【正文】 年江蘇梅蘭化工股份有限公司自主開發(fā)利用甲醇加工甲烷氯化物的工藝，取得成功。甲醇法已成為甲烷氯化物生產(chǎn)的主導(dǎo)方法，與甲烷法相比，其具有明顯的優(yōu)勢，例如甲醇原料易得、甲醇及氯的利用率高、副產(chǎn)品氯化氫量少、產(chǎn)品比例調(diào)節(jié)范圍大、產(chǎn)品質(zhì)量高等。 合成甲烷氯化物甲烷氯化物包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷，簡稱CMS，自20世紀(jì)30年代工業(yè)化生產(chǎn)以來，已成為有機(jī)氯產(chǎn)品中僅次于氯乙烯的大宗氯系產(chǎn)品，為重要的化工原料和有機(jī)溶劑，目前世界產(chǎn)能近400萬噸/年。例如，西南化工研究設(shè)計院近年開發(fā)了性能較好的鐵鉬法甲醛合成催化劑，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所的離子液體催化合成三聚甲醛（合成聚甲醛的中間原料）新技術(shù)也將進(jìn)入工業(yè)試驗階段。預(yù)計2006～2010年，我國甲醛的需求量為：2006年730萬噸，2007年780萬噸，2008年840萬噸，2009年910萬噸，2010年1000萬噸。中國石油蘭州石化分公司與中科院過程工程所合作，聯(lián)合開發(fā)了利用裂解碳四生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯的新技術(shù)。該工藝不產(chǎn)生任何廢物，而且選擇性高。該裝置的設(shè)計數(shù)據(jù)來自完全一體化、連續(xù)式的微型裝置（由Davy過程技術(shù)公司建造）。 德國聯(lián)邦外貿(mào)信息局還進(jìn)一步證實：中石化集團(tuán)公司、中國中煤能源集團(tuán)公司、中國申能集團(tuán)公司、中國銀泰和內(nèi)蒙古滿世煤炭集團(tuán)在內(nèi)蒙古鄂爾多斯合作建立一個總投資210億人民幣、年產(chǎn)420萬噸甲醇和300萬噸二甲醚的項目。整個項目包括硬煤的渦流層氣化設(shè)備和甲醇生產(chǎn)設(shè)備。一步法甲醇轉(zhuǎn)化制汽油技術(shù)與國外MTG技術(shù)的區(qū)別是，一步法技術(shù)省略了甲醇轉(zhuǎn)化制二甲醚的步驟，甲醇在ZSM5分子篩催化劑的作用下一步轉(zhuǎn)化為汽油和少量LPG產(chǎn)品，其顯著優(yōu)點(diǎn)是工藝流程短，汽油選擇性高，催化劑穩(wěn)定性和單程壽命等指標(biāo)均優(yōu)于已有技術(shù)。中試規(guī)模為日處理甲醇500kg。1979年新西蘭政府決定在新西蘭新普利茅斯建設(shè)一套14500桶/日工業(yè)裝置。我國中科院大連化物所開發(fā)的甲醇經(jīng)二甲醚合成烯烴技術(shù)最近也已取得突破性進(jìn)展，完成了1萬噸/年的工業(yè)示范，即將建設(shè)大型工業(yè)裝置。如瀘天化采用日本技術(shù)，赤天化采用Topose技術(shù)。雖然兩種方法都已有工業(yè)成熟技術(shù)，但目前兩步法仍占主導(dǎo)地位。%，%，超過國內(nèi)甲醇消化能力的增長，導(dǎo)致我國甲醇的出口量出現(xiàn)猛增，而進(jìn)口大幅縮減。甲醇化工的發(fā)展主要仰賴兩個方面，一是充足而廉價的甲醇供應(yīng)，而是先進(jìn)的甲醇加工利用技術(shù)的開發(fā)。