【正文】 化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 生產(chǎn)甲醇的方法有多種 ,早期用木材或木質(zhì)素干餾法制甲醇的方法 ,今天在工業(yè)上已經(jīng)被淘汰了 .氯甲烷水解法也可以生產(chǎn)甲醇 ,但因水解法價格昂貴 ,沒有得到工業(yè)上的應(yīng)用 .甲烷部分氧化法可以生產(chǎn)甲醇 ,這種制甲醇的方法工藝流程簡單 ,建設(shè)投資節(jié)省 ,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 .而使原料和產(chǎn)品受到很大損失 .因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化 .但它具有上述優(yōu)點(diǎn) ,國外在這方面的研究 — 直沒有中斷 .應(yīng)該是一個很有工業(yè)前途的制取甲醇的方法 。 化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第 1 章 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，中國甲醇市場非?；鸨杭状純r格持續(xù)高位，甲醇生產(chǎn)裝置開工率不斷提高，各地甲醇新建項(xiàng)目陸續(xù)開工。出現(xiàn)這種局面的原因，一是甲醇傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域，如甲醛、醋酸等產(chǎn)品的產(chǎn)量穩(wěn)步提升，對甲醇的需求量逐步增加；二是新的消費(fèi)領(lǐng)域，如醇醚燃料、甲醇制烯烴等由于發(fā)展前景廣闊，也引發(fā)了國內(nèi)對甲醇裝置的投資熱。 、甲醇發(fā)展前景 2020 年，我國消費(fèi)甲醇 666 萬噸，進(jìn)口甲醇 136 萬噸，出口 萬噸，凈進(jìn)口 130 萬噸。同年，國內(nèi)甲醇產(chǎn)能 720 萬噸，產(chǎn)量 536 萬噸，開工率 %。 2020 年 ，我國甲醇產(chǎn)能只有 348 萬噸，表觀消費(fèi)量為 萬噸。從 2020年至 2020 年的 5年間，我國甲醇產(chǎn)能年均增長率為 %，表觀消費(fèi)量年均增長率為 %。目前，我國甲醇消費(fèi)主要集中在甲醛、醋酸、醇醚等領(lǐng)域。 中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會提供的調(diào)研報告顯示， 2020 年，我國甲醇生產(chǎn)、消費(fèi)繼續(xù)同步增長。據(jù)了解，石化協(xié)會收集了兩部分?jǐn)?shù)據(jù)：一是國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)顯示， 2020 年國內(nèi)共有甲醇生產(chǎn)企業(yè) 142 家，產(chǎn)能合計為 1036 萬噸，產(chǎn)量為 萬噸。二是經(jīng)過其他途徑得到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)顯示，除上述 142家甲醇企業(yè)外，我國還有 25個已投產(chǎn)的甲醇項(xiàng)目，產(chǎn)能合計 萬噸，產(chǎn)量為 萬噸。在這 25 個項(xiàng)目中，有的是 2020 年建成投產(chǎn)或者完成技術(shù)改造的，由于投產(chǎn)時間較晚，實(shí)際產(chǎn)量不大；有的是因?yàn)榧夹g(shù)等方面的原因?qū)е麻_工率不足，產(chǎn)量較低。綜合這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)可知： 2020 年我國共有甲醇生產(chǎn)企業(yè) 167 家，產(chǎn)能合計 萬噸，產(chǎn)量 萬噸。 2020 年，我國進(jìn)口甲醇 萬噸，出口 19 萬噸，凈進(jìn)口量 94 萬噸，表觀消費(fèi)量 萬噸，甲醇消費(fèi)同比增長 45%。由此可見， 2020 年國內(nèi)甲醇 供應(yīng)存在著一定的缺口，需要進(jìn)口來彌補(bǔ)。 