中国煤制甲醇的发展研究

转化利用中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊中国媒制甲醇的发展研完李明(天地科技股份有限公司北京中煤矿山工程有限公司,北京1003)摘要:分析了中国煤制甲醇的发展历程,介绍了中国主要的2种煤制甲醇技术。针对目前煤制甲醇出现的严重产能过剩问题,提出了相关建议。最后对中国的煤制甲醇发展进行了展望关键词:煤制甲醇;节能;循环经济中图分类号:TD849;TQ517文献标识码:A文章编号:1006-672(2011)04-0041-02中国的资源现状决定了中国要想取得长远发的甲醇生产技术向国产化和大型化迈出了新的展,不可能单纯依靠传统能源,多元化的发展是中步国能源结构调整的必经之路,即必须利用现有资源进入21世纪以后,华东理工大学、西南化工研合理开发新的能源。中国煤炭资源丰富,多元化的究院等相继开发了拥有完全自主知识产权的甲醇发展不仅合理利用了煤炭,而且可以减轻粗放式开合成技术,打破了长期以来被lCI,urgi等国外甲醇采利用过程中对环境的污染破坏。生产公司垄断的局面。“十五”期间是中国发展甲甲醇最早是由木质素和木材经过干馏制备得醇最快的时期截至200年底,中国共有甲醇生产到。自然界中游离的甲醇很少,但在世界基础有机企业219家,甲醇产量886.12万t,成为世界上最大化工原料中,甲醇消耗量却仅次于C2H4,C3H6和的甲醇生产国。“十一五”期间,大多数研究机构及CH,居于第4位。可见通过煤制甲醇可以最大程煤化工企业加大了对甲醇前景的预期直接刺激了度地缓解中国化工产业的发展与传统能源短缺之国内甲醇项目的开工建设,甲醇产量也持续翻番。间的矛盾。据统计,截至2010年底,中国现有甲醇生产企业291家,产能达到了3840万t,与“十五”末期相比,1煤制甲醇的发展甲醇生产企业仅增长了33%,但是产能却增长中国于20世纪50年代开始生产煤制甲醇。生了333%产甲醇的原料主要是焦炭或煤,这些装置的规模和产量较小。经过多年的发展,20世纪60年代在合2煤制甲醇工艺成氨工艺的基础上开发出了联产法生产甲醇的工中国以煤为原料生产甲醇的工艺路线主要有艺。20世纪70年代四川维尼纶厂引进了一套952条。万va的低压法装置,以C2H2为原料采用英国的2.1联醇生产技术ICI技术。1995年12月,由上海化工设计院与化工中、小合成氨厂可以在炭化或水洗与铜洗之间部第八设计院联合设计的20万ta甲醇生产装置设置甲醇合成工序。这样可以在生产合成氨的同在上海太平洋化工公司顺利投产,这也标志着中国时生产甲代中国煤化种工艺的生CNMHG收稿日期:2011-01-27作者简介:李明(153-)男,山东莒县人高级工程师,现就职于天地科技股份有限公司北京中煤矿山工程有限公司李明:中国煤制甲醇的发展研究转化利用产条件一般压力为10~12MPa,控制反应温度在200~300℃,以铜基联醇作为催化剂。联醇的过4解决措施有利于合成氨的净化和资源的合理利用,符合循环4.1延长产业链,实现产业升级经济的发展要求。在有机化工合成工业中,甲醇是仅次于乙烯和22焦炉气制甲醇芳烃的重要基础原料,在化工、医药等行业都有广以焦炉气制取甲醇是以煤为原料间接制取甲泛的应用其衍生物产品发展前景也很广阔。表1醇。所谓焦炉煤气就是在生产焦炭的过程中产生为由甲醇制造的下游产品。的大量副产品,这些焦炉煤气除了部分返回炼焦炉表1由甲醇制造的下游产品作为加热的燃料以外,传统的利用方式就是作为城原料反应市居民的生活用气,但很大一部分燃烧后排入大氧化脱氧甲醛气,不仅浪费了资源,而且污染了环境。据统计,羰基化醋酸、甲酸甲酯2010年中国共生产焦炭3.8亿t,因此伴生的焦炉醚化甲基叔丁基醚无机酸酯化硫酸二甲酯磷酸三甲酯、亚磷酸三甲酯气产量是巨大的。脱水二甲醚甲醇3煤制甲醇产业发展面临的问题沸石催化乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯氧化,羰基化碳酸二甲酯尽管中国的煤制甲醇项目如雨后春笋般迅速裂解氢气氯代甲烷发展但这一项目目前在全世界都尚处于试验的初生化甲醇蛋白级阶段,归因于项目投资巨大,而且对水资源的消耗也较多。据统计,目前国内在建的新型煤化工项从表1中可以发现甲醇作为中间原料,可以制目约有30个,总投资达800多亿元,其中甲醇新增备多种化工产品。因此,各种煤炭开采企业或煤化产能850万t,二甲醚新增90万t,烯烃新增100万工企业在目前甲醇产量严重过剩的情况下,可以通t,煤制油新增124万t。这些新增的煤化工项目动过将甲醇转化为市场需求较旺盛的下游产品来提辄投资上百亿但并非每一个大项目都经国家发改高企业的竟争地位。委审批过。国家发改委发布的《关于规范煤化工产4.2加强政府引导力度业有序发展的通知》中指出,一些地区只重视煤炭煤制甲醇项目是煤化工项目的重要组成部分。转化比例在引进技术时,没有考证其是否通过了作为重要的发展产业,在“十二五”期间,政府也加国家相关部门的验证,导致项目建成以后不能正常大了引导力度。目前国家正在制定的《煤炭深加工生产,投入的巨额资金不能发挥效益;有的项目在示范项目规划》被市场视为是煤化工行业的“十二五”规划。既然是示范项目规划就意味着目前高速不考虑产品竞争力的情况下就盲目上马,再加上市扩张的煤制甲醇势头能够被有效遏制。同时新的场开发的滞后,目前中国的甲醇装置开工率只有规划鼓励更长链条的煤化工项目,规定新上马的项50%左右,二甲醚装置也大量闲置,相当一部分企业目必须严格核算转换成本和转化效率核算不达标面临破产倒闭。