同時甲醇是富氫液體，可通過水蒸氣重整制氫用于燃料電池的氫源，也可直接作為燃料電池的燃料使用，是最有希望成為燃料電池汽車的燃料。該計劃設(shè)想利用煤合成天然氣，再將所產(chǎn)生的二氧化碳存儲到地下，從而使煤發(fā)電站既能發(fā)電、又達(dá)到零排放的目標(biāo)。Topsoe公司最近重新啟動了其TREMPTM煤制天然氣技術(shù)項目，該技術(shù)通過一種專利技術(shù)的催化劑將煤或生物質(zhì)氣化制得的合成氣轉(zhuǎn)化為管道質(zhì)量的天然氣。 合成天然氣煤經(jīng)合成氣轉(zhuǎn)化為合成天然氣是一個早已工業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)，1978年，美國“大平原煤氣化協(xié)會”聯(lián)合幾家公司，開始建造世界上第一座合成天然氣工廠，1984年建成投產(chǎn)，但長期以來因天然氣價格低廉而虧損，從而使其發(fā)展受阻。在FT合成油工藝中，采用鈷基催化劑，也可制得相當(dāng)比例的高附加值的C4~C20 α烯烴。 合成烯烴合成氣一步反應(yīng)可制低碳烯烴是C1化工中具有挑戰(zhàn)性的一個課題，由于產(chǎn)品分布受AndorsonSohulzFlory規(guī)律（鏈增長依批數(shù)遞減的摩爾分布）的限制，想要高選擇性地得到低碳烯烴有相當(dāng)?shù)碾y度。讓美國能源部更感興趣的是，氣化技術(shù)可以解決目前美國過于依賴玉米生產(chǎn)乙醇燃料的問題，擴(kuò)大生物燃料除玉米以外的多種來源。不少科學(xué)家認(rèn)為，與目前的乙醇燃料發(fā)酵生產(chǎn)工藝相比，氣化技術(shù)將能提供更高效、更經(jīng)濟(jì)和更環(huán)保的工藝，而且適用于多種可再生能源燃料生產(chǎn)。近年乙醇燃料的迅速發(fā)展，重新引起了對該技術(shù)的關(guān)注。因此，積極開發(fā)煤基合成低碳混合醇技術(shù)不僅具有重要的意義。煤制二甲醚是今后一段時期我國二甲醚生產(chǎn)發(fā)展的主要方向。由于全球生物柴油產(chǎn)量不斷上升，甘油的價格已經(jīng)驟降。該廠原以天然氣為原料，因天然氣漲價已停產(chǎn)。 煤和生物質(zhì)合成甲醇國外甲醇主要以天然氣為原料生產(chǎn)，由于天然氣價格上漲和甲醇需求的擴(kuò)大，已使煤制甲醇的吸引力增加，尤其在我國目前煤制甲醇發(fā)展迅猛，煤制甲醇在我國達(dá)75%左右。Choren公司計劃投資5億歐元在德國建成年產(chǎn)近1百萬噸的BTL生產(chǎn)線，目前正在選址階段。BTL既可以作為添加劑，也可以作為純凈燃料用在柴油發(fā)動機(jī)中。神華煤制油分為直接液化和間接液化兩種方式，其三大間接法煤制油項目技術(shù)合作方是南非薩索爾公司和殼牌公司，其中薩索爾參與的是其在寧夏寧東和陜西榆林的兩大項目，另一陜西項目則可能選擇殼牌公司。百萬噸油品的煤炭需要量為405萬噸/年，水需要1952立方米/小時，%，%，%，%。目前，煤變油同行領(lǐng)先者的技術(shù)改造集中在合成工藝中的反應(yīng)器上，但反應(yīng)器的造價不超過整個企業(yè)投資的10%，而該新工藝流程的創(chuàng)新可節(jié)省15%至30%的投資。低溫漿態(tài)床合成油可以獲得約70％的柴油，十六烷值達(dá)到70以上，其它產(chǎn)品有LPG（約5％～10％）、含氧化合物等。