一碳化工发展现状与展望

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1、一碳化工发展现状与展望1 甲烷化工甲烷是天然气的主要成分，也大量存在于煤层气、沼气和垃圾填埋气等之中。既是清洁的燃料，也是非常重要的化工原料。目前世界探明石油储采比为40年左右，而探明天然气储采比为60多年，且未探明的天然气量大于石油，尚未开采的天然气水合物储量更为巨大。目前天然气已成为仅次于石油和煤炭的世界第三大能源，据专家预测，到21世纪中叶，世界能源消费结构中，天然气所占份额将从目前的25%增加到40%，而石油将从现在的34%下降到20%，煤炭基本维持在27%左右，21世纪将是以天然气为主的能源时代。随着石油资源的日益枯竭和天然气资源开发利用的加强，21世纪天然气化工将有光明的发展前景。

2、世界煤层气（煤矿瓦斯）储量也非常巨大，我国储量估计也高达36.7万亿立方米。煤层气资源的开发利用已受到高度重视。据估算，世界上可燃冰（天然气水合物）总资源量相当于全球已知煤、石油、天然气的2倍，可满足人类千年的能源需求。中国从1999年起对可燃冰进行前瞻性研究，目前已在中国海域内发现大量可燃冰储量，仅在南海北部的可燃冰储量估计相当于中国陆上石油总量的50%左右。生物甲烷也将逐渐成为甲烷的一个重要来源。由于环境保护的需要从沼气、垃圾填埋气等净化回收生物甲烷已越来越受重视。自然界中数量巨大的油田残余油、煤炭和油页岩，也可以通过微生物作用，为人类提供清洁能源生物甲烷，这种地质有机质资源的数量巨大。有

3、研究认为，美国本土48个州的油页岩有机碳大约有2万亿吨，而深部埋藏的煤炭则超过了3万亿吨，还有阿拉斯加州约6万亿吨的深埋煤炭，这些地质有机质只要有3%转化为甲烷，就能生产28.3万亿立方米甲烷气，按照当前6500亿立方米/年的消费水平测算可供气40多年。丰富的甲烷资源，不仅会使其在能源领域扮演越来越重要的角色，同样作为化工原料也将扮演十分重要的角色。目前，世界目前约有50多个国家不同程度地发展了甲烷化工（天然气化工），年耗天然气量约1600亿m3，约占世界天然气消费量的5%6%，一次加工产品总产量在2亿t以上。主要产品包括合成氨（尿素）、甲醇（二甲醚）、合成油、氢气和羰基合成气、乙炔、卤代烷烃

4、、氢氰酸、硝基烷烃、二硫化碳、炭黑等多种一次加工产品与大量衍生物。目前，世界上近80%的合成氨、近90%的甲醇以天然气为原料制取。不同地区化工用天然气的比例不同。天然气化工正在向天然气资源丰富且价格相对低廉的地区转移。我国天然气化工已有40多年的历史，形成了定的生产规模。目前我国以天然气为原料生产的化工产品主要有合成氨、甲醇、氢气、乙炔、羰基合成化学品、光气、氰化物、甲烷氯化物、二硫化碳、炭黑等等。虽然我国化工生产目前消耗的天然气量不是很大（100多亿m3/a），但其占国内天然气消费量的比例较高，目前仍达30%左右。虽然相对用气量逐年下降，但绝对用气量不断增加。在XX、XX等天然气丰富和开发利

5、用较早的地区天然气化工占化工行业的比重很大，如XX天然气化工产值已占其化工总产值的一半以上。1.1 制氢氢不仅在化工领域用途广泛，也是一种重要的新型能源载体，目前世界氢的年消费量已达到近5000万t。氢的制取和来源途径较多，但甲烷是大规模制氢的最理想原料，目前世界上80%左右的氢气是以天然气为原料生产的。氢气的主要消费领域是石油化工产品的生产，包括合成氨、甲醇、石油炼制产品和其它石化产品等，三者占总消费量的98%以上，另外还在食用油脂、金属加工、电子、浮法玻璃、火箭等领域有较广泛的应用，但用户分散、用量小，约占总消费量的1%1.5%。目前氢的生产和消费不断增长，除了合成氨、甲醇等的发展推动外，

6、炼油行业的需求增长迅速，由于炼油原料重质化和油品质量指标提高，氢耗增加。氢在未来的最大发展潜力是在能源领域，氢能发电、氢燃料动力汽车将引领未来的发展潮流。作为纯氢能的一种过渡，氢烷（一种氢和甲烷混合物）燃料动力汽车，因其可减少污染物排放也引起了一定程度的重视。甲烷等烃类制氢目前主要通过重整的方法，会副产大量的二氧化碳有害气体。在环境保护越来越受重视的背景下，烃类分解生成炭黑和氢气的制氢新方法渐渐受到人们的关注。该工艺的最大特点就是在生成氢气的同时副产炭黑，而不是二氧化碳。尽管通过对烃类进行热氧化即不完全燃烧法制取炭黑是较为成熟和常用的炭黑生产方法，但它不适用于制取氢气，以下两种方法则较为理想：

7、（1）热裂解法 烃类的热裂解法本是为生产炭黑开发的，但它同样适用于制氢。该法是将烃类原料在无氧、无火焰的条件下，热分解为氢气和炭黑。可安装两台裂解炉，炉内衬耐火材料并用耐火砖砌成花格构成方型通道。在生产的过程中，先通入空气和燃料气在炉内燃烧并加热格子砖，然后停止通空气和燃料气，用格子砖蓄存的热量裂解通入的原料气，生成氢气和炭黑。两台裂解炉轮流进行蓄热裂解，周而复始循环操作。将炭黑与气相分离后，气体经提纯即可得到纯氢。（2）等离子体法 等离子体是物质存在的第四种状态。用等离子体使烃类分解生成炭黑和氢气的方法早在几十年前就被提出来了。近年来，等离子体技术进步很快，同时二氧化碳排放引发的环境问题也越

8、来越受到关注，等离子体法也因此被开发为无二氧化碳排放的制氢技术。等离子体法制氢的优点首先是成本低。如果考虑炭黑的价值，等离子体法是在包括风能制氢、水电制氢、地热制氢、生物法制氢、天然气蒸气转化制氢在内的几种制氢方法中，成本最低的。其次是原料利用效率高。在该过程中几乎所有的原料都转化为氢气和炭黑，没有其它副反应。除原料带入的杂质外，过程中没有二氧化碳的生成，其它非烃杂质也很少。再次是原料的适应性强。几乎所有的烃类，从天然气到重质油都可作为其制氢的原料。在该工艺中，原料的改变仅影响产品中氢气和炭黑的比例。四是与该工艺配套的装置生产规模可大可小。烃类制氢副产炭黑工艺的优越性从能量利用的角度也可反映出

