第一节 2007年甲醇概述
一、甲醇及其性质
甲醇（Methanol，Methylalcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。
甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。
由于甲醇具有沸点低辛烷值高等特点，使得它作为燃料具有含氧量高、热值比汽油弱的特点，汽化潜热是汽油的3倍多。同时，由于甲醇燃料理化性能接近汽油，在汽油机上使用甲醇燃料，发动机不需做大的变动，甲醇与汽油相溶性较好，可实现各种比例掺烧。而且几十万吨/年的装置就可达到经济规模（合成油则至少应达到几百万吨/年规模），甲醇可以不必过分集中生产，便于企业投资兴建和产品输送，即使较长距离的输送，也比输煤和输气便利。再加上它是含氧化合物，燃烧完全，在汽车发动机中的能量利用效率高于汽油，其经济性很具有竞争力。
二、甲醇的用途
甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。
三、甲醇燃料的优缺点
1、优点
甲醇是液体燃料，储存、保管、充加、携带都很方便，可以利用现有的汽油的储存、保管、充加网络，而且还可以利用地方性的小型甲醇生产体系来供应甲醇、甲醇有比氢气更高的比能量。甲醇充加速度快，不需要特殊的安全装置，只要燃料箱有足够的容量，FCEV的行驶里程就可以大大延长。
甲醇可以用天然气和有机物生产，摆脱了对石油的依赖。甲醇不易燃烧，不会发生燃烧与爆炸的危险，安全性好。
甲醇的重整技术较成熟，重整时温度较低，目前一些燃料电池发动机系统的专业公司，已有商品化的燃料电池发动机系统，适合装配各种不同的车型。
2、缺点
以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统因为增加了重整器、净化器和管道等，因此降低了其比能量。
以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统因为增加了重整器、净化器和管道等，使系统结构变得更复杂，对结构件的密封和耐振动的要求也更高。
甲醇在重整过程中会产生CO2、CO/HC等有害气体，需要装置净化器使氢气纯化，防止CO对催化剂的“毒害”。在反应过程中有300℃的高温，需要有热管理系统进行管理并利用其热量。
四、甲醇燃料的使用方式
甲醇是一种易燃易挥发的无色透明液体，具有与现实使用的液体燃料极为相近的燃烧性能，辛烷值高，抗爆性能好，其生产原料非常广泛，产品的运输、储存、分装加注和使用，与目前市场上所供应的内燃机用汽油和柴油燃料特点极为相似。同时，甲醇还可作为燃料电池的重要原料。
在目前的开发应用中，甲醇燃料分为直接使用和间接使用两大类。直接使用又分为全额甲醇和部分掺混两种形式；间接使用可通过化学转化方法和电化学转化方法达到能量转化的目的。化学转化主要是将甲醇转化为甲基叔丁基醚和二甲醚等。电化学转化过程又可分为两种方式，一种是直接燃料电池，另一种是间接燃料电池。直接燃料电池主要是甲醇在阳极被电解为氢和二氧化碳，氢通过质子膜到阴极与氧气反应并同时产生电流。间接燃料电池是先将甲醇进行炼解或重整得到氢，然后再由氢和氧通过质子膜电解槽反应而获得供给汽车动力的电能。
第二节 2007年甲醇产业发展现状
一、国内外甲醇合成技术发展现状
甲醇生产工艺技术已十分成熟，近年来该技术的主要进展是甲醇合成塔的改进。但是，目前人们又开发成功了几种新工艺，如KVAERNER与BP联合开发的KVAERNER/BP工艺、帝国化学公司(ICI)的LCM工艺和改进LCM工艺，此外还有一些新技术也正在开发之中。以下集中阐述近年来甲醇合成工艺的新进展，重点介绍KVAERNER/BP工艺以及LCM工艺和改进LCM工艺。
1、KVAERNER/BP工艺
开发新的造气工艺是近几年甲醇合成新工艺开发的一大热点，由KVAERNER公司和BP公司联合开发的KVAERNER/BP工艺就是在BP开发的新型转化炉基础上发展起来的。转化炉为同轴管式，结构简单。管壁外侧充填传统蒸汽转化催化剂，天然气与水蒸汽混合后走管壁外侧。管壁外侧顶端的流出物经收集后，进入含氧气的反应室进行部分氧化，然后进入充填二段转化催化剂的内管。部分氧化和内管的二段转化所释放的能量可以满足外管蒸汽转化的需要。使用BP转化炉的KVAERNER/BP工艺具有以下特点:
1)转化炉质量轻，易制造，成本低
2)转化炉操作在与甲醇合成回路相当的压力下进行，甲醇合成回路无需压缩机，仅需提供一台原料(天然气)压缩机即可
3)无需高压蒸汽系统
4)系统用空气而非纯氧，无需空气分离设备
2、LCM工艺和改进LCM工艺
