炼油与石化工程
解析中海化学60万吨甲醇装置的战略意义
2007/11/24
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来源：中国石油石化工程信息网
[中国化工报2007年11月22日] 中国的甲醇企业真可谓藏龙卧虎，在资源、技术、成本、市场方面，各家有各家的高招。那么谁是中国甲醇行业的龙头老大？记者了解到，这个头衔非中海石油化学股份有限公司莫属。
中海化学搞甲醇的时间并不长，为何能迅速崛起？这是因为一是他们做好了海南高含二氧化碳天然气综合利用这篇文章，实现了物尽其用，原料成本较低；二是他们拥有国内单套规模最大、技术先进的60万吨装置，虽然企业总产量不是国内第一，但商品量数一数二；三是邻近国内主要的甲醇消费市场并成功拥有了主要份额，拥有市场定价话语权。
“点不着”的天然气化工好用
中海石油化学股份有限公司副总裁缪乾在接受记者采访时特别提到，他们这几年之所以获得迅速发展，关键的一条，是得益于中海油在海南省近海海域打出了独特的天然气田——东方天然气田。
东方的天然气中二氧化碳的含量竟然高达25%左右，而且还含有10%的氮气，这在全世界也是绝无仅有的。别的地方天然气二氧化碳含量一般都在10%以下，每立方米热值在8000大卡左右。东方的天然气二氧化碳含量高，每立方米热值仅有5400大卡，这种天然气做燃气点都点不着。开始，有的人感到很丧气，老天爷真不公平，在海上搏风击浪的，好不容易打出个井没有石油不说，出的天然气点都点不着。但搞化工的人看到东方这种天然气却如获至宝：如果用它做甲醇，原料气所必需的二氧化碳就有现成的了，不用再耗费天然气去造二氧化碳，成本必然很低。
就这样，2000年中海油在海南东方市组建了中海石油化学股份有限公司，建起两套大型尿素生产装置，一套年产60万吨大型甲醇装置，凭借得天独厚的天然气资源，高效率生产甲醇、尿素产品，企业迅速发展壮大起来。
甲醇是减排二氧化碳“大户”
二氧化碳能生产甲醇？可是化学教科书上都说，甲醇是由一氧化碳和氢气为原料生产的。为此，记者请教了国内几位甲醇技术专家。
国家设计大师、中国成达工程公司副总工程师兼甲醇技术组组长曾纪龙告诉记者，甲醇生产技术发展到现在多相铜基催化剂低压法技术时期，原料配比已经有了很大改变，原料气中二氧化碳的比重大大增加了。低压法生产甲醇转化率高，副产物少，能耗低，将很快会取代高压法工艺。一般而言，由天然气为原料造的甲醇合成气中，氢过量而一氧化碳和二氧化碳的量不足，即(H2-CO2)/(CO+CO2)——氢碳比约为3。因此一般甲醇生产企业要添加二氧化碳，以达到合适的配比，即氢碳比在2~2.05之间。添加的二氧化碳由外部供给，一般的天然气生产一吨甲醇，要添加100多立方米的二氧化碳。而在我国海南省附近的北部湾，海上气田生产的天然气含二氧化硫量特别高，这种天然气特别适合用于生产氮肥、甲醇等化工产品。用这种天然气造气，正好达到氢碳比在2~2.05之间，不用再外加二氧化碳。所以中海油在海南建的大甲醇和大化肥项目，资源利用率很高，成本低效益好。