在技術(shù)方面，南非SASOL公司經(jīng)歷了固定床技術(shù)（1950～1980）、循環(huán)流化床（1970～1990）、固定流化床（1990～）、漿態(tài)床（1993～）4個階段。試驗結(jié)果表明，該催化劑與現(xiàn)有商業(yè)化催化劑相比，氫轉(zhuǎn)化率可提高25%。煤制氫最關(guān)鍵的是煤氣化技術(shù)，目前國內(nèi)主要仍依賴從國外引進(jìn)。目前的燃煤火力發(fā)電廠，排放大量的二氧化碳等對環(huán)境有害的氣體，氫能發(fā)電已被考慮用于替代。 煤制氫和合成氨在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)等多重因素的促進(jìn)下，煤氣化制氫并進(jìn)而制氨等越來越占據(jù)重要地位。因此，美國聯(lián)邦航空局已允許在美國的航班上使用甲烷燃料電池。最近有報道稱，日本東芝目前正在研發(fā)一種筆記本電腦使用的甲烷燃料電池，該款電池的續(xù)航時間可達(dá)到20h以上。這種電池未來可以取代現(xiàn)在筆記本電腦以及其他便攜電子設(shè)備等所使用的鋰離子電池。使用甲烷(天然氣) 作為燃料電池的燃料可避免貯氫和補(bǔ)充氫燃料的后勤問題。采用單純的甲烷進(jìn)料，需要相對較高的反應(yīng)溫度，甲烷轉(zhuǎn)化率也相對較低。借助三氯化鑭催化劑在氧氣存在下，使甲烷與氯化氫反應(yīng)，得到的氯甲烷再轉(zhuǎn)化為化學(xué)品或燃料。通過甲醇或通過費(fèi)托合成法制烯烴，這些路線均需生成合成氣作為中間步驟，而這一中間步驟投資大、能耗高。國內(nèi)雖然一些天然氣炭黑裝置已關(guān)閉或改換原料，但近年在一些天然氣產(chǎn)地又建設(shè)了幾家天然氣炭黑廠。目前我國二硫化碳的年生產(chǎn)能力已達(dá)30多萬t，其中以天然氣為原料的占三分之一左右。該工藝與傳統(tǒng)的氯乙酸氨解法甘氨酸生產(chǎn)方法相比在產(chǎn)品品質(zhì)、收率、成本及環(huán)保方面都具有非常顯著的優(yōu)勢。目前世界氫氰酸產(chǎn)能為180萬t/a左右，以天然氣為原料的氫氰酸占總生產(chǎn)能力的60%以上。天然氣制乙炔目前工業(yè)上主要采用部分氧化法。我國1978年引進(jìn)BASF公司技術(shù)建設(shè)3萬t/a的四川維尼綸廠天然氣乙炔裝置，所產(chǎn)乙炔用于合成醋酸乙烯和維尼綸，乙炔尾氣則用于合成甲醇。 乙炔乙炔曾是世界化學(xué)工業(yè)中“有機(jī)合成之母”，早期的石油化工就始于天然氣乙炔工業(yè)和天然氣凝析液（NGL）制乙烯工業(yè)的興起。雖然目前GTL工業(yè)化產(chǎn)能不大，但業(yè)內(nèi)人士對GTL未來前景保持樂觀，認(rèn)為未來10～15年GTL項目將有較大發(fā)展。 合成油天然氣合成油是利用邊遠(yuǎn)地區(qū)天然氣的一條重要途徑，油價的長期走高使其吸引力越來越大。目前產(chǎn)能30萬t/a以上的甲醇裝置的生產(chǎn)能力已占總生產(chǎn)能力的80%以上。目前我國在建和規(guī)劃建設(shè)的天然氣甲醇項目產(chǎn)能達(dá)770萬噸/年。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，甲醇又開辟了一些新的應(yīng)用領(lǐng)域，以甲醇為原料的系列產(chǎn)品也越來越多，甲醇的燃料用途也越來越受重視。目前我國合成氨生產(chǎn)能力已超過5000萬t/a，其中以天然氣為原料的僅約占21%，但30萬t/a以上的大型合成氨裝置天然氣為原料的占多數(shù)。世界上將近80%的合成氨是以天然氣為原料生產(chǎn)的，天然氣基合成氨與煤基合成氨相比，流程短、投資省，因此天然氣是合成氨的最佳原料。 合成氨合成氨是生產(chǎn)尿素、磷酸銨、硝酸銨等化學(xué)肥料的主要原料，工業(yè)生產(chǎn)過程是以天然氣或煤炭為原料通過水蒸氣重整工藝制得氫氣，然后與氮?dú)膺M(jìn)行高壓合成制得合成氨。而熱分解烴類生成炭黑和氫氣，不僅減少了二氧化碳的排放，而且節(jié)省能耗。在該工藝中，原料的改變僅影響產(chǎn)品中氫氣和炭黑的比例。在該過程中幾乎所有的原料都轉(zhuǎn)化為氫氣和炭黑，沒有其它副反應(yīng)。近年來，等離子體技術(shù)進(jìn)步很快，同時二氧化碳排放引發(fā)的環(huán)境問題也越來越受到關(guān)注，等離子體法也因此被開發(fā)為無二氧化碳排放的制氫技術(shù)。兩臺裂解爐輪流進(jìn)行蓄熱－裂解，周而復(fù)始循環(huán)操作。盡管通過對烴類進(jìn)行熱氧化即不完全燃燒法制取炭黑是較為成熟和常用的炭黑生產(chǎn)方法，但它不適用于制取氫氣，以下兩種方法則較為理想：（1）熱裂解法 烴類的熱裂解法本是為生產(chǎn)炭黑開發(fā)的，但它同樣適用于制氫。作為純氫能的一種過渡，氫烷（一種氫和甲烷混合物）燃料動力汽車，因其可減少污染物排放也引起了一定程度的重視。氫的制取和來源途徑較多，但甲烷是大規(guī)模制氫的最理想原料，目前世界上80%左右的氫氣是以天然氣為原料生產(chǎn)的。雖然我國化工生產(chǎn)目前消耗的天然氣量不是很大（100多億m3/a），但其占國內(nèi)天然氣消費(fèi)量的比例較高，目前仍達(dá)30%左右。不同地區(qū)化工用天然氣的比例不同。豐富的甲烷資源，不僅會使其在能源領(lǐng)域扮演越來越重要的角色，同樣作為化工原料也將扮演十分重要的角色。生物甲烷也將逐漸成為甲烷的一個重要來源。世界煤層氣（煤礦瓦斯）儲量也非常巨大。既是清潔的燃料，也是非常重要的化工原料。1 甲烷化工甲烷是天然氣的主要成分，也大量存在于煤層氣、沼氣和垃圾填埋氣等之中。隨著石油資源的日益枯竭和天然氣資源開發(fā)利用的加強(qiáng)，21世紀(jì)天然氣化工將有光明的發(fā)展前景。中國從1999年起對可燃冰進(jìn)行前瞻性研究，目前已在中國海域內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量可燃冰儲量，僅在南海北部的可燃冰儲量估計相當(dāng)于中國陸上石油總量的50%左右。有研究認(rèn)為，美國本土48個州的油頁巖有機(jī)碳大約有2萬億噸，而深部埋藏的煤炭則超過了3萬億噸，還有阿拉斯加州約6萬億噸的深埋煤炭，這些地質(zhì)有機(jī)質(zhì)只要有3%轉(zhuǎn)化為甲烷，按照當(dāng)前6500億立方米/年的消費(fèi)水平測算可供氣40多年。目前，世界上近80%的合成氨、近90%的甲醇以天然氣為原料制取。目前我國以天然氣為原料生產(chǎn)的化工產(chǎn)品主要有合成氨、甲醇、氫氣、乙炔、羰基合成化學(xué)品、光氣、氰化物、甲烷氯化物、二硫化碳、炭黑等等。 制氫氫不僅在化工領(lǐng)域用途廣泛，也是一種重要的新型能源載體，目前世界氫的年消費(fèi)量已達(dá)到近5000萬t。