據(jù)統(tǒng)計， “ 十一五 ” 期間我國新建、擬建甲醇項(xiàng)目共 42 個（不包括二甲醚、甲醇制烯烴生產(chǎn)企業(yè)自身配套的甲醇生產(chǎn)裝置）。其中， “ 十一五 ” 期間可以投產(chǎn)的項(xiàng)目為 35 個，產(chǎn)能合計 1198 萬噸 /年。另外 7個項(xiàng)目尚處于前期工作階段，化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 尚未開工建設(shè)， “ 十一五 ” 期間能不能投產(chǎn)暫不確定。這 7 個項(xiàng)目產(chǎn)能共計 670萬噸 /年。預(yù)計到 “ 十一五 ” 末期，我國甲醇生產(chǎn)企業(yè)將為 200 家左右，產(chǎn)能將達(dá)到 2500 萬噸 /年至 3200 萬噸 /年。 近年來，煤化工國產(chǎn)化技術(shù)裝備相繼取得突破，醇醚燃料、甲醇制烯烴等新興煤 化工產(chǎn)業(yè)方興未艾，再加上甲醛、醋酸等傳統(tǒng)下游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，我國甲醇需求量不斷提高。甲醇主要下游產(chǎn)品需求分析如下： 甲醛：甲醛是甲醇的主要下游產(chǎn)品， 2020 年甲醛消費(fèi)約占甲醇總消費(fèi)量的45%。根據(jù)全國甲醛行業(yè)協(xié)作組提供的數(shù)據(jù)顯示， 2020 年我國甲醛產(chǎn)能為 萬噸，產(chǎn)量為 萬噸。 2020 年甲醛生產(chǎn)消耗甲醇 301 萬噸， 2020 年增加到381 萬噸。 目前，我國甲醛主要用于三醛膠（脲醛膠、酚醛膠和三聚氰胺甲醛膠）的生產(chǎn)，其次用于生產(chǎn)二苯基甲烷二異氰酸酯（ MDI），其他作為季戊四醇和聚甲醛（ POM）等產(chǎn)品的原料。 據(jù)專家預(yù)測， “ 十一五 ” 期間用于木材加工、室內(nèi)裝飾裝修的三醛膠仍是中國甲醛最大的消費(fèi)領(lǐng)域，其對于甲醛的需求量將穩(wěn)步增長。此外，隨著煙臺萬華、上海拜爾等多套 MDI 裝置的落成， MDI 行業(yè)對甲醛的需求量將會大大增加。POM 是重要的工程塑料，市場需求量將會逐年增長。中國化工、云天化等廠家都在新建或改擴(kuò)建 POM 裝置，隨著這些裝置的投產(chǎn)，甲醛消費(fèi)量也會同步增加。其它產(chǎn)品，如烏洛托品、多元醇等對于甲醛的需求量也會有不同程度的增長。 據(jù)全國甲醛行業(yè)協(xié)作組預(yù)測，截至 2020 年，我國將新增甲醛 產(chǎn)能約 200 萬噸 /年，總產(chǎn)能將達(dá)到約 1400 萬噸 /年，產(chǎn)量約 1000 萬噸 /年。按生產(chǎn) 1 噸甲醛需要 噸甲醇計算，屆時甲醛生產(chǎn)大約需要消耗甲醇 470 萬噸。 醋酸：甲醇另一主要用途是生產(chǎn)醋酸。根據(jù)全國醋酸行業(yè)協(xié)作組提供的數(shù)據(jù)顯示， 2020 年我國甲醇羰基合成法制醋酸產(chǎn)能約為 90 萬噸，產(chǎn)量 萬噸，消耗甲醇 49 萬噸； 2020 年產(chǎn)能約為 140 萬噸，產(chǎn)量 萬噸，消耗甲醇 76萬噸。 我國醋酸主要消費(fèi)領(lǐng)域是醋酸乙烯 /聚乙烯醇、醋酸酯類、醋酐、對苯二甲酸（ PTA）、氯乙酸等。預(yù)計 “ 十一五 ” 期間 ，受聚酯和滌綸工業(yè)快速發(fā)展的帶動， PTA 需求將有較大幅度的增長，其對醋酸的需求也會同步增長。另外，醋酸化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 酯類替代苯類作溶劑，有利于環(huán)境保護(hù)，將在涂料等行業(yè)中有發(fā)展空間。氯乙酸、醋酸纖維、醋酐行業(yè)對于醋酸的需求量也會有不同程度的增長。醋酸乙烯與乙烯共聚樹脂也有巨大的市場。預(yù)計 2020 年，醋酸市場需求約 500 萬噸。 由于甲醇羰基法制醋酸生產(chǎn)工藝先進(jìn)，且技術(shù)國產(chǎn)化程度較高， “ 十一五 ” 期間新建醋酸項(xiàng)目均采用羰基合成法生產(chǎn)工藝。據(jù)統(tǒng)計，我國羰基法醋酸擬建項(xiàng)目共有 20 個，其中于 “ 十一五 ” 期間可以建成投產(chǎn)的有 12 個 ，產(chǎn)能累計305 萬噸 /年。