中国工程院院士、太原理工大学教授谢克昌指出：合成甲醇是一个复杂的化学反应体系，20世纪30年代就有人开始研究一氧化碳加氢合成甲醇的反应机理和动力学行为，到20世纪70年代后期，通过同位素跟踪研究，发现合成甲醇反应中，甲醇分子上的碳原子来自于二氧化碳分子。随后提出了二氧化碳加氢生成甲醇和一氧化碳水气转化为二氧化碳的反应机理。目前研究表明，在现代低压法多相铜基催化剂生产甲醇的体系中，存在3个有利于甲醇生成的主反应：一氧化碳与氢气反应生成甲醇，二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水蒸气，水蒸气与一氧化碳反应生成二氧化碳与氢气。反应气中二氧化碳具有双重作用：一方面它可以直接合成甲醇，另一方面由于它具有很强的化学吸附能力，故具有阻滞一氧化碳合成甲醇速率的功能。因此，现在有的企业在甲醇原料气中控制一氧化碳与二氧化碳的比例为1∶0.7左右。
由此看来，二氧化碳确实是生产甲醇的原料。有专家预言，随着化工技术的发展，甲醇有望实现完全以二氧化碳为原料来生产，甲醇本身可以做能源，这就可以实现能源燃烧-二氧化碳-甲醇-能源燃烧的循环，从根本上解决地球上因化石能源燃烧导致的二氧化碳温室气体问题，实现碳循环的生态平衡。
中海化学的三大优势
说到中海化学公司大甲醇项目成功的秘诀，缪乾微微一笑，他简洁明了地总结了以下三点。
一是资源优势。中海化学所用的东方气田天然气储量丰富，输送距离近，原料成本很低。据了解现在中海化学公司拿到的天然气每立方米是0.5元左右，而国内其他企业大多一块多钱。对此缪乾强调：东方天然气热值低，自然价格低。但用这种天然气生产甲醇价值并不低。正是凭借东方气田的天然气二氧化碳含量高的优势，他们省去了二氧化碳造气设备和相应的气耗、能耗，实现了生产综合能耗达到世界最好水平。目前他们的甲醇产品综合能耗为30.89吉焦／吨，而据了解，国内其他天然气甲醇厂综合能耗一般都在40~50吉焦／吨，以重油为原料规模在6万吨／年的甲醇装置能耗在72～73吉焦／吨，以煤为原料的规模在6万吨／年的甲醇装置能耗分别为80~90吉焦／吨。
二是技术优势。中海化学的60万吨／年甲醇的关键设备采用了世界先进的德国鲁奇技术，合成转化率比国内一般企业高15%左右。装置可靠性高，投产一年零两个月来，只是因原料气供不上中间短暂停了一次，装置一直能长周期平稳运转。
三是市场优势。得益于毗邻珠三角、海运便利的市场优势，中海化学的甲醇一直供不应求，不用着急货款回不来。珠三角地区是国内甲醇主要消费市场之一，当地能源匮乏，甲醇生产能力小，主要靠外地调入和进口。在中海化学公司大甲醇投产之前，珠三角地区是国内货源的最远端，运输是甲醇供应的瓶颈。甲醇作为一种危化品，陆路运输受到很大限制，经常造成生产厂家胀库、市场缺货、运输受阻的困境。这里又是进口甲醇的登陆地，国内货源供不上，进口甲醇就乘虚而入。中海化学公司大甲醇投产后，由于供应量大，产品质量好，运输有保证，很快就赢得了珠三角地区甲醇用户的青睐，市场主动权就转到他们手中。他们还凭借海运便利的条件，占领了很大份额的长三角和东部沿海地区市场，现在国内甲醇市场定价话语权就在他们掌控之中。
记者了解到，正是由于这些优势，中海化学的甲醇全额成本每吨在900元以下，而现在甲醇市场价都卖到了每吨4000元左右，中海化学的利润之丰厚可想而知。据说到今年年底，也就是这套装置开车一年零3个月左右的时间，他们就可收回11.7亿元的全部项目投资。
近年来，虽然国内甲醇工业有了很大的发展，但主要消费市场——长三角、珠三角地区的甲醇供应仍显紧张，价格不断攀升。这是因为甲醇是典型的能源产品，产地集中在我国西部和山西、内蒙古地区，产地和消费市场相距甚远。如果利用海南北部湾天然气适合于化工生产、靠近市场、海运便利的独特优势，在海南再布局一个大甲醇项目，这对合理利用我国天然气资源、缓解国内交通压力乃至实现二氧化碳减排、改善生态环境都具有重大意义。