ICI的LCM甲醇工艺是在其开发的先进的气体加热式转化器基础上开发出来的。ICI气体加热式转化器开发成功后，首先在氨厂应用，这就是ICI开发成功的LCA合成氨工艺。ICI用这种工艺在英国Severnside建成了一套装置。此后ICI又考虑将该技术应用于甲醇生产，开发出了先进的LCM工艺。
新工艺在澳大利亚BHP的协助下，在5.4万t/a的中试装置上进行了试验，取得了关键数据。以此为基础开发的LCM工艺流程与传统工艺相似，但由于改进了传统的二段转化炉，总体设计上更简单。其基本流程为天然气经压缩、脱硫，进入水饱和器水饱和后，进入转化炉的蒸汽转化部分。一段蒸汽转化所需热量由二段部分氧化提供。出一段转化器的气流进入二段转化器用空气进行部分氧化，生成的热气流再进入二段转化催化剂床转化。由于使用空气代替纯氧进行部分氧化，故合成气中含有大量的氮，在进入甲醇合成塔之前必须脱除。氮气的脱除使用膜分离装置。一套大规模甲醇装置仅需1台膜装置即可。
LCM工艺最初设计采用ICI气体加热式转化器。1998年起，该工艺设计采用更为先进的ICI改进式气体加热转化器，使用这种新式转化器的工艺被称作改进LCM工艺。其流程为:天然气压缩至4MPa，经脱硫后进入水饱和器饱和，然后预热至约400℃，进入ICI改进式气体加热转化器的天然气通过充满传统转化催化剂的管子出管子的已部分转化的气体在反应器底部被收集后，进入二段转化器。气体在二段转化器进行部分氧化。出二段转化器的热排出气再返回到改进式气体加热转化器，并在此通过反应器的壳程。经一段换热后的二段反应器物流，再经换热冷却后，进入甲醇合成回路。合成回路与传统工艺类似，基本上仍采用冷却管式反应器。该工艺的一个主要特征就是转化压力高达4MPa，这远比传统蒸汽转化1。5~2MPa的转化压力高，因而，合成气压缩机负荷大大降低了，使压缩机投资和电耗均得以降低。产物分馏采取双塔分馏，液体副产物循环返回水饱和器，吹扫气则用做辅助锅炉燃料或气体透平发电。
二、我国甲醇产业发展动态
1、甲醇产业损害预警机制亟待建立
目前，我国甲醇产业市场竞争白热化。甲醇作为重要的基础有机化工原料，在化工产品中应用广泛。未来5年我国甲醇产能增长速度将远远高于市场需求增长速度，产业竞争力不高的致命弱点将日益凸显，2010年之前国外甲醇巨头以低价冲击中国市场已无悬念。因此，我国甲醇企业和 行业 协会应在商务部的指导下，尽快建立和启动产业损害预警机制，防范倾销行为。
2、西南地区甲醇供应紧张
2008年4月，我国西南地区甲醇部分装置仍然处于停车，或开工降低状态，加之天然气供应紧张，更增加了该地区价格上涨的力度。外省货源送到有限，部分湖北、陕西货源送到价格在3450-3550元/吨水平，货源紧张之态下，部分零星报价在3700元/吨左右。
三、我国煤制甲醇燃料突破技术难题
1923年德国BASF公司首先用合成气在高压下实现了甲醇的工业化生产，直到1965年，这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。1966年英国ICI公司开发了低压法工艺，接着又开发了中压法工艺。1971年德国的Lurgi公司相继开发了适用于天然气—渣油为原料的低压法工艺。由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显的优越性，所以从70年代中期起，国外新建装置大多采用低压法工艺。世界上典型的甲醇合成工艺主要有ICI工艺、Lurgi工艺和三菱瓦斯化学公司（MCC）工艺。目前，国外的液相甲醇合成新工艺具有投资省、热效率高、生产成本低的显著优点，尤其是LPMEOHTM工艺，采用浆态反应器，特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低H2/（CO＋CO2）比的原料气，在价格上能够与天然气原料竞争。
我国的甲醇生产始于1957年，50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置。60年代建成了一批中小型装置，并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95千吨／年低压法装置，采用英国ICI技术。1995年12月，由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200千吨／年甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产，标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新的一步。2000年，杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术，打破长期来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断拥的局面，并在2004年获得国家技术发明二等奖。2005年，该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上。