9、来。把二氧化碳排入大气相对于留在地面上的副产物炭黑而言，本身就是一个能源浪费的过程。而热分解烃类生成炭黑和氢气，不仅减少了二氧化碳的排放，而且节省能耗。烃类制氢副产炭黑工艺伴生的炭黑用途很广泛，如用于橡胶、塑料、印刷、道路沥青等。在大量副产炭黑的情况下，上述途径所使用炭黑的量依然有限，而且不同的用途对炭黑的规格要求也不尽一样，因此，烃类制氢副产炭黑的配套工艺还有待于进一步开发。由于氢气需求量的增加甲烷制氢正在向越来越大型化发展，然而由于氢气的储运成本高，小型的现场制氢装置也得到了发展。1.2 合成氨合成氨是生产尿素、磷酸铵、硝酸铵等化学肥料的主要原料，工业生产过程是以天然气或煤炭为原料通过水蒸

10、气重整工艺制得氢气，然后与氮气进行高压合成制得合成氨。据统计，世界合成氨产能已超过1.76亿吨/年，主要生产能力分布情况：美国1000万吨/年、加拿大520万吨/年、墨西哥291万吨/年、南美地区856万吨/年(其中特立尼达453万吨/年)、西欧1218万吨/年、东欧3333.4万吨/年、中东/非洲1560.2万吨/年、亚太地区8720万吨/年。合成氨按终端用途来分，约85%90%的合成氨用作化肥：液态氨、硝酸铵、尿素或其他衍生物，仅13%用于其他商品市场。据预测，未来几年年世界合成氨产量将以3.5%/年增速继续增长，2010年将达到2亿吨。世界上将近80%的合成氨是以天然气为原料生产的，天然

11、气基合成氨与煤基合成氨相比，流程短、投资省，因此天然气是合成氨的最佳原料。但是，近年天然气价格的快速上涨，已使美国、欧洲等地区关闭了一批合成氨装置。合成氨生产正向天然气低价格地区转移，将集中在中东、北非和特立尼达等地区。我国由于煤资源相对较为丰富而天然气较缺乏，合成氨的发展重点以煤为原料，但在天然气相对丰富的XX、XX、XX、XX、XX等地区，天然气合成氨还是得到了发展。目前我国合成氨生产能力已超过5000万t/a，其中以天然气为原料的仅约占21%，但30万t/a以上的大型合成氨装置天然气为原料的占多数。除十几套大型合成氨装置外我国还有60多套以天然气为原料的中、小合成氨装置。合成氨生产的发展

12、方向是节能和大型化。1.3 合成甲醇甲醇是极其重要的一种基础有机化工原料，广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。随着科学技术的发展，甲醇又开辟了一些新的应用领域，以甲醇为原料的系列产品也越来越多，甲醇的燃料用途也越来越受重视。2005年全球甲醇产能达4860万吨，产量3600万吨，2006年世界甲醇总生产能力为4965万吨。2010年世界甲醇生产能力预计将达到6400万，2015年达7200万吨。近年，我国甲醇生产和消费发展迅速，2006年底我国甲醇产能已达1097万吨，2006年产量为762.3万吨，其中30%左右以天然气为原料生产。目前我国在建和规划建设的天然气甲醇项目产能达7

13、70万吨/年。在过去的20多年里，甲醇生产能力的地区分布与生产状况已发生了巨大的变化，那些具有丰富天然气资源的国家尽管国内需求有限，但还是建设了世界级的大型甲醇生产装置，向美国、西欧和日本等发达国家出口大量甲醇，而工业发达国家则纷纷关闭了那些效率不高的甲醇生产装置。目前国外在建或计划建设的甲醇生产能力，多数位于中东、南美等富产天然气的地区。大型化是甲醇生产发展的另一趋势。目前产能30万t/a以上的甲醇装置的生产能力已占总生产能力的80%以上。近年国外多家公司开发了生产能力500010000t/d的超大型甲醇装置生产新技术，可显著降低投资和甲醇生产成本。目前，生产能力170万t/a的超大型甲醇装

14、置已建成投产。目前几乎所有的甲醇都是经由合成气合成的，甲烷不经合成气而直接合成甲醇的新技术是当前的一个研究热门，但目前距工业应用仍有一定距离。1.4 合成油天然气合成油是利用边远地区天然气的一条重要途径，油价的长期走高使其吸引力越来越大。天然气合成油（GTL）最重要的优点是不含硫、氮、镍杂质和芳烃等非理想组分，属于清洁燃料，完全符合现代发动机的严格要求和日益苛刻的环境法规。目前马来西亚和卡塔尔已建成投产有GTL装置。近年GTL技术经过不断改进和完善，投资和生产费用逐步降低。虽然目前GTL工业化产能不大，但业内人士对GTL未来前景保持乐观，认为未来1015年GTL项目将有较大发展。据南非Saso

15、l公司预测，到2020年，世界GTL产量可达9000万吨/年。2007年2月底，中石化集团与美国合成油公司成立了一个技术合资公司，以便在中国推广商用GTL天然气液化和CTL煤炭液化技术。计划中GTL天然气合成油设备的年生产能力为79万吨。1.5 乙炔乙炔曾是世界化学工业中“有机合成之母”，早期的石油化工就始于天然气乙炔工业和天然气凝析液（NGL）制乙烯工业的兴起。天然气生产乙炔于1940年实现工业化，工业发达国家于20世纪60、70年代发展到顶峰。在经过廉价石油乙烯出现后的30多年竞争后，至今世界上仍有十多套天然气乙炔装置在运转，用于生产氯乙烯，醋酸乙烯，1,4-丁二醇等几种化工产品，占国外乙

16、炔生产能力的50%左右。由于石油价格上涨，乙炔化工在一定程度上又重新受到重视。我国1978年引进BASF公司技术建设3万t/a的XX维尼纶厂天然气乙炔装置，所产乙炔用于合成醋酸乙烯和维尼纶，乙炔尾气则用于合成甲醇。2003年该厂又新建了一条3万t/a的天然气乙炔生产线。该厂目前正在与XX美克化工XX公司合作在库尔勒美克集团化工工业园区建设天然气乙炔装置，为美克化工6万t/a 1,4丁二醇项目生产原料。我国目前乙炔生产主要采用电石法，但天然气法生产乙炔具有清洁污染少、可连续大规模生产等优点，在天然气丰富且价格相对较低的地区仍有一定发展前景。天然气制乙炔目前工业上主要采用部分氧化法。等离子体法是目