其它 8個項(xiàng)目由于剛剛開展工作或工作進(jìn)度緩慢， “ 十一五 ” 期間能不能形成實(shí)際產(chǎn)能還是未知數(shù)，這 8 個項(xiàng)目設(shè)計能力 260 萬噸 /年。若只考慮 12 個項(xiàng)目可建成投產(chǎn)，則 2020 年我國羰基法醋酸生產(chǎn)能力可達(dá)到 445 萬噸；若 20 個項(xiàng)目可以全部建成投產(chǎn)， 2020 年我國羰基法醋酸產(chǎn)能可達(dá)到 705 萬噸。若開工率按 85%計，屆時羰基法醋酸產(chǎn)量將達(dá)到 378 萬～ 600 萬噸。按生產(chǎn) 1噸醋酸需要 噸甲醇計算，則需要消耗甲醇 227 萬～ 360 萬噸。 醇醚燃料和甲醇制烯烴：發(fā)展醇醚燃料有利于緩解我國石油供需矛 盾，是近期替代能源工作的重點(diǎn)。如果甲醇汽油標(biāo)準(zhǔn)能夠在 2020 年制定完畢，而且國家允許甲醇汽車上市，同時加油站等配套系統(tǒng)能夠得到完善，則預(yù)計 2020 年我國 M85～ M100 的甲醇汽車將達(dá)到 1 萬輛左右，按每輛汽車每年消耗 20噸甲醇計算，則共需要消耗甲醇 20 萬噸。另外，預(yù)計到 2020 年我國將有 2020 萬噸汽油摻燒甲醇，若比例按 15%計算，則需要 300 萬噸甲醇。以上兩部分共需要甲醇 320萬噸。 二甲醚具有無污染、燃燒熱值高等優(yōu)點(diǎn)，不但可以用作民用燃料，還能夠作為柴油替代產(chǎn)品。目前，我國已經(jīng)具備 93萬噸 /年的二 甲醚生產(chǎn)能力（全部是外購甲醇生產(chǎn)二甲醚）。由于二甲醚生產(chǎn)技術(shù)國產(chǎn)化程度較高，預(yù)計 “ 十一五 ”期間發(fā)展空間較大。繼上海市二甲醚公交車投入試運(yùn)行之后，北京、武漢等地也有意引進(jìn)二甲醚公交車進(jìn)行試運(yùn)行。根據(jù)全國醇醚協(xié)會統(tǒng)計， “ 十一五 ” 期間在建的二甲醚項(xiàng)目共有 14 個，產(chǎn)能合計 419 萬噸 /年。其中配套有甲醇的項(xiàng)目產(chǎn)能合計 90 萬噸 /年；需要外購甲醇的項(xiàng)目產(chǎn)能合計 329 萬噸 /年。若外購甲醇的二甲醚生產(chǎn)能力中有 70%可以在 2020 年年底前建成，加上現(xiàn)有能力 93 萬噸 /年，屆時需要外購甲醇的二甲醚產(chǎn)能總計為 323 萬噸 /年；若能夠全 部建成，則外購甲醇的二甲醚產(chǎn)能將達(dá)到 422 萬噸 /年。預(yù)計到 “ 十一五 ” 末期，生產(chǎn)二甲醚將化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 需要市場采購甲醇 480 萬～ 600 萬噸 /年。 目前國際油價仍處于高位運(yùn)行，相對于石油法烯烴而言，煤制烯烴具有一定的成本優(yōu)勢。同時，煤制烯烴也符合我國 “ 少油富煤 ” 的能源形勢。預(yù)計 “ 十一五 ” 期間甲醇制烯烴將會有一定的發(fā)展空間。目前，我國共有 6個甲醇制烯烴在建和擬建項(xiàng)目，烯烴產(chǎn)能合計為 325 萬噸 /年，共計消耗甲醇 996 萬噸 /年。但是由于這些甲醇制烯烴項(xiàng)目自身都配套有甲醇生產(chǎn)裝置，所以不會外購甲醇，對我國的甲醇市場需求不會產(chǎn) 生影響。 作為燃料添加劑的 MTBE，由于市場需求比較穩(wěn)定， “ 十一五 ” 期間對于甲醇的需求量不會有大幅度的增長。預(yù)計 2020 年， MTBE 將消耗甲醇 50 萬噸。 其他： 2020 年我國農(nóng)藥、醫(yī)藥行業(yè)共消費(fèi)甲醇 74 萬噸，其他行業(yè)如染料、溶劑以及甲胺、氯甲烷等有機(jī)原料行業(yè)共消費(fèi)甲醇 萬噸。根據(jù)專家預(yù)測，“ 十一五 ” 期間，我國農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等行業(yè)對于甲醇的需求將會相對穩(wěn)定；用于生產(chǎn)其他有機(jī)化工產(chǎn)品和用作溶劑的甲醇，其消費(fèi)量的增長也不會太大。預(yù)計 “ 十一五 ” 末期，上述行業(yè)對于甲醇的需求量約為 260 萬～ 300萬噸 /年。 