四、我国甲醇燃料产业化 分析
甲醇燃料在中国发展至今已经超过20年，1997年有关部门批准实施国家甲醇燃料示范工程，并将其列入了科技创新计划和火炬推广计划，但在应用和推广中仍遇到极大的阻力，在市场准入等方面仍在等待绿灯。目前，对于甲醇燃料市场准入问题的争论仍在继续。
甲醇汽油能不能推向市场要经过能源多样化、节约能源、环保、市场可行性等方面的论证与试验。甲醇汽油在价格成本方面占有一定优势，但目前在环保方面的优势并不突出，国家应该从能源替代的角度进行大量的试验和示范。世界上甲醇汽油用于汽车燃料到上世纪90年代后期日渐萎缩，其原因主要是因为：甲醇有毒，在管道运输和车辆维修保养时，甲醇毒性防范难，从环保角度来看，以甲醇为动力的车辆排放的甲醛量为普通汽油车的3-6倍。
实践证明，甲醇的溶胀性、腐蚀性和毒性问题尚有待解决。若用含甲醇的汽油作燃料，则应有成套的储运和销售设备以及可靠的安全防护系统作保证。
据此我们可以看到有关方面对甲醇燃料的关注，但同时我们更感到社会对甲醇燃料的认知程度急待提高。无论从理论或者从实践上，甲醇燃料应用技术都基本成熟。在国外腐蚀性、冷启动性能等技术障碍都已得到解决。在美国，M85和M100甲醇燃料汽车都曾有着成功的商业化应用。美国福特汽车公司、德国大众汽车公司都有较完整的应用技术。著名的F1方程式赛车就是明证。
客观地讲，甲醇燃料被公认为清洁燃料。在常规排放中，甲醇燃料的排放量少于汽柴油。在非常规排放中，醇醚燃料排放种类少，且没有致癌的苯和丁二烯。当然，甲醇燃料尾气排放治理也要得到应有的重视。在此方面国内的科研机构和企业已经开发针对性的复合型多效催化剂，尾气排放完全可以达到国家规定的标准，正在着手产业化工作，对醇醚燃料尾气排放进行控制。
甲醇燃料尚未建立起产业化推广所必需规范的标准体系。这一标准体系包含有3方面的内容：首先要建立甲醇燃料的质量标准（国家标准或 行业 标准），其次要建立甲醇燃料流通领域所需的标准和规范，第三要建立对诸如甲醇之类危险化学品的管理标准和相应的安全资料表。但在近几年来，生产、经销和应用甲醇燃料的地方和企业更多的是关注甲醇燃料的含醇量和经济性，而对相应的标准体系有所忽视，以至于在这3年多的时间里，少有人真正关注标准体系的建设。
五、甲醇燃料开发与应用前景 分析
甲醇燃料除了具有良好的燃烧性能和环保效果外，更重要的是产品价格以及储运等费用方面也具有竞争优势，因此市场前景看好。
随着我国甲醇燃料示范 规划 的成熟及推广工作的进行，未来甲醇燃料的消费量将显著增加。到2008年我国的汽车保有量将突破3000万辆，对汽油的消费需求也将有较大增长，预计在今后5年内汽油消费递增保持在5％左右，到2008年我国汽油消费量将超过5000万t。如果全国40％范围内推广M5甲醇汽油，其消费量将达到100万t左右。另外，M85－100甲醇汽油发动机及汽车的开发工作也在推进，如果能在部分地区进行示范应用成功，5年后将推广达到2％左右的应用范围，其年消费量也将超过100万t。近年来甲醇车用燃料己经引起了广泛的关注，预计到2008年甲醇燃料对甲醇的总消费需求将超过200万t，使甲醇燃料在甲醇总体消费中的比例将超过30%。
另一方面，甲醇燃料电池的市场同样不可忽视。在国际上，由于氢燃料电池系统的能源利用达到60％（现在最好的发动机的利用率才仅有20％多），燃料电池系统的制造成本比发动机低得多，也容易得多，而且燃料电池汽车除去了传动系统，使整车生产更加容易。因此，一些著名公司已经将目光注视到甲醇车的开发上，并有了甲醇燃料电池车的发展计划。戴姆勒—克莱斯勒已经开发出NECAR3型汽车，采用以甲醇为液体燃料的板式燃料系统，计划在2004年生产10万辆燃料电池商用车；本田于2000年开发出了甲醇电池车，计划2003年开始商业化生产；日产已经开发出了甲醇电池车，计划2003年投入市场；福特公司已经开发出运动型原型车，采用甲醇液体电池发动机，计划2004年进行商业化生产；通用汽车公司也已经开发出了甲醇电池原型车，计划2004年投入商业化生产。美国为了促进甲醇电动汽车的技术开发和市场推广，在1999年9月由克林顿签署法案，以低税率和政府补贴的方式对甲醇电池技术予以支持。对新建甲醇充装站或改造现有的汽柴油加油站的，美国政府将给每座充装站30000美元补贴。甲醇燃料电池车的开发，已经成为各大跨国公司竞争的焦点之一。国内方面，随着北京成功获得2008年国际奥运会的主办权，城市急需大量开发清洁能源，环保产业，基础设施。国家一直大力投资的电动车产业，城市的天然气，煤气开发利用工程都给甲醇燃料电池这一公认的清洁和关键产业带来巨大的发展商机。