17、前的一个研究热门，近年在研究上也取得了一些进展，但距工业化应用仍有距离。1.6 氢氰酸氢氰酸主要用于生产己二氰、丙酮氰醇和甲基丙烯酸甲酯、蛋氨酸、氰化钠、三聚氯氰和螯合剂等，在化学工业中有重要地位。氢氰酸有多种工业生产方法，其中以天然气和氨为原料在贵金属催化剂下反应的生产方法占主导地位，该法以Andrussow工艺（安氏法）最具代表性，其后Degussa改良开发出BMA工艺。目前世界氢氰酸产能为180万t/a左右，以天然气为原料的氢氰酸占总生产能力的60%以上。我国氢氰酸生产目前以天然气为原料的比例仍较低，而以丙烯腈副产法和轻油裂解法为主。国内以天然气为原料的几个氢氰酸生产厂家合计生产能力约2

18、0 kt/a，用于加工成多种氢氰酸下游产品。XX三峡英利公司目前正在建设“天然气3万吨氢氰酸12.6万吨羟基乙氰5万吨甘氨酸”项目，该技术为清华紫光英利的自主技术，属于国际先进的直接Hydantion工艺，即：天然气氢氰酸(+甲醛)羟基乙氰(+氨和二氧化碳)氨基乙氰(脱水)氨基乙酸(即甘氨酸)。该工艺与传统的氯乙酸氨解法甘氨酸生产方法相比在产品品质、收率、成本与环保方面都具有非常显著的优势。我国无论氢氰酸的生产技术和规模，还是氢氰酸的下游开发利用都仍有较大的发展空间，不少氢氰酸的下游产品如蛋氨酸等主要依赖进口。1.7 二硫化碳二硫化碳的生产方法以原料划分主要有天然气法和木炭法两种，国外主要采用

19、天然气法，目前世界二硫化碳年消费量估计约为100万t。二硫化碳是生产粘胶纤维、玻璃纸的溶剂和生产二甲基亚砜、橡胶硫化促进剂的原料，我国是粘胶纤维和二甲基亚砜的生产大国，对二硫化碳需求量大。目前我国二硫化碳的年生产能力已达30多万t，其中以天然气为原料的占三分之一左右。1.8 炭黑天然气曾经大量用于生产炭黑，但由于天然气价格的上涨使天然气制炭黑在大部分地区已失去竞争能力。国外目前天然气在炭黑生产中主要是用作燃料而不再是原料。由于油价上涨，在一些天然气外输利用比较困难、价格比较低廉的天然气产地，利用天然气生产炭黑仍然是有利可图的。国内虽然一些天然气炭黑装置已关闭或改换原料，但近年在一些天然气产地又

20、建设了几家天然气炭黑厂。目前国内天然气炭黑年生产能力仍有数万吨。制氢联产炭黑或许会为将来受重视的天然气生产炭黑路线。1.9 合成烯烃甲烷合成乙烯、丙烯等烯烃有甲烷直接氧化偶联合成烯烃、甲烷氧化氯化经氯甲烷转化合成烯烃、甲烷经甲醇合成烯烃（MTO）、甲烷经二甲醚合成烯烃（DMTO）与由甲烷制得的合成气通过费托合成直接合成烯烃等路线。通过甲醇或通过费托合成法制烯烃，这些路线均需生成合成气作为中间步骤，而这一中间步骤投资大、能耗高。因此，对甲烷氧化偶联和甲烷氧化氯化等直接法技术也进行了大量研究。最近美国陶氏化学公司在甲烷氧化氯化制烯烃工艺研究上取得了新的进展。陶氏化学公司开发的三氯化镧催化剂在此过程

21、中具有非凡的应用效果。借助三氯化镧催化剂在氧气存在下，使甲烷与氯化氢反应，得到的氯甲烷再转化为化学品或燃料。甲烷直接转化为烯烃虽然具有很大的吸引力，但在目前的技术条件下大规模工业应用仍存在许多障碍。目前甲烷合成烯烃工业上成熟可行的路线是经过甲醇的间接合成路线，已有大型装置正在建设之中。1.10 合成芳烃甲烷脱氢芳构化可同时获得芳烃和氢气，是一条很有吸引力的生产芳烃芳烃和氢气的非石油甲烷化工新路线，因此国内外都进行了大量的研究开发，在此研究领域我国处于世界先进水平。采用单纯的甲烷进料，需要相对较高的反应温度，甲烷转化率也相对较低。最近国内有研究发现，采用甲烷、丙烷共进料，使用Mo-Zn/HZSM

22、-5催化剂，可显著改进这一过程，可达34.8%的甲烷转化率和69.6%的丙烷转化率，芳烃总选择性大于80%。此种用丙烷活化甲烷的过程可能为天然气和炼厂气的直接利用提供了一个新的反应途径。1.11甲烷燃料电池目前，许多大公司正在开发这种燃料电池。使用甲烷(天然气) 作为燃料电池的燃料可避免贮氢和补充氢燃料的后勤问题。燃料电池将来不止使用在汽车和大型发电装置上，小型燃料电池的开发也备受重视。韩国三星公司的研发机构三星先进技术研究所已经成功研制成功一种小型直接甲烷燃料电池(DMFC)。这种电池能将甲烷与空气和水混合，然后产生电能。这种电池未来可以取代现在笔记本电脑以与其他便携电子设备等所使用的锂离子

23、电池。三星公司称他们的电池使用100cm3的甲烷所产生的电能能够供一台笔记本电脑运行10h。MTI MicroFuel Cells公司已经获得了一种直接甲烷燃料电池的专利，它采用的简化结构可使小型手持设备为手机、笔记型计算机等电子设备供电。MIT宣称其待机时间将可望达到一般锂电池的三到十倍。最近有报道称，日本东芝目前正在研发一种笔记本电脑使用的甲烷燃料电池，该款电池的续航时间可达到20h以上。目前，东芝正在测试该项技术，产品原型很快就会推动。据预计，这种燃料电池2008年有望于全球用户见面。据悉，燃料电池的安全系数是很高的。因此，美国联邦航空局已允许在美国的航班上使用甲烷燃料电池。1.12 其

24、他产品除了上述介绍的一些产品外，甲烷还可用于合成许多其他产品，如生产重要的化工原料甲烷氯化物，硝基甲烷，一氧化碳和OXO合成气，用于合成OXO醇，光气，羰基合成醋酸、甲酸等。2 合成气化工目前甲烷化工大多数是通过合成气的间接方法合成其他化工产品，但是合成气除了由甲烷（天然气）生产外，还可通过煤、渣油、生物质等气化生产。天然气短缺与其价格上涨，已使得合成气生产更多地转向依赖煤原料，而为了保护环境和可持续发展的需要，生物质气化生产合成气也得到了越来越多的关注。2.1 煤制氢和合成氨在经济与环境保护等多重因素的促进下，煤气化制氢并进而制氨等越来越占据重要地位。中国富煤少气的能源结构，使我国的氢气生产