氫在未來的最大發(fā)展?jié)摿κ窃谀茉搭I(lǐng)域，氫能發(fā)電、氫燃料動力汽車將引領(lǐng)未來的發(fā)展潮流。該工藝的最大特點(diǎn)就是在生成氫氣的同時副產(chǎn)炭黑，而不是二氧化碳。在生產(chǎn)的過程中，先通入空氣和燃料氣在爐內(nèi)燃燒并加熱格子磚，然后停止通空氣和燃料氣，用格子磚蓄存的熱量裂解通入的原料氣，生成氫氣和炭黑。用等離子體使烴類分解生成炭黑和氫氣的方法早在幾十年前就被提出來了。其次是原料利用效率高。幾乎所有的烴類，從天然氣到重質(zhì)油都可作為其制氫的原料。把二氧化碳排入大氣相對于留在地面上的副產(chǎn)物炭黑而言，本身就是一個能源浪費(fèi)的過程。由于氫氣需求量的增加甲烷制氫正在向越來越大型化發(fā)展，然而由于氫氣的儲運(yùn)成本高，小型的現(xiàn)場制氫裝置也得到了發(fā)展。據(jù)預(yù)測，%/年增速繼續(xù)增長，2010年將達(dá)到2億噸。我國由于煤資源相對較為豐富而天然氣較缺乏，合成氨的發(fā)展重點(diǎn)以煤為原料，但在天然氣相對豐富的四川、重慶、新疆、寧夏、海南等地區(qū)，天然氣合成氨還是得到了發(fā)展。 合成甲醇甲醇是極其重要的一種基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、染料、醫(yī)藥、涂料和國防等工業(yè)。近年，我國甲醇生產(chǎn)和消費(fèi)發(fā)展迅速，2006年底我國甲醇產(chǎn)能已達(dá)1097萬噸，其中30%左右以天然氣為原料生產(chǎn)。大型化是甲醇生產(chǎn)發(fā)展的另一趨勢。目前幾乎所有的甲醇都是經(jīng)由合成氣合成的，甲烷不經(jīng)合成氣而直接合成甲醇的新技術(shù)是當(dāng)前的一個研究熱門，但目前距工業(yè)應(yīng)用仍有一定距離。近年GTL技術(shù)經(jīng)過不斷改進(jìn)和完善，投資和生產(chǎn)費(fèi)用逐步降低。計劃中GTL天然氣合成油設(shè)備的年生產(chǎn)能力為79萬噸。由于石油價格上漲，乙炔化工在一定程度上又重新受到重視。我國目前乙炔生產(chǎn)主要采用電石法，但天然氣法生產(chǎn)乙炔具有清潔污染少、可連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在天然氣豐富且價格相對較低的地區(qū)仍有一定發(fā)展前景。氫氰酸有多種工業(yè)生產(chǎn)方法，其中以天然氣和氨為原料在貴金屬催化劑下反應(yīng)的生產(chǎn)方法占主導(dǎo)地位，該法以Andrussow工藝（安氏法）最具代表性，其后Degussa改良開發(fā)出BMA工藝。重慶三峽英利公司目前正在建設(shè)“天然氣—3萬噸氫氰酸——5萬噸甘氨酸”項目，該技術(shù)為清華紫光英利的自主技術(shù)，屬于國際先進(jìn)的直接Hydantion工藝，即：天然氣—?dú)淝杷?+甲醛)—羥基乙氰(+氨和二氧化碳)—氨基乙氰(脫水)—氨基乙酸(即甘氨酸)。二硫化碳是生產(chǎn)粘膠纖維、玻璃紙的溶劑和生產(chǎn)二甲基亞砜、橡膠硫化促進(jìn)劑的原料，我國是粘膠纖維和二甲基亞砜的生產(chǎn)大國，對二硫化碳需求量大。由于油價上漲，在一些天然氣外輸利用比較困難、價格比較低廉的天然氣產(chǎn)地，利用天然氣生產(chǎn)炭黑仍然是有利可圖的。 合成烯烴甲烷合成乙烯、丙烯等烯烴有甲烷直接氧化偶聯(lián)合