Возможно ли вернуть вложенные средства в «самый крупный в истории» проект по производству метанола?

Thread Content

Китайская промышленность метанола на краю пропасти, сайт FinanceHeadlines.com. Источник: FinanceHeadlines.com. Автор: Марсианин. Количество просмотров: 47411. Дата публикации: 29.11.2015, 16:07:38. Заголовок звучит довольно шокирующе, но позвольте мне рассказать одну историю. Говорят, у одного человека было несколько гектаров земли. Сначала на них выращивались только злаки; ежегодно собиралось около тысячи килограммов урожая. Этого хватало для обеспечения семьи продовольствием, оставался ещё небольшой излишек. Таким образом, они могли жить самодостаточно и в довольствии. Один друг, увидев, что у него осталось слишком много зерна, посоветовал ему использовать его для производства вина — ведь вино гораздо лучше воды. [Оригинальные новости] Рост рынка ещё не закончился, шансы есть прямо сейчