摘 要：甲醇在工業(yè)上的用途非常廣泛，比如生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品甲醛、醋酸、甲胺，除此之外，也有人用其作為燃料電池，或者與汽油調(diào)制成甲醇汽油，還有人在用它作為生產(chǎn)飼料――甲醇蛋白。甲醇的制取方法較多，而焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇則是一種變廢為寶的做法，非常有發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：甲醇；工業(yè)用途；焦?fàn)t氣
甲醇無色透明，易揮發(fā)，可燃，是略帶醇香味的有毒液體，20℃時(shí)的比重是0.793，沸點(diǎn)是64.5-64.7℃。甲醇是一種基本的有機(jī)化工原料之一，既可以用于制造甲醛、醋酸、甲胺、二甲醚等一系列有機(jī)化工產(chǎn)品，又可以摻入汽油作燃料，因此甲醇在化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、運(yùn)輸工業(yè)、建筑工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的用途。
生產(chǎn)甲醇的方法有很多，可以采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇；也可以用天然氣作為原料制甲醇；還可以用石腦油和重油制甲醇；也有用煤、焦炭制甲醇。
結(jié)合我國“煤多、油少、氣少”的國情，因此，用煤制甲醇將是一種以煤為基礎(chǔ)，解決能源問題的新路徑。
1.1甲醇用于生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品
1.1.1生產(chǎn)甲醛
目前，甲醛是甲醇的最主要的，也是最重要的下游產(chǎn)品，有40%的甲醇用于生產(chǎn)甲醛。甲醛則可以生產(chǎn)三羥甲基丙烷、4,4-二氨基二苯基甲烷、多聚甲醛、1,4-丁二醇、1,4-二羥基-2-丁烯、丁炔二醇、炔丙醇、、3-苯氧基苯甲醇、芐硫醇和氯甲基甲醚等化工產(chǎn)品，還是生產(chǎn)各種合成樹脂不可少的原料。近年來我國甲醛消費(fèi)增長速度很快，由2000 年的207萬噸增至2006年的830 萬噸，年均增長26%。預(yù)計(jì)2011 年全球甲醛需求量將達(dá)到3384 萬噸，2016 年需求量將達(dá)到3680 萬噸。而甲醛的需求量的增加，無疑將提高甲醇的需求量。
1.1.2生產(chǎn)醋酸
目前在工業(yè)生產(chǎn)上有四種生產(chǎn)醋酸的工藝方法，它們分別為：酒精法，乙烯法，低壓甲醇法，UOP/Chiyoda。在我國，用UOP/Chiyoda法生產(chǎn)的裝置還沒有投產(chǎn)，醋酸的生產(chǎn)工藝路線主要是酒精法、乙烯法和甲醇法。用酒精法和乙烯法生產(chǎn)醋酸的成本跟醋酸的市場價(jià)格基本上相差不大，不能獲得比較大的利潤，而用UOP/Chiyoda法生產(chǎn)醋酸的成本比較低，但時(shí)目前我國的裝置還沒有投產(chǎn)，建設(shè)規(guī)模也很小。因此，由于成本低的原因，用甲醇法生產(chǎn)醋酸已經(jīng)成為醋酸企業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì)。另外，我國還擁有低壓甲醇法工藝的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以建設(shè)相對(duì)來說規(guī)模比較大的生產(chǎn)裝置，加上目前國際上石油和糧食的緊缺，低壓甲醇法裝置的優(yōu)勢(shì)明顯。而乙烯法和酒精法醋酸裝置由于規(guī)模小和成本高的問題，將會(huì)面臨關(guān)停或轉(zhuǎn)產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
而用甲醇法進(jìn)行生產(chǎn)的話，則具備一定的優(yōu)勢(shì)。甲醇羰基合成法屬于較先進(jìn)的技術(shù)，這種方法以煤為原料，而目前甲醇又處于產(chǎn)能大量過剩的狀態(tài)，原料成本不會(huì)太高，而且收益率相對(duì)來說也比較高。
1.1.3 用于生產(chǎn)甲胺
目前甲胺生產(chǎn)的主要方法是甲醇胺化法[1]，反應(yīng)壓力一般為0.5-5.0Mpa，反應(yīng)溫度一般為250-500℃。在催化劑作用下，甲醇和氨氣在絕熱式固定床活塞流動(dòng)反應(yīng)器中經(jīng)高溫催化脫水反應(yīng)生成。甲胺類化合物是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、**、染料、溶劑表面活性劑、橡膠助劑等，甲胺最主要是用于農(nóng)藥行業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國的27種有機(jī)磷家藥和胺基甲酸甲酯類農(nóng)藥都用到甲胺[2]。
1.1.4 用于生產(chǎn)二甲醚
以甲醇為原料生產(chǎn)二甲醚（DME）目前主要有兩條途徑：甲醇液相法和甲醇?xì)庀喾āＧ罢呤窃跐饬蛩岽嬖谙拢訜峒状济撍啥酌眩摲椒▽?duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，操作條件惡劣，因此逐漸被淘汰；后者則是將甲醇蒸汽通過固體酸催化劑床層，發(fā)生非均相反應(yīng)脫水而得到二甲醚，該工藝由于生產(chǎn)技術(shù)成熟，流程相對(duì)簡單，操作控制容易，無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用[3]。
二甲醚既可作為液化石油氣的代用品，又可作為民用燃料和氣焊的切割劑，還可作為燃料替代柴油，具有清潔、動(dòng)力性能好、污染少、十六烷值高、易貯存等燃料性能，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色燃料”。在日用化工、農(nóng)藥、染料、制藥、涂料等方面具有廣泛的用途[4]。
1.2 甲醇燃料電池的發(fā)展
甲醇為燃料，以甲醇和氧的電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能自發(fā)地轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電技術(shù)，稱為直接甲醇燃料電池，簡稱DMFC。這種發(fā)電技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是甲醇不經(jīng)過預(yù)處理可直接應(yīng)用于陽極反應(yīng)產(chǎn)生電流，同時(shí)生成水和二氧化碳。其反應(yīng)原理如下：
堿性條件下：
總反應(yīng)式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
正極：3O2 + 12e- + 6H2O→ 12OH-
負(fù)極：2CH4O - 12e- + 12OH-→ 2CO2 + 10H2O
酸性條件下：
總反應(yīng)式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
正極：3O2 + 12e- + 12H+ → 6H2O
負(fù)極：2CH4O - 12e- + 2H2O → 12H+ + 2CO2
甲醇燃料電池（DMFC）可用于筆記本電腦，汽車等。該燃料電池是以甲醇為燃料，氧氣的氧化劑，電解質(zhì)可以是質(zhì)子交換膜（可傳導(dǎo)氫離子），也可以是固體氧化物（可傳導(dǎo)氧離子），甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng)，從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。這種甲醇燃料電池體積小巧，燃料使用便利，潔凈無污染，發(fā)展前景非常好。
1.3 甲醇汽油的發(fā)展
甲醇汽油是在現(xiàn)有的汽油中加入甲醇,摻入量一般為5％～20％，常摻入15％制成M15甲醇汽油。我國的山西省早前就開展甲醇汽油產(chǎn)業(yè)研究了，并已經(jīng)從“試驗(yàn)示范階段”進(jìn)入到“產(chǎn)業(yè)化推廣階段”。
甲醇汽油有諸多優(yōu)點(diǎn)：1、甲醇與汽油的相溶性較好且可提高其抗爆性能；2、隨著甲醇的加入量增加，汽油的其辛烷值（RON）增高，馬達(dá)法辛烷值（MON）則不受影響，兩者調(diào)和效應(yīng)好；3、甲醇汽油不但生產(chǎn)成本低，而且更為清潔，可改善汽車尾氣；4、使用方便，無需改動(dòng)裝置，既可以單獨(dú)作用，也可以與石油產(chǎn)品裝置同時(shí)混合使用。諸多的優(yōu)點(diǎn)，使得甲醇汽油通過“以煤代油”這條路徑，替代汽油，實(shí)現(xiàn)對(duì)原油的部分替代，從而緩解我國乃至世界能源緊張的局面因此，不難看出，甲醇汽油具備較強(qiáng)的市場競爭力，發(fā)展前景良好。

標(biāo)簽：甲醇焦?fàn)t發(fā)展前景