸药等此外,世纪70年代中期,Mobil石油公司用ZSM-5型催还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行化剂经由二甲醚和水转化为轻烯烃然后再转化为业用作过硼酸铵的溶剂和介质用于生产特种溶剂重烯烃成功地合成了组成比较单一、基本上不含乙二醇醚等,用途十分广泛。我国乙二醇产品主要C2以上烃的高辛烷值汽油。在催化剂的选择性作用于生产聚酯、防冻液以及粘合剂、油漆溶剂、耐寒用下控制适当温度及保证足够循环气烯烃重整可润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等其中聚酯是一以制得脂肪烃、烷烃和芳香烃。目前美国UOP公主要消费领域。近年来我国PET聚酯(包括聚酯司的MTO技术(甲醇制烯烃技术)采用硅铝磷酸纤维、聚酯树脂和薄膜等)生产发展很快对乙二醇盐分子筛催化剂(SAP0-34),甲醇转化率接近的需求有逐年增加的趋势。100%,乙烯和丙烯的选择性分别为55%和27%产乙二醇的传统生产工艺是氯乙醇水解法即利品中乙烯和丙烯的比例可在一定范围内调节烯烃用氯乙醇与碱反应生成环氧乙烷再由环氧乙烷水单程收率已达60% C2 ~C4烯烃总收率为93%催解制得乙二醇。但该法能耗大产品纯度较低生产化剂循环再生450次其性能仍然很稳定。我国大成本高并且污染严重。改进的工艺是碳酸乙烯酯连化物所也已有类似工艺的专利采用SAPO - 34法可以充分利用乙烯氧化副产的CO2资源,同时分子筛催化剂以甲醇和二甲醚为原料流化床比固生产碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯两种应用广泛的化工定床的处理能力大10倍以上,在常压和500 ~产品。世界上已有利用合成气生产乙二醇的技术,570C条件下二甲醚转化率大于98%低碳烯烃选日本国立工业化学实验室开发了一种新的甲醇制乙择性大于90%。甲醇制烯烃的MTO技术和甲醇制二醇的工艺它采用氧化锗催化剂在常温常压下通丙烯的MTP工艺有待进- -步突破,目前基本已处于过光辐射活化将甲醇与丙酮的混合液直接合成为工业化装置试点阶段是重要C化工技术。乙二醇°。我国应该充分利用煤资源相对丰富的2甲醇制醋酸45]优势加强开发由煤气化生成合成气经由甲醇来制醋酸是基础有机化工原料多用以生产醋酸乙取乙二醇的技术路线。烯、醋酸纤维和醋酸酯等其需求与涂料、粘合剂和4甲醇燃料[268]纺织等行业密切相关。上个世纪70年代,美国甲醇燃料是能源结构向多元化发展的重要方向Mosanto公司就以Rh作催化剂利用合成气合成醋之一。甲醇和汽油(柴油)或其他物质可以混合成山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2007年第36卷多种不同用途的工业用或民用新型燃料,甲醇也可虑适度发展甲醇化工具有重要的战略意义。以直接作为汽车燃料使用。众所周知甲醇脱水法参考文献生产二甲醚目前已是比较成熟的工艺有关研究认[1]雍永祜.煤化工及相关C,化学的发展[J]煤化工，为二甲醚的十六烷值高于柴油,且含氧较高适宜2005 (6)1 ~4.于用作柴油车燃料洞时,它还是优良的民用燃料,[2]冯孝庭.甲醇化工是C化学的重要基础[ J]煤化工,可以代替液化石油气( LPG)。另外,甲醇还可以用2005(1 )6~12.来生产MTBE(甲基叔丁基醚) DMC(碳酸二甲酯)[3]丁学军金卫红尹冬冬C化学[J]化学教育,1993,等汽油辛烷值添加剂。煤资源的直接利用率低并(4)8~12.且污染严重而以煤为原料生产甲醇燃料则既可以[4 ]李土鹏.我国甲醇行业现状与发展建议EB/OL][ 2005-05 - 18 ] http //info. chem. he360. com/ HTML/001/001/优化能源结构,又 能减少环境污染是可以大力推广022/82195. htm.的洁净煤技术。[5]魏双绍.甲醇化工新进展[ J]天然气化工,2005 ,25综上所述随着石油资源的日益短缺迫切需要.(1)56 ~61.发展C化学来解决未来石油化工原料替代以及提[6]吴域琦李红宁.中国甲醇燃料应用状况及前景[ J]化供清洁燃料的问题。我国煤炭资源丰富并且煤制工管理2004(1 )26~27.甲醇技术比较成熟成本较低是现代煤化工极具影[7 ]孟宪申.21世纪以煤和天然气为原料的Cl化学J]化响力的技术领域。甲醇是C,化学的重要产品既是工技术经济2000 ,18( 1).重要有机化工原料又是优良洁净燃料。所以,甲醇[8]杨绍斌王继仁王志宏中国煤制甲醇的现状及发展化工是C,化学的重要基础从我国石油接续资源考[J]洁净煤技术2001 7( 4) 36 ~40.(上接第21页)[ 15]夏正斌涂伟萍陈焕钦.[J]涂料工业2003 33( 3 )36~40.[1]DeWritteJ,PiessensG,DamsR.[J]Surface[ 16 ] Kobayashi s ,Maeda K ,Hirashima Y ,et al.[ P] US:5859123 1999.coatingsintermational ,1995 (2) 58 ~64.[2 ] Stefano Turri ,Massimo Scicchitano ,Giovanni Simeone ,etal.[ 17 ] Kimura K Aoyama T.[ P ].JP 11189607 1999.[ 18 ] Tanaka H ,kuwamura S ,Yoshino F.[ P ] JP 06 5694401[J ] Progress in Organic Coatings ,1997 32 205 ~213.[3]KurtAW,HedhliL,WilleoxPJ.[J]Jourmalof[ 19] Aril M AaralK et al.[J]J Poly Sci Poly Chem ,1979 ,17 :1994.CatingsTechnology 2002 ,74 923 ~931.3655 ~ 3665.[4]Kurt A Wood.[J ] Progress in Organic Coatings 2001 A43 :[20] Schmidt D L ,Dekoven B M ,Coburn C E,et al.[ J ]207 ~213.Langumir ,1996 ,12 518 ~529.[5]程时远陈艳军陈沛智[J]上海涂料2001 39(5):15 [21]ZHANG Shu- xiang ,CENG Bing ,xu An- hou.[J]~18.Polymer Preprints 2004 A5(2 ) :732 ~733.[ 6 ] Nobuhiko Tsuda ,Katsuhiko Imoto ,Nobuo Mitsuhata ,et al.[ 22 ] Hayakawa ,Yoshio Terasawa ,Nachiro ,et al.[ J ] Polymer ,[ P ]. 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