科普 | 甲醇产业链图谱

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甲醇：听过甲醇，但你真的认识它吗？它会发生哪些化学反应？它是怎样来的？它的上下游产品形态是什么？

广化君今期为大家整理了甲醇产业链相关知识卡片与知识文档，希望能和大家一起学习成长！

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知识卡片

知识文档

— 甲醇的定义及分类 —

甲醇，又名木精、木醇，英文名为Methanol或Methyl Alcohol，化学分子式为CH3-OH，为无色、略带醇香气味的挥发性液体，沸点64.5-64.7℃，能溶于水，在汽油中有较大的溶解度，有毒、易燃，其蒸汽与空气能形成爆炸混合物。甲醇是由合成气生产的重要化学品之一，既是重要的化工原料，也是一种燃料。

甲醇大体上有工业甲醇、燃料甲醇和变性甲醇之分，目前以工业甲醇为主。凡是以煤、焦油、天然气、轻油、重油等为原料合成的，其质量指标符合国标GB 338-2004要求的，都是工业甲醇。

— 甲醇的化学反应 —

1.氧化反应：甲醇发生氧化反应时会形成另一种产品甲醛。

2.酯化反应：酯化反应一般是可逆反应。传统的酯化技术是用酸和醇在酸(常为浓硫酸)催化下加热回流反应。

3.羰基化反应：在钻(或锗)拨基络合物催化剂作用下，由CO和甲醇反应生成酷酸的反应。甲醇羰基化制醋酸是一个有重要工业价值的过程。

4.脱水反应：甲醇脱水可生成二甲醚，是一典型的酸催化反应，甲醇脱水反应的活性主要与其酸性有关：酸性增大，脱水反应的活性也增大；弱酸性是甲醇脱水生成二甲醚反应的活性中心，而强酸则会使所生成的二甲醚进一步发生脱水反应而产生烃类副产物。

5.裂解反应：甲醇裂解可制氢，在技术过程中，要先对甲醇和水进行加热处理，当甲醇和水在受热环境下就会出现气化现象，将其直接导入甲醇裂解反应器中，就能得到氢气。

— 甲醇的安全风险 —

甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应，误服一小杯超过10克就能造成双目失明，引入量大则可造成死亡，致死量为30毫升以上。

甲醇在体内不易排出，会发生蓄积，在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。

在甲醇生产工厂，我国有关部门规定，空气中允许甲醇浓度为50mg/m3，在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具；工厂废水要处理后才能排放，允许含量小于200mg/L的甲醇。

— 甲醇和乙醇的区别 —

1.结构不同：

甲醇:CH3-OH

乙醇:CH3-CH2-OH

乙醇比甲醇多一个CH2，属同系物。

2.性质不同：

甲醇有剧毒，乙醇对人体一般无害。乙醇是“酒”的主要成分，而不是酒精的主要成分，因为它的俗名就叫做“酒精”。乙醇可渗入细菌体内，在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌。最适宜的杀菌浓度为75%。

— 甲醇上游原料 —

天然气：多分布于西南气田集中区域、新疆和青海气田附近；

煤：多分布于山东、华中、西南、华北、东北等地；

焦炉气：多分布于煤焦钢产业发达的山西、河北、山东和苏北地区。

— 甲醇生产工艺 —

煤制甲醇：煤与来自空气中的氧气在气化炉内制得高CO含量的粗煤气，按照一定碳氢比加入H2，经净化工序将多余的CO2和硫化物脱除后得到甲醇合成气，再经过压缩、合成等工序制得含水粗甲醇，经过精馏工序精制得到产品甲醇。

优点：国内煤炭资源丰富

缺点：工艺复杂，流程长，能耗高；大型化受技术限制；三废多，不利于环保

（煤制甲醇流程图）

天然气制甲醇：由预转化、转化、压缩、合成和精馏等技术单元组成。天然气经预转化脱硫后，只需调整合适的水碳比，转化后的合成气即达到甲醇合成的要求。

优点：流程短，设备少，操作简单，利于环保

缺点：原料能耗高，成本高，经济效益降低

（天然气制甲醇流程图）

焦炉气制甲醇：焦炉煤气首先经低压压缩，然后进行有机硫加H2转化为无机硫，精脱硫后加压催化部分氧化，使焦炉气中的烃类进行转化，使之成为CO和H2，加压合成粗甲醇，经过精馏产出产品甲醇。

