甲醇制汽油技术及市场分析

表 1 工业化的美孚工艺和国内一步法工艺技术比较
项目
美孚工艺 国内一步法工艺
反应器入口温度 ／℃
315
350 ￣ 366
反应器出口温度 ／℃ 反应器入口压力 ／MPa 反应器出口压力 ／MPa 产品油甲醇单耗 ／t·t－1
430 1．7 ￣ 1．8
1．6 2．4
415 1．9 ￣ 2．3
1．6 2．39
60
吨汽油对应公辅工程消耗
425
吨汽油对应劳动力费用
22．5
吨汽油对应设备折旧
226
吨汽油对应设备维修及管理费用
170
收入
汽油
1
9 600
9600
吨汽油对应的 LPG
0．144 6 000
864
吨汽油对应的重油
0．1125 6 500
731．25
年净利润
102 050 000
总投资
817 290 000
塔
水
汽油
图 2 流化床法 MTG 工艺流程
1.3 多管式反应器 MTG 工艺 经典的 mobil 工艺是在一个反应器内将甲醇
部分转化为二甲基醚，在另一个反应器中再将甲
煤炭加工与综合利用
No.8，2014
COAL PROCESSING & COMPREHENSIVE UTILIZATION
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醇和二甲基醚转化为烃类。而 lurqi-mobil 法仅用 一个多管式反应器将甲醇转化为烃类，MTG 多管
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煤炭加工与综合利用
2014 年第 8 期
由表 3 相关数据分析和财务人员成本核算可 以得出，20 万 t/a 甲醇制汽油项目，可实现年销售 收入 19 亿元，年利润总和 1.3 亿元，上交所得税 3000 万元，投资利润率 15.6%，税后投资内部收 益率 16% 以上，有较好的经济效益、良好的社会 效益和环保效益，经济上是可行的。
无
无
芳烃体积分数 ／％
40
35
31．43
35．63
烯烃体积分数 ／％
30
25
6．72
6．7
苯体积分数 ／％
1
1
0．25
0．36
从表 2 可以看出，甲醇制汽油项目生产的汽 油是一种低硫、无锰、无铅、低苯、低烯烃、高
稳定性的高清洁汽油燃料，具有良好的蒸发性和
抗腐蚀性，大大优于欧Ⅴ汽油标准要求。
3 MTG 汽油的经济性分析
表 2 各种工艺下主要油品质量指标对比
项目
国Ⅲ 标准
欧Ⅴ 标准
美孚 国内一步 工艺 法工艺
辛烷值
93
92
92
93
实际胶质 ／g·（100 mL－1） 5
1
0．8
0．5
硫含量（质量分数）
0．015 0．0001 0．0001 0．00003
甲醇含量
0．3
无
无
无
铅含量
0．005 无
无
无
锰含量
0．016 0．002
MTG 有四种工艺流程，分别是：固定床工艺、 流化床工艺、多管式反应器工艺和国内一步法新 工艺。 1.1 固定床法 MTG 工艺
该技术于 1986 年在新西兰工业化，装置以天 然气为原料，甲醇生产能力为 160 万 t/a，合成汽 油能力为 56 万 t/a。MTG 装置生产 1 t 汽油需消耗 2.4 t 甲醇。工艺流程见图 1。
高压蒸汽
原料甲醇
去合成气工序 回流液受槽
蒸多 汽管 发反 生应 器器
锅炉给水
热交 换器
循环压缩机
稳
定
塔
冷却蒸 发器
外冷 却器
分离器
工艺水
图 3 lurqi-mobil 法工艺流程
蒸汽
锅炉 给水
外冷 却器
汽油
式反应器的工艺流程见图 3。 1.4 国内一步法新工艺
中科院山西煤化所开发了具有自主知识产权 的“一步法”工艺，与美孚多管式工艺接近。该 技 术 省 略 了 甲 醇 转 化 制 二 甲 醚 的 步 骤， 甲 醇 在 ZSM-5 分子筛催化剂的作用下，一步转化为汽油 和少量 LPG 产品。
2 MTG 工艺技术分析
目前主要的甲醇制汽油技术有固定床工艺、 流化床工艺和多管式反应器工艺以及国内一步法 新工艺。在上述几种工艺中，流化床工艺和多管 式反应器工艺均没有工业化装置建成 ；固定床工 艺和国内一步法新工艺均实现了工业化。
美孚固定床工艺（两步法工艺）和国内一 步法新工艺技术比较见表 1。
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煤炭加工与综合利用
2014 年第 8 期
甲醇制汽油技术及市场分析
陈佩文
（开滦能源化工股份有限公司，河北 唐山 063018）
摘 要：甲醇制汽油（MTG）工艺，因其生产的汽油无硫、高辛烷值等特点，作为汽油产 品和成品油调配油而广受市场关注，并成为未来甲醇化工的主线之一。本文就甲醇制汽油（MTG） 工艺工艺技术及经济可行性做简要分析。