25、不得不更仰赖煤。目前我国合成氨约80%以煤为原料。其他领域所需的氢气也有不少来自煤基路线，如XX直接法煤制油装置所需的大量氢气即是通过煤气化生产。目前的燃煤火力发电厂，排放大量的二氧化碳等对环境有害的气体，氢能发电已被考虑用于替代。不少国家正在实施“绿色煤电”发展战略，以煤气化制氢和氢能发电为主，对二氧化碳进行分离和处理，使煤炭发电符合可持续发展的要求。与现有的燃煤发电技术相比，煤气化制氢与其发电技术可以达到更高的发电效率，可实现包括二氧化碳在内的各种污染物的近零排放，这是现有燃煤发电技术无法实现的目标。但是，发展真正意义的“绿色煤电”，还有很长的路要走。煤制氢最关键的是煤气化技术，目前国内主

26、要仍依赖从国外引进。近年国内在煤气化技术的研究开发方面也取得了不少成果，缩小了与国外先进技术的差距。合成气制氢是通过水煤气变换反应，因此开发高性能的变换催化剂也十分重要。美国俄亥俄州立大学成功开发出一种不含毒性金属Cr的高温变换制氢催化剂，可大幅度提升制氢产率。试验结果表明，该催化剂与现有商业化催化剂相比，氢转化率可提高25%。我国变换催化剂的开发虽然已取得相当成就，但仍有进一步提高的必要。2.2 煤和生物质合成油煤合成油（CTL）、生物质合成油（BTL）与天然气合成油（GTL）一起，被认为是最有希望在未来替代石油用于交通的能源。煤气化经F-T反应合成油国外已有较长的生产历史，技术成熟，南非现

27、有年耗煤近4200万吨、生产合成油品约500万吨和200万吨化学品的合成油厂。在技术方面，南非SASOL公司经历了固定床技术（19501980）、循环流化床（19701990）、固定流化床（1990）、浆态床（1993）4个阶段。近年国内不少单位计划引进技术建设大规模生产装置。我国自行开发的技术，近年也取得了较大进展，已分别建成了设计合成产品能力为1000吨/年、1万吨/年的低温浆态床合成油（间接液化）中试装置，并进行了长周期试验运行，完成了配套铁系催化剂的开发，完成了10万吨/年、100万吨/年级示X工厂的工艺软件包设计和工程研究。2007年4月6日，16万吨/年的合成油装置已在XX潞安正式

28、开工建设，计划2008年7月31日正式产出合格产品。低温浆态床合成油可以获得约70的柴油，十六烷值达到70以上，其它产品有LPG（约510）、含氧化合物等。煤间接液化技术有较宽的煤种适应性，工艺条件相对缓和，可以通过改变生产工艺条件调整产品结构，或以发动机燃料为主，或以化工品为主，因此将会成为未来煤制油产业发展的主要途径。单一以煤为原料合成油，合成气的氢碳比优化困难。南非金山大学与中国XX金巢投资公司最近合作开发了使用煤炭和天然气（或煤矿的瓦斯废气）混合原料的新技术，使得氢碳比可以进行调整，新技术还省略了合成工艺流程中的回路环节，简化了工艺流程，降低了技术风险和运行成本。目前，煤变油同行领先者

29、的技术改造集中在合成工艺中的反应器上，但反应器的造价不超过整个企业投资的10%，而该新工艺流程的创新可节省15%至30%的投资。截至2006年底，我国在建和规划中的煤制油项目规模达到4017万吨/年，其中有相当一部分采用经合成气的间接合成法。其中兖矿集团规划建设1000万吨/年的间接法煤制油，第一期建成100万吨间接液化煤制油示X装置后，分别采用两种技术各建成200万吨间接煤液化装置，年产油品500万吨；第二期将煤制油能力扩大一倍，达到1000万吨，同时建设石脑油、烯烃和含氧化物的下游加工利用工程，形成既有低温又有高温的大型煤制油与下游煤化工的联合生产装置。据介绍，该项目的建设周期为4年，将在

30、2008年试车投产。一期设计生产液化石油气10.21万吨，石脑油24.99万吨，柴油71.46万吨，苯酚0.36万吨。百万吨油品的煤炭需要量为405万吨/年，水需要1952立方米/小时，产品方案为柴油77.2%，石脑油19.6%，液化石油气2.3%，特种蜡为0.9%。按照150元/吨的煤炭成本、3700元/吨的柴油售价计算，总投资101亿元的百万吨级煤间接液化制油项目，其年均税后利润为8.9亿元，财务投资回收期(含建设期)小于9年。吨油完全成本1986元，可与2528美元/桶的石油加工过程相竞争。由于煤炭成本上升，最近兖矿集团调高了煤制油成本为2130元/吨（以煤价180元/吨计），可与35美

31、元/桶的石油加工过程相竞争。XX煤制油分为直接液化和间接液化两种方式，其三大间接法煤制油项目技术合作方是南非萨索尔公司和壳牌公司，其中萨索尔参与的是其在XX宁东和XXXX的两大项目，另一XX项目则可能选择壳牌公司。BTL（Biomass-to-liquid）是以生物质为原料生产合成油，被成为第二代生物燃料。生产BTL的原料主要是可从各种生物质中获取的合成气。与从天然气或者煤炭制取的合成燃料相比，BTL的独特优势是二氧化碳排放量较低，这是因为生物质在生长过程中吸收二氧化碳，因此可以大部分抵消其在燃烧过程中排放的二氧化碳。BTL既可以作为添加剂，也可以作为纯净燃料用在柴油发动机中。生物质液化燃料具

32、有可再生性和对环境友好特征，因此被越来越多的国家所重视。德国Choren公司是世界上生物质合成柴油和煤间接转化合成油生产领域的先驱者，Choren在生物垃圾变为柴油方面效率和品质高都很高。其专利技术Carbo-V气化技术，即把植物和动物废料转化为合成气，在全球处于领先位置。Choren公司计划投资5亿欧元在德国建成年产近1百万吨的BTL生产线，目前正在选址阶段。Choren已经和Shell（壳牌）、戴姆勒-克莱斯勒、大众等公司密切合作，以推进这项计划顺利进行。Choren目前已在德国Freiberg建成了一个年产15000吨的BTL生产基地，预计2007年秋季即可投入生产。根据Choren的数