綜上所述，預(yù)計 2020 年我國甲醇需求量約為 1800 萬～ 2100 萬噸。 “ 十一五 ” 甲醇供需情況預(yù)測 根據(jù)上面的統(tǒng)計， “ 十一五 ” 期間，我國將至少新增甲醇產(chǎn)能 1200 萬噸 /年，若其余 7個擬建項(xiàng)目能夠順利投產(chǎn)，則還要增加 670 萬噸 /年的甲醇產(chǎn)能。2020 年，我國甲醇產(chǎn)能將達(dá)到 2542 萬～ 3212 萬噸。若開工率按 70%計算，屆時產(chǎn)量將達(dá)到 1780萬～ 2248萬噸；若開工率按 80%計算，產(chǎn)量將達(dá)到 2033萬～ 2570萬噸。 “ 十一五 ” 期間，甲醛、醋酸等產(chǎn)品對于甲醇的需求量相對穩(wěn)定，不會 有太大的變化。對甲醇需求影響最大的還是醇醚燃料領(lǐng)域，尤其是甲醇燃料。如果國家甲醇汽油、二甲醚相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及政策能夠及時出臺，那么甲醇燃料的市場需求量將大幅度上升， 2020 年我國甲醇需求量將會達(dá)到甚至超過 2100 萬噸。屆時，我國甲醇的生產(chǎn)和需求將基本平衡。如果甲醇汽油、二甲醚相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策無法頒布或出臺時間較晚，甲醇燃料市場需求將會受到很大限制，屆時我國甲醇需求量將只有 1800 萬噸，甚至更少。 考慮到近幾年來，我國甲醇出口呈逐年增長趨勢， “ 十一五 ” 期間，如果化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 國內(nèi)甲醇行業(yè)出現(xiàn)過剩苗頭，則可以考慮鼓勵企業(yè)出口 甲醇。假設(shè)到時候國際甲醇市場形勢良好，我國甲醇出口比較順利，出口量增長幅度也比較大，那么我國甲醇供需也會基本平衡或稍有過剩。若甲醇出口不順利或增長幅度不大，屆時國內(nèi)甲醇將明顯過剩。 甲醇作為重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，在化工產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用。隨著世界化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，特別是中國及亞太地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，甲醇消費(fèi)市場正在迅速擴(kuò)大。同時，國內(nèi)對甲醇燃料汽油的提倡以及甲醇燃料電池的研制成功，不但為我國甲醇產(chǎn)品開拓了更為廣闊的市場，而且也為我國甲醇產(chǎn)業(yè)提供了進(jìn)一步發(fā)展的良好機(jī)遇。 從近幾年我國甲醇工業(yè)的發(fā)展來看， 良好的宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境和下游需求的高速增長使我國的甲醇工業(yè)繼續(xù)保持著穩(wěn)定快速的增長態(tài)勢， 2020 年國內(nèi)甲醇表觀消費(fèi)量達(dá)到 萬噸，同比增長 %， 1995～ 2020 年期間，甲醇消費(fèi)量的年均增長速度為 %，良好的需求環(huán)境，使用我國的甲醇市場尚處于快速成長階段。進(jìn)入 2020 年在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢大好、甲醇需求增長以及國內(nèi)外甲醇市場價格暴漲的影響， 2020年 112月國內(nèi)甲醇的表觀消費(fèi)量達(dá)到了 856萬噸，同比 2020年相比增長了 %。比前 5年的年均增長率提高 10%。增長速度加快的原因，除去常規(guī)的甲醛 、醋酸、 MTBE 等行業(yè)需求穩(wěn)步增加外，呼聲高漲的甲醇燃料行業(yè)應(yīng)該是需求增長的主要動力。 目前我國有甲醇生產(chǎn)企業(yè) 200 多家，主要集中在幾個較大的生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)能均在 10萬噸 /年左右， 2020 年我國甲醇總產(chǎn)能約為 650 萬 t/a，裝置開工率為