优点：变废为宝，提高经济效益，利于环保

缺点：设备进口依存度较高

（焦炉气制甲醇流程图）

中国由于富煤缺油少气的能源结构，导致煤炭成为甲醇的主要上游原料，天然气工艺较少合计产能不到1000万吨，焦炉气产能约1050万吨左右，其余均为煤炭原料路线制甲醇。

— 甲醇下游产品 —

甲醇主要分为甲醇制烯烃（乙烯、丙烯）、传统下游及新兴下游三类：

1.甲醇制烯烃

甲醇制烯烃(Methanol to Olefins，MTO)和甲醇制丙烯(Methanol to Propylene)是两个重要的C1化工新工艺， 是以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃的化工工艺技术，也是以煤替代石油生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。

2.传统下游

甲醛：是甲醇最重要的下游产品之一，也是最重要的基本有机化工原料之一，最大的用途是用作生产酚醛树脂与粘合剂及其它有机化学晶。

二甲醚（DME）：目前国内二甲醚的主要用途是替代LPG、气雾推进剂，其次是作为柴油的主要替代燃料，也作为化工原料，另外，它还作为清洗剂，用于高精密仪器（电子仪器）表面的清洗。

甲基叔丁基醚（MTBE）：是甲醇下游产品中增长最快的一个品种，它是一种重要的高辛烷值汽油添加剂。

醋酸：是重要的有机原料，主要用于生产醋酸乙烯/醋酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇、醋酸酯、氯乙酸、醋酸纤维素等，醋酸也用于医药、农药、染料、涂料、合成纤维、塑料和粘合剂等行业。

3.新兴下游

甲醇燃料：甲醇通过脱水可生成二甲醚，醚燃料是甲醇和二甲醚按一定比例混合而配置成的新型液体燃料，其燃烧效率和热效率均高于液化石油气(LPG)。

燃料电池：直接以甲醇为燃料，以甲醇和氧的电化学反应将化学能自发地转变成电能的发电技术称之为直接甲醇燃料电池（DMFC）。它的主要特点是甲醇不经过预处理可直接应用于阳极反应产生电流，同时生成水和二氧化碳，对环境无污染，为洁净的电源。

甲醇制氢：为减少化工生产中的能耗和降低成本，以替代被称为"电老虎"的"电解水制氢"的工艺，利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体， 经过进一步的后处理， 可同时得到氢气和二氧化碳气。

生物柴油：生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。

— 甲醇的产能分布 —

近年来，尽管环保持续深入，但我国甲醇产业始终保持较快增速。据相关资讯统计的产能数据显示，截至2018年，我国甲醇有效装置产能达8000万吨以上。

2018国内甲醇产能区域分布统计表（单位：万吨/年）

国内生产甲醇的企业，主要分布在西北地区和华东地区。

■以煤为原料的主要生产企业产能逾100万吨/年，内蒙古、宁夏占比高。

■以天然气为原料的主要生产企业产能逾60万吨/年，青海、内蒙古占比高。

■以焦炉气为原料的主要生产企业产能逾30万吨/年，山西占比最高。

我国主要甲醇生产厂家产能统计

（数据来源于公开资料整理，仅供参考）

— 甲醇经济和社会价值 —

1.甲醇是最基本的有机化工原料，自身产业链长，涉及化工、建材、能源、医药、农药等众多行业，在国民经济中具有重要地位。

2.甲醇在传统化工领域应用广泛，是甲醛、二甲醚、醋酸、MTBE、DMF、氯甲烷等一系列化工产品的上游原料，在化工领域具有重要的基础性地位。据统计，以甲醇为原料的一次加工产品已有近30种，以甲醇为原料进行深加工的产品可达上百种。

3.甲醇在新兴替代能源领域，大有作为。为保障我国能源安全，国家大力推动可替代能源发展，作为甲醇深加工产品的二甲醚、甲醇燃料（单独使用或与汽油柴油掺混）等，均具有良好的传统能源替代性和可操作性。

当前，《车用燃料甲醇》、《车用甲醇汽油（MB5）》、《城镇燃气二甲醚国家标准》等一系列国家标准的颁布实施，使得甲醇作为替代能源原料具有政策依据，发展前景广阔。目前全国已有山西、上海、浙江、新疆、陕西、四川、甘肃、内蒙古等省区在进行甲醇燃料试点及推广工作。

4.以甲醇为原料生产低碳烯烃，对于我国乙烯工业的健康发展具有重要意义。甲醇制低碳烯烃（MTO/MTP）项目已经成为众多煤化工项目产业链中的重要一环。

5.其他方面。甲醇作为重要的有机化工原料，还能用于防漆剂、除锈剂、防冻剂以及饲料添加剂等领域。

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