33、据，5吨生物质可以生产1吨燃料，每公顷土地生产的生物质可以制备4吨BTL燃料。2.3 煤和生物质合成甲醇国外甲醇主要以天然气为原料生产，由于天然气价格上涨和甲醇需求的扩大，已使煤制甲醇的吸引力增加，尤其在我国目前煤制甲醇发展迅猛，煤制甲醇在我国达75%左右。对环境保护的关切，使得利用生物质制合成气生产甲醇也受到重视。荷兰与比利时共同投资收购了位于荷兰东北部德尔福斯港的一家甲醇制造厂，准备将其改造成世界第一家生物甲醇厂。投资方为Bio Methanol Chemie Holding公司。该厂原以天然气为原料，因天然气涨价已停产。生物甲醇的初期产量预计为10万t，到后期将增长10倍达到上百万吨的产

34、量。”该厂将利用新的高效技术，从甘油中提炼生物甲醇。甘油是一种生物柴油的副产品，也是从含油植物中提炼出的另一种可再生绿色燃料。由于全球生物柴油产量不断上升，甘油的价格已经骤降。2.4 煤和生物质合成二甲醚煤和生物质合成二甲醚，可用经由甲醇合成二甲醚的两步法，也可由煤或生物质制得的合成气一步合成。两步法是目前普遍采用的生产工艺。一步法技术虽然目前工业上使用得仍较少，但因其本身有不少优点，国内外都进行了大量研究，并已开发出了可供大规模生产使用的技术。煤制二甲醚是今后一段时期我国二甲醚生产发展的主要方向。2.5 合成低碳混合醇低碳混合醇是指C1C6的醇类混合物。从性能而言，低碳混合醇是一种良好的汽油

35、添加剂，它具有高的辛烷值以与与汽油良好的掺混性能，完全可以代替MTBE作为汽油添加剂。由煤炭等出发经合成气制低碳混合醇是C1化工技术发展的重要领域。因此，积极开发煤基合成低碳混合醇技术不仅具有重要的意义。低碳混合醇除了用作汽油添加剂外，也可以分离出各种化工用途的低碳醇。目前低碳混合醇尚无大规模生产装置，但国内外都已进行了程度相当深入的研究，目前国内亦有企业计划建设大型工业装置。2.6 合成乙醇合成气制乙醇也是C1化工研究的一项课题，国内外都开发了达到中试程度的技术。近年乙醇燃料的迅速发展，重新引起了对该技术的关注。有预测，生物质气化合成乙醇有可能将成为乙醇燃料生产的关键工艺之一。最近美国能源部

36、宣布，拨款3.85亿美元资助6项有关乙醇燃料开发的项目，以促进由非传统能源原料如木屑、柳枝稷和柑橘皮等生产乙醇燃料，其中3个项目采用煤炭行业所用的气化技术工艺。能源专家解读说，此举表明，政府重视气化技术工艺在可再生能源领域的应用。不少科学家认为，与目前的乙醇燃料发酵生产工艺相比，气化技术将能提供更高效、更经济和更环保的工艺，而且适用于多种可再生能源燃料生产。一方面，气化技术有助于降低发酵工艺的成本，解决发酵工艺中生物原料不易释放淀粉的问题，目前在发酵工艺中需要较为昂贵的反应器来解决这一问题。另一方面，气化工艺直接产生的合成气很容易被转变成其他燃料、化学品和材料。此外，气化技术长期在煤炭行业的应

37、用表明，它也是环保型技术。让美国能源部更感兴趣的是，气化技术可以解决目前美国过于依赖玉米生产乙醇燃料的问题，扩大生物燃料除玉米以外的多种来源。气化技术在可再生能源领域的应用研究已显示出较好的可行性。2001年，美国一家以木屑为原料生产乙醇燃料的工厂，就已具备了日产200兆瓦电力的能力。不过，为了促进气化工艺的竞争力，还需要加大对其中催化剂的优化研究，以更好地降低工艺的生产成本。2.7 合成烯烃合成气一步反应可制低碳烯烃是C1化工中具有挑战性的一个课题，由于产品分布受Andorson-Sohulz-Flory规律（链增长依批数递减的摩尔分布）的限制，想要高选择性地得到低碳烯烃有相当的难度。中国科

38、学院XX分院开发了Si-2分子筛担载的新型K-Fe-MnO催化剂，提高金属活性组分的分散度和催化剂稳定性；开发以盐浴加热、以熔盐为热载体的列管式反应器单管扩大实验装置，以控制强反应热与床层飞温现象，控制反应床层温差，确保单管扩大实验攻关研究的成功完成；解决了催化剂放大与反应规模放大的难题，催化剂制备重复性好，反应性能稳定好，达到CO转化率70%，烯烃选择性大于70%，低碳烯烃时空产率为0.1140.12g/g-cath.，在单管扩大实验装置上单程连续运转寿命超过1000h。反应在中常压下进行，具有工艺流程简单、工业操作方便、投资省的优点。在F-T合成油工艺中，采用钴基催化剂，也可制得相当比例的

39、高附加值的C4C20 -烯烃。2.8 OXO合成烯烃与合成气（CO+H2）反应可合成很多醛类产品，后者经加氢可合成相应的醇。该反应工业上已被大规模应用于合成丙醛、丁醛和丁、辛醇等。该反应的新近的一个重要应用是以环氧乙烷和合成气为原料生产1,3-丙二醇，以1,3-丙二醇为原料生产的PTT聚酯，性能优异，被认为极有发展前景。2.9 合成天然气煤经合成气转化为合成天然气是一个早已工业化应用的技术，1978年，美国“大平原煤气化协会”联合几家公司，开始建造世界上第一座合成天然气工厂，1984年建成投产，但长期以来因天然气价格低廉而亏损，从而使其发展受阻。随着天然气价格的大幅提升和减排二氧化碳的压力，这

40、一技术又重新引起了重视。美国北达科他州Beulah煤气化厂，每日将1.8万吨褐煤转化成480万m3合成天然气。虽然就目前的技术、经济而言，合成天然气不能同天然气相竞争，但自从该厂2000年9月建造了一条输送管道向加拿大出售二氧化碳用于石油开采后，不仅使该厂扭亏为盈，而且也让工厂甩掉了煤气化厂排放二氧化碳污染物的包袱。Topsoe公司最近重新启动了其TREMPTM煤制天然气技术项目，该技术通过一种专利技术的催化剂将煤或生物质气化制得的合成气转化为管道质量的天然气。该技术已被美国伊利诺斯州Jefferson县的电力控股公司的煤气化厂选用，总投资10亿美元，每年将400万t煤转化为管道质量的天然气。