（2）经济效益显著。经专业技术人员核算， 甲醇制汽油项目投资利润率达 15% 以上，税后内 部收益率超过 16%，有较好的经济效益，良好的 社会效益和环保效益，经济上是可行的。
（3）产品市场广阔。MTG 汽油作为一种低硫、 无锰、无铅、低苯、低烯烃、高稳定性的高清来自百度文库 汽油燃料，既可直接使用，也可作为优质调和剂 使用，符合国家产业发展政策。
收稿日期 ：2014-05-19 作者简介 ：陈佩文（1980—），男，工程师，大学本科，开滦能 源化工股份有限公司。
精甲醇
334℃ 转化 反应器
408℃
脱水反应器 循环气
压缩机 气体产品
烃类液 体产品
水
图 1 固定床法 MTG 工艺流程
1.2 流化床法 MTG 工艺 该技术 1980 年至 1981 年做冷模试验，1982
以某单位 20 万 t/a 甲醇制汽油项目经济核算 为例，对甲醇制汽油项目的经济性评价见表 3。
表 3 20 万 t/a 甲醇制汽油项目技术经济分析
项目
数量 ／ 单价（含税 t 价）／ 元·t－1 总额 ／ 元
支出
吨汽油甲醇消耗
3．004 2 500
7510
吨汽油对应催化剂消耗
0．0003 200 000
命长，汽油辛烷值高，单位质量汽油消耗的催化
剂量小（催化剂总寿命长）等优点。
同时，从设备投资看，一步法工艺将甲醇脱
水制二甲醚和甲醇 / 二甲醚脱水制汽油两步反应 在同一台反应器和同一个催化剂作用下完成，使
工艺工程简化，设备投资得到降低。
将国内一步法 MTG 汽油质量指标、美孚固 定床法汽油质量指标、国 III 汽油标准以及欧Ⅴ标 准汽油指标进行比较，数据见表 2。
年 在 Wesseling 的 UK 公 司 联 合 石 油 化 工 厂 建 成 20 t/d 的中试示范厂，其工艺流程见图 2。
甲醇
排放
水 空气 + 氮 再
原
生
料
塔
调
制
品
氮
蒸发器 / 过热器
放空燃烧 液
化
反
外
应
部
器
冷
却
器
两 段 洗 涤 塔
过滤器
冷 凝 塔
C4 以下 馏分
脱
氢 氮
压缩机 丁 烷
分离器
物料循环比 催化剂单程寿命 ＊／t·t－1 催化剂总寿命 ＊／t·t－1
汽油质量收率 ／％
－6 500 10 000 36
－6 500 8 000 33
LPG 质量收率 ／％ 研究法辛烷值 马达法辛烷值
5
8
93
92
84．3
82
＊ 甲醇产出（t）消耗的催化剂。
从表 1 中反应指标可以看出，一步法工艺具 有反应条件温和，汽油选择性高，催化剂单程寿
1 甲醇制汽油工艺技术简介
甲醇制汽油工艺，简称 MTG（Methanol To Gasoline）工艺。是指在一定温度、压力和空速 下，甲醇在催化剂作用下脱水生成二甲醚为主的 中间产物，二甲醚进一步脱水得到 C2 ~ C5 烯烃， C2 ~ C5烯烃在ZSM-5择形催化剂作用下发生缩合、 环化、芳构化等反应，最终生成汽油沸程内的烃 类混合物。
参考文献
[1] 唐宏青 . 现代煤化工新技术 . 化学工业出版社，2009. [2] 应卫勇，房鼎业 . 煤化工，1994（2）.
关键词：甲醇；汽油；甲醇制汽油 中图分类号 ：0000 文献标识码 ：A 文章编号 ：1005-8397（2014）08-000-00
近年来，国内雾霾天气频发，与机动车尾气 相关的成品油质量升级问题被全社会所关注，清 洁高效的能源利用方式将越来越受到政策鼓励和 大众欢迎。甲醇制汽油（MTG）工艺，因其无硫、 高辛烷值等特点，是清洁成品油的重要组分。甲 醇制汽油工艺将成为未来甲醇化工的清洁化利用 路径之一。
4 市场分析
近两年来，国家对环保要求越来越严格，各 行业对高效、清洁的能源需求量急剧增加。而甲 醇生产的汽油从技术指标可以看出，各项指标均 符合和超过欧Ⅴ标准要求。从相关试验数据得知， 甲醇生产的汽油成分仅有 27 种，比现行的 93 号 汽油成分（有 128 种）少许多，杂质品种少，品 质高，属优质汽油。经检测，油品的安定性好， 诱导期长，实际胶质小，可以对传统的 93 号汽油 进行调和，升级普通 93 号汽油质量。
同时，随着工业化进程加快和汽车量的增加， 国内成品油供需缺口较大，而我国石油对国外依 存度已接近 60%。能源、燃料十分紧缺的情况下， 汽油燃料作为大宗化工物资，特别是甲醇生产的
汽油，因其良好的绿色环保特性，在目前国内对 各产业进行环保升级的大背景下，市场前景比较 乐观。
5结论
（1）MTG 工艺技术成熟，已被工业验证。目 前不管是美孚固定床工艺，还是国内一步法工艺， 均已有装置成功投运。