据统计,2010年全国甲醇总产量只的一律禁止上马。有1587万t,仅占总产能的44%。即使是在甲醇产能严重过剩和国外进口甲醇价格低廉的情况下,产语煤大省在审批煤炭开发许可时,仍然要求必须配备煤制甲醇项目有利于煤炭的充分合理利用,但煤化工设施,这就意味着必须上马煤制甲醇项目。制备过程中需要掌握一个度,即保持市场的供需平2010年,国内原计划投产的甲醇在建项目共有25衡,否则势必会破坏整个能源和化工产业等的发个新增年产能合计861万t,这也意味着,201l年展。目前这一产业在“十二五”期间已经引起了相中国甲醇产能将超过4000万t。此外,中国还有25关的重视,相中国煤化工汤自身的调个甲醇项目处于拟建或规划阶段,年产能合计高达节,中国的煤制CNMHG的价值。2440万to(下转第33页《洁净煤技术》2011年第17卷第4期转化中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊7.10,高于RC和IC的657,6.20,其含氢气相产物CO,CO2产量C>RC>VC的生成量最高,而CO0,CO2的生成量却最低。参考文献:在实验条件下,3种煤样热解气相产物的组成中,RC析出的H2,CH4,CO及CO2的变化范围分别[1T·K·达斯徐振刚俄罗斯炼焦煤显微组分热解过程为28%~59%,21%~34%,12%~16%,2%~11%;中气体的析出特征[J].煤质技术,2003(S1):61-64vC析出的H2,CH4,CO及CO2的变化范围分别为2]曹敏公旭中,王永刚等神华煤有机显微组分富集物热重研究[J].中国矿业大学学报2004,33(5):538-541.29%~60%,23%~36%,9%~11%,1%-9%;C析[3]徐振刚,忻仕河显微组分气化特性研究进展[J].煤出的H2,CH4,CO及CO2的变化范围分别为27%炭转化,2003,26(3):l1-1355%,20%~3%,13%~18%,3%-12%。[4]谢克昌煤的结构与反应性[M].北京:科学出版社2002:278-2803结论[5]孙庆雷李文李东涛等神木煤有机显微组分的结1)神木原煤及其显微组分富集物热解时,热构特征与热转化性质的关系[J].燃料化学学报解气相产物中随热解终温的升高,H2体积分数呈增2003,31(2):98-100.[6]孙庆雷李文陈皓侃,等神木煤显微组分热解的TG长趋势,CH4,CO体积分数呈先增后减的趋势,CO2MS研究[J].中国矿业大学学报,2003,32(6):66体积分数呈逐渐减少的趋势。[7]杜鹃,王俊宏崔银萍,等西部煤热解过程中气相产(2)在相同的热解温度下,神木原煤及其显微物的生成与释放规律[J].中国矿业大学学报,2008组分富集物热解煤气中,H2,CH4产量vC>RC>lC;37(5):695-967Study on the gaseous products during pyrolysis ofShenmu raw coal and its maceralsWANG Li-bin, SUN Hui-qingBeiing Research institute of Coal Chemistry, China Coal Research Institute, Beying 100013, C)Abstract: In order to study the components and characteristics of gaseous products of coal and its maceralconcentrates, select Shenmu raw coal and its vitrinite concentrate and inertinite concentrate to make the pyrolysisexperiment. The factors influenced the gaseous products components are determined by contrastive analysis of theKey words: macerals; pyrolysis; gaseous products(上接第42页)Development of coal basis methanol in ChinaLI MingTiandi Science and Technology Co, Ltd., China Coal Technology and Engineering Group Corp., Beying 100013,ChinaAbstract: Introduce the development of coal basis methanol in China, and analyze two kinds of technology appliedin this field. In order to resolve overcapacity problems, provide some adtHe中国煤化工 gy in future iforecastedCNMHGKey words: coal basis methanol; energy conservation; recycling economy王利斌等:神木煤及其显微组分热解过程中气相产物组成的研究