41、最近5年美国的天然气价格翻了一番，这都使从煤或生物质中合成天然气技术在经济上具有吸引力。美能源部正推行一项10年期、称为“未来煤发电计划”（FutureGen）。该计划设想利用煤合成天然气，再将所产生的二氧化碳存储到地下，从而使煤发电站既能发电、又达到零排放的目标。3 甲醇化工甲醇是一种重要的有机化工原料，用于合成甲醛、醋酸、甲胺、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、氯甲烷、甲基叔丁基醚、乙烯、丙烯、二甲醚等一系列有机化工产品，而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以与用来合成甲醇蛋白。在世界基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯、苯，居第四位。甲醇可转化为汽油，也可与异丁烯反应得

42、到高辛烷值无铅汽油添加剂甲基叔丁基醚（MTBE）；甲醇的衍生产品二甲醚被誉为21世纪极具潜力的新型燃料；甲醇羰基化合成醋酸已取代传统技术成为醋酸生产的主要路线；甲醇制烯烃正越来越受重视。同时甲醇是富氢液体，可通过水蒸气重整制氢用于燃料电池的氢源，也可直接作为燃料电池的燃料使用，是最有希望成为燃料电池汽车的燃料。甲醇直接用作发电燃料也受关注，卡塔尔石油公司（QPC）与南非世界石油（PetroWorld）公司合约，在卡塔尔拉斯拉法建设1.5万t/d燃料级甲醇装置，QPC持股51%，PetroWorld公司持股49%，该装置定于2008年投产，所产甲醇将用作发电燃料。截至2006年，在世界甲醇消费结

43、构中，占居第一位的是甲醛，约占35%；第二位为MTBE（甲基叔丁基醚），约占23%；第三为醋酸，约占12%。其他衍生物包括对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲胺、溶剂和防冻剂，甲醇用于反酯化生产生物柴油用量也在增多。甲醇化工的发展主要仰赖两个方面，一是充足而廉价的甲醇供应，而是先进的甲醇加工利用技术的开发。目前驱动甲醇化工发展的这两个车轮正在加速运转。2005年全球甲醇产能4860万吨，产量3600万吨；2010年甲醇生产能力将达到6400万，2015年达7200万吨。2006年底，我国甲醇产能已达1097万吨/年，2006年全国甲醇表观消费量为892.9万吨，国内产量为762.3万

44、吨，净进口130.6万吨。而2007年一季度我国精甲醇产量235.6万吨，同比增长48.2%，增幅较去年同期上升29.8个百分点，其中3月份产量79.8万吨，同比增长43.1%，超过国内甲醇消化能力的增长，导致我国甲醇的出口量出现猛增，而进口大幅缩减。预计2010年我国甲醇总产能将达到2000万2500万吨/年，而消费量仅有1250万吨/年。如何消化国内外大量的过剩甲醇产能，对甲醇化工提出了挑战，同时也为发展甲醇化工提供了一个前所未有的机遇。3.1 甲醇制二甲醚二甲醚可由合成气一步合成，也可从合成气出发经由甲醇两步合成。虽然两种方法都已有工业成熟技术，但目前两步法仍占主导地位。两步法有液相法和

45、气相法两种工艺，国内都已开发有先进的生产技术，前者以久泰为代表，后者以西南化工研究XX为代表。西南院开发的气相法技术，各项指标都达到了较为先进的水平，占领了国内的大部分市场，已转让了30多套生产装置。除了采用国内技术外，也有个别厂家采用了国外技术。如泸天化采用日本技术，赤天化采用Topose技术。3.2 甲醇制烯烃甲醇生产乙烯（MTO）、甲醇生产丙烯（MTP）是以煤、天然气、生物质等代替石油生产化工产品的极富前景的C1化工路线。MTO、MTP现已有成熟的可供工业应用的技术，前者以UOP/Hydro技术为代表，后者以Lurgi技术为代表。在当前油价较高的条件下，在天然气或煤资源丰富且价格较低的地

46、区，MTO和MTP在经济上也已具有较高的吸引力。我国中科院XX化物所开发的甲醇经二甲醚合成烯烃技术最近也已取得突破性进展，完成了1万吨/年的工业示X，即将建设大型工业装置。国外已有在建的以天然气为原料的大型甲醇制烯烃生产装置，而国内则规划了大量的以煤为原料的甲醇制烯烃项目。3.3 甲醇合成汽油20世纪70年代初期发现独特的“形状选择”催化原理，应用该原理的一个重大挑战是从甲醇制汽油（MTG）。70年代开展对各种工艺方案的研究，在美国中试装置规模为4桶/日，在德国中试装置规模为100桶/日。1979年新西兰政府决定在新西兰新普利茅斯建设一套14500桶/日工业装置。装置的所有权75%归新西兰政府

47、，25%归埃克森美孚公司。装置于1985年投产并成功地运行了大约10年，后由于经济上的原因改为化学级甲醇生产装置。最近中科院XX煤化所与化二院共同开发的一步法甲醇转化制汽油技术在煤化所能源化工中试基地完成中试。中试规模为日处理甲醇500kg。汽油选择性为37%38%（质量分数），LPG选择性为3%4%（质量分数），催化剂单程寿命22天，每t产品(汽油+LPG)消耗甲醇2.48t。产品汽油具有低烯烃含量(5%15%)、低苯含量、无硫等特点，汽油辛烷值为93-99(RON)。ZSM-5分子筛催化剂由XX煤化所独立开发，工艺过程由煤化所和化二院合作开发，催化剂和工艺均具有自主知识产权。一步法甲醇转化

48、制汽油技术与国外MTG技术的区别是，一步法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，其显著优点是工艺流程短，汽油选择性高，催化剂稳定性和单程寿命等指标均优于已有技术。目前，万吨级工业化试验装置已经在XXXX市开工建设，预计在2007年上半年建成投入工业化试验运行。XXXX无烟煤集团公司与德国Uhde公司签署了一份利用甲醇生产汽油的MTG设备设计和生产制造合同。Uhde公司的设备是位于西南600km左右的XXXX项目中的一部分。整个项目包括硬煤的涡流层气化设备和甲醇生产设备。从2008年开始，将每年生产10万吨汽油。在这一合同的框架内，

49、Uhde公司负责设计、生产和提供关键设备，以与技术支持，直到设备调试运行。所使用的MTG技术由美国埃克森美孚公司提供，是一种适合于合成法气化燃油生产的工艺技术。 德国联邦外贸信息局还进一步证实：中石化集团公司、中国中煤能源集团公司、中国申能集团公司、中国银泰和XX满世煤炭集团在XX鄂尔多斯合作建立一个总投资210亿人民币、年产420万吨甲醇和300万吨二甲醚的项目。该项目计划于2010年投产。3.4 合成MMA甲基丙烯酸甲酯（MMA）是甲醇的一个传统下游产品，有多种生产路线，目前以丙酮氰醇路线占主导地位。英国璐彩特国际公司已于2006年8月第一次采用其-MMA新技术在新加坡动工建设甲基丙烯酸甲

50、酯（MMA）装置，这是该工艺开发成功10年后建设的第一套装置，能力为12万t/a，项目定于2008年初投产。该装置的设计数据来自完全一体化、连续式的微型装置（由Davy过程技术公司建造）。该微型装置概念包含了中型装置至工业规模装置的设计详情，而却按实验室规模的费用基准操作，典型的放大因子为1000030000。按常规开发路线建造这样规模的MMA装置可能需5年时间，该微型装置概念使放大到工业装置的中试时间减少到3年。璐彩特公司利用乙烯、甲醇和CO生产MMA的工艺与基于丙酮和氢氰酸或异丁烯的现有技术相比，可减少生产成本40%45%。该工艺不产生任何废物，而且选择性高。待新加坡这套12万t/a MM

51、A装置建成后，璐彩特公司还计划再建一套25万t/a装置，初定2011年建成。我国最近开发成功甲基丙烯酸甲酯（MMA）环境友好制备新技术，中国石油XX石化研究院与中科院过程所合作完成的“裂解碳四的综合利用甲基丙烯酸甲酯（MMA）新生产工艺研究”项目，在中国石油超前共性项目验收和中期评估会上，在12个验收评估项目中位列专家评审总分第一。专家认为，该项成果形成了具有自主知识产权的创新技术，展现出良好的工业化前景。中国石油XX石化分公司与中科院过程工程所合作，联合开发了利用裂解碳四生产甲基丙烯酸甲酯的新技术。新工艺以混合碳四中的异丁烯为原料制取叔丁醇，叔丁醇经氧化成为甲基丙烯醛，再进一步氧化酯化可获得

52、甲基丙烯酸甲酯。该项成果形成了具有自主知识产权的创新技术，展现出良好的工业化前景。3.5 合成甲醛甲醛是目前最大宗的甲醇下游产品，主要用于生产胶粘剂和聚甲醛、季戊四醇、新戊二醇、乌洛托品等下游产品。预计20062010年，我国甲醛的需求量为：2006年730万吨，2007年780万吨，2008年840万吨，2009年910万吨，2010年1000万吨。近年我国甲醛行业无论产量、生产技术还是下游产品的开发都有了较大的发展，在某些领域已达到或接近世界先进水平，但在一些关键技术特别是下游产品的生产技术上仍主要依赖引进。例如，我国铁钼法甲醛生产技术和聚甲醛生产技术都依赖引进，造成目前聚甲醛仍需大量进口

53、的局面。我国科研工作者正在努力改变这一局面，不断取得一些新的突破。例如，西南化工研究XX近年开发了性能较好的铁钼法甲醛合成催化剂，中国科学院XX化学物理研究所的离子液体催化合成三聚甲醛（合成聚甲醛的中间原料）新技术也将进入工业试验阶段。虽然近年我国甲醇下游产品的开发和生产取得了较大进展，但包括聚甲醛、1,4-丁二醇、四氢呋喃等仍需大量进口。因此，应大力加强甲醛下游产品的开发应用。甲缩醛是一种近年来较受关注的有发展潜力的溶剂，被研究用作甲醇汽油助溶剂和柴油添加剂等。3.6 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，简称CMS，自20世纪30年代工业化生产以来，已

54、成为有机氯产品中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，为重要的化工原料和有机溶剂，目前世界产能近400万吨/年。CMS用途广泛，在国民经济发展中有重要的作用。氯甲烷生产有二条途径：甲醇氯化法和甲烷氯化法。全球能力的约15%基于甲烷，其余则居于甲醇。甲醇法已成为甲烷氯化物生产的主导方法，与甲烷法相比，其具有明显的优势，例如甲醇原料易得、甲醇与氯的利用率高、副产品氯化氢量少、产品比例调节X围大、产品质量高等。我国最早生产甲烷氯化物的XX鸿鹤化工总厂是从甲烷法开始的，随着我国甲烷氯化物工业的发展，甲醇法在我国也已居主导地位。国内目前的甲醇法装置多采用从国外引进的技术，但近年国内自行开发的甲醇法技术也取得了实质

55、性的进步。如已有数套装置采用了XX天一科技股份公司的技术。近年XX梅兰化工股份XX自主开发利用甲醇加工甲烷氯化物的工艺，取得成功。近年我国甲烷氯化物的生产和消费都快速增长，目前产能已超过100万吨/年，消费量亦居世界前列。3.7 合成醋酸醋酸是用途广泛的大宗有机化工产品，目前世界产能已达1000多万吨/年，我国醋酸的总生产能力和表观消费量也已达200多万吨。醋酸生产有乙醇法、乙烯法和甲醇羰基化法等技术路线。甲醇羰基化法目前已成为醋酸生产的主要方法，占醋酸总产能的80%左右。甲醇羰基化法在我国虽然应用较晚，但通过引进国外技术和国内开发并举，近年发展很快，目前也已成为国内醋酸生产的主要方法。随着国

56、民经济的发展，我国的醋酸生产和消费将进一步增长，而新增产能将为甲醇羰基化法主导。3.8 合成生物柴油在减排二氧化碳压力和石油价格高企的双重因素作用，许多国家和地区已掀起了生物柴油热，全球生物柴油生产发展迅猛，已成为甲醇的一大消费领域并具有巨大的发展潜力。目前欧盟是全球最大的生物柴油生产地区，现有20多个国家生产生物柴油，2007年欧盟生物柴油产量预计将达610万吨，其中产量最大的为德国，预计2007年德国的生物柴油产量将达300万吨。近年美国生物柴油发展迅速，目前产能正在迅速扩X，2007年1月份美国共有105家生物柴油企业处于开工状态或建成投产，这些工厂产能大小不一，最大的工厂产能为5000

57、万加仑年，最小工厂产能仅万加仑年，2007年1月份处于开工状态的生物柴油工厂总产能为8.644亿加仑。除此之外，2007年1月份美国还有77家生物柴油工厂处于建设阶段，8家工厂正在扩展产能，这85家工厂总产能达到17亿加仑年，单个工厂最大产能达到亿加仑年，最小工厂产能为36万加仑年。这些正在建设或扩展产能的生物柴油工厂均计划于今年2007年12月前建成投产。因此，2007年底美国生物柴油总产能将达到25.6亿加仑年，约合853万吨年，而2006年产量为83万吨。我国生物柴油目前也在加速发展，目前已有数十个生产厂家，年产能大数十万吨，而在建和计划建设的产能已达数百万吨/年。2005年，由石元春院

58、士主持的国家专项农林生物质工程开始启动，规划生物柴油在2010年的产量为200万吨/年、2020年的产量为l200万吨/年。4 一氧化碳化工一氧化碳除了根据工艺需要专门生产外，在许多化工和冶金过程中会大量副产。随着化工和冶金工业的发展，一氧化碳副产越来越多。这些副产的一氧化碳以往主要是被用作燃料烧掉。如何通过一碳化工技术将这些宝贵的一氧化碳资源化利用已是一个越来越重要的课题。一氧化碳最重要的化工用途是合成光气系列产品和生产羰基合成化学品，此外通过变换反应可以制氢，也可用于合成甲醇和二甲醚等。4.1 光气与其系列产品光气是一个非常活泼清洁的酰化剂，广泛用于医药、农药、染料、聚碳酸酯和TDI、MD

59、I等聚氨酯合成原料的生产。虽然光气剧毒，但有由于经济等多方面的原因，光气在许多领域中的应用仍是难于替代的。作为光气大宗下游产品的TDI、MDI和聚碳酸酯，国内需求量很大并且增长迅速，都是国内急需发展的光气衍生产品。近年国内在积极引进技术建设相关装置的同时，也积极开发具有自主知识产权的技术。中科院XX应化所的科技人员采用光气界面法成功地研发出性能优异的聚碳酸脂（PC），并于最近通过了XX省科技厅组织的专家组鉴定。专家组认为，该技术成果居国内领先水平。4.2 合成草酸酯和乙二醇CO气相偶联可以合成草酸酯，草酸酯是一种用途广泛的化工产品，其加氢可转化为乙二醇，是一条有吸引力的未来替代石油路线生产乙二

60、醇的新途径。国内XX大学、XX大学等已开发成功CO合成草酸酯的技术，发展到中试程度。最近中科院XX物构所和XX丹化集团XX公司在专利实施许可和合作中试合同书上签字，双方将在近期建成CO气相催化合成草酸酯和草酸的中试装置。中科院XX物构所专利技术CO气相催化合成草酸酯连续工艺，是用CO和亚硝酸酯为原料，在合成草酸酯催化剂作用下，气固相催化合成草酸酯。该装置将验证专利工艺技术在工业生产中的适用性；考察催化剂的稳定性和寿命等性能；编制工艺设计软件包，为开发生产万吨级规模的草酸酯和草酸产品提供成熟配套的技术，并为乙二醇等相关系列产品的开发打下基础。“草酸酯加氢制乙二醇催化剂与工艺开发”已被列为国家“十

61、一五”科技支撑计划重点项目“非石油路线制备大宗化学品关键技术开发”中的研究内容。4.3 合成甲醇目前我国已经成为世界黄磷生产大国。我国现在黄磷装置总生产能力约为110万吨年。黄磷生产规模的不断扩大，黄磷生产场地趋于集中，使得我国每年排放的黄磷尾气超过25亿立方米，黄磷尾气污染也日趋严重。黄磷尾气一氧化碳含量8595以上，如何治理黄磷尾气污染和利用其中的一氧化碳资源，已成为重要的研究课题。XX理工大学现在正准备申报国家高技术产业化西部专项项目资金，拟在XX省江川县的江磷集团公司建立年产2万吨净化黄磷尾气制甲醇产业化示X项目。4.4 制氢和二甲醚一氧化碳经变换反应可制氢，而一氧化碳一步加氢、脱水可

62、合成二甲醚。熔融还原炼铁工艺是当代钢铁生产的重大前沿技术，其基本目标是解决传统炼铁法对焦炭的依赖，省略焦化过程，明显改善环境。目前除国内自行研发外，不少企业已开始着手从国外引进技术。该工艺副产高CO浓度的煤气。最近，有关单位在进一步讨论研究熔融还原副产高CO浓度煤气（CO：50%70%）的综合利用时发现，将熔融还原炼铁工艺与现代化工催化技术结合起来，可在熔融还原开发的基础上，进一步获得大量氢气、二甲醚等清洁能源，并将可能引起生态工业的巨大进展。初步计算，对一个年产100万吨的钢铁厂，采用熔融还原工艺，耗煤130万吨/年，可生产铁100万吨/年，同时，利用高浓度CO的尾气，经水煤气变换，可生产氢

63、气16亿Nm3/年（相当于16吨氢气/小时的生产规模），并可通过余热发电3亿kWh/年；也可利用该尾气进行催化合成，生产二甲醚50万吨/年（清洁燃料，其热值相当于45万吨柴油），并可利用其合成反应热发电6.6亿kWh/年。系统的能量利用率将比传统工业提高1倍，产品经济效益提高23倍，而对环境污染的排放量降低90%以上。经济效益和社会效益都十分显著。2.5 合成聚碳酸酯近年来我国聚碳酸酯进出口贸易均保持快速增势，虽然2005年增速明显放缓，但2006年很快恢复快速增势，出口增速创近年来新高。2006年我国聚碳酸酯出口18.5万吨，同比增长40.4%，出口平均价格为2885美元；进口90万吨，同比

64、增长23.1%，进口平均价格为2924美元。2.6 羰基合成系列产品利用一氧化碳的羰基合成技术可生产甲酸甲酯、甲酸、醋酸、丙酸、醋酐、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二苯酯、DMF、甲酰胺等等许多重要的化工化工原料和精细化工产品，是一氧化碳资源化利用的重要途径。羰基合成技术在许多产品的合成中优于这些产品的传统生产技术，并已逐步替代了传统生产技术。5 二氧化碳化工二氧化碳是温室效应的主要气体。旨在遏制全球气候变暖的京都议定书于时间2005年2月16日下午1时正式生效, 有141个国家和地区签署了议定书。根据议定书要求, 全球工业化国家到2012年必须将温室气体排放总量在1990年排放总量的基础上削减5

65、.2%。虽然中国被列为发展中国家没有减少排放的义务，但是目前中国二氧化碳总排放量即将超过美国居世界首位，对减少二氧化碳排放同样负有重要责任，而且正在面临外部越来越大的要求减排的压力。为遵守已生效的京都议定书，并协助各发达国家遵守所担负的减排义务，欧盟自2005年1月1日起，开始实行二氧化碳排放权交易制度。二氧化碳排放权交易价格曾一度达到30欧元/吨。20052007年间，超标排放二氧化碳将被处以每吨40欧元的罚款，到2008年则要涨到每吨100欧元。我国不仅每年向大气排放大量二氧化碳废气，二氧化碳资源也十分丰富。XX泰兴黄桥地区二氧化碳气田是我国目前发现最大的二氧化碳气田，储量丰富，含气总面积52.2平方公里，地质储量1000亿立方米，质量较好，经提纯纯度可达99.99%。南海油田等许多大油田也有伴生的上亿吨的二氧化碳气体。如果这些二氧化碳气体直接排放到大