第三节 2007年中国甲醇市场状况 分析
一、2007年全球甲醇市场态势
2007年，世界甲醇生产主要集中在天然气资源比较丰富的地区，如特立尼达、智利、新西兰、沙特和俄罗斯，中国成为世界甲醇主要生产地区，中国甲醇主要以煤炭为原料。其中亚太地区的生产能力为1410万t/年，约占世界总生产能力的30%，中东及非洲地区的生产能力为1217万t/年，约占总生产能力的25%，北美地区的生产能力仅为60万t/年，约占总生产能力的1.2%，南美地区的生产能力为1256万t/年，约占总生产能力的26%，世界其他地区的生产能力为854万吨/年，约占世界总生产能力的17.8%。世界主要甲醇生产企业都是将甲醇作为商品销售，自用量很少。同时大型甲醇生产企业都拥有自己的远洋运输船队和储运设施，以便将生产的甲醇运往世界各地销售。
二、2007年我国甲醇供需 分析
2007年，中国甲醇生产企业大约有200家，但是整个甲醇生产格局呈现出规模小、分散化的分布特点。产能在10万吨左右的只有中石化集团的四川维纶厂、大庆油田甲醇厂、上海焦化公司、榆林天然气化工公司、长庆油田中国天然气公司青海分公司等几家。
2000年～2007年，中国每年新增甲醇需求105万吨。2006年中国超过美国首次成为全球最大的甲醇消费国，同一年中国超过特立尼达和多巴哥成为全球最大的甲醇生产国。2007年中国共计消费甲醇1060万吨，生产甲醇1010万吨。
甲醇下游衍生物中对甲醇需求量最大的仍然是甲醛，到2009年，中国将成为全球最大的甲醛生产地区之一。
在甲醇下游衍生物中，醋酸的需求正在快速增长，中国的醋酸产能正在快速增长。
三、2007年我国甲醇消费结构
我国甲醇消费结构与国外类似，最大消费领域是甲醛生产，消费比例约为40%；其次是MTBE和醋酸，所占比例分别为6%和7%。近年来甲醇燃料方面的消费量发展较快，尽管国家尚未出台相关政策法规和标准，但甲醇燃料消费已经成为驱动甲醇需求的主要动力之一。
2007年我国甲醇消费的主要地区是华东和华南地区，上述地区也是我国甲醛、MTBE、丙烯酸酯和醋酸等下游产品生产的集中地。对于甲醇燃料，消费地区主要集中在山西、河南等地。2007年，我国甲醇进口总量中，江苏省进口比例占62.28%，广东省所占比例为28.28%，福建省比例为4.11%，浙江省比例为3.34%。所有进口基本上全部集中在华东和华南地区，进口结构也在一定程度上反映了我国甲醇消费的地区分布。
四、2007年我国甲醇市场特点
1、市场需求保持较快增长
2007年国内甲醇市场容量继续增加。2000-2007年，国内甲醇表观需求量以16.5％的速度递增，2007年甲醇表观需求量960万吨左右。
2007年甲醇需求的增长亮点主要集中在醋酸和甲醇燃料上。08年约有100万/吨产能的醋酸新装置投产，若按计划开车，将增加甲醇消耗量30-35万吨左右；甲醇燃料的消耗因缺乏官方统计难以定量。
2、价格保持高位运行
由于甲醇不仅有毒，含有甲醇的空气还能严重破坏人的视网膜，发达国家从2006年起开始限制甲醇的生产，如2006年7月美洲地区及特立尼达一系列甲醇装置的停工至使美国甲醇海湾现货离岸价在2006年8月创出了12年来的新高111-115美分/加仑，之后再一路狂涨到230-235美分/加仑，比年初上涨145％。
2006年7月，我国国家发改委下发了《关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》，通知规定，一般不应批准年产规模在300万吨以下的煤制油项目，100万吨以下的甲醇和二甲醚项目，60万吨以下的煤制烯烃项目。并要求长三角、珠三角等经济发达地区逐步退出甲醇的生产以减少当地较高的眼科发病率。
我国98%的甲醇产量都是以煤和天然气为原料，由于能源紧张，2007年煤炭价格仍居于高位，煤制甲醇成本下降的空间很小；2007年国家将进一步深化资源环境价格改革，价格改革的目的是拉平国内外能源价格，故其结果必然会提高甲醇价格，因为目前国际市场甲醇价格在540美元/吨左右，相当于4212元/吨，比国内价格3000元/吨，仍然高40.4％。因此2007年甲醇市场重心逐渐上移，主流价格在3000-4000元/吨的区域内运行，将十分有利于国内甲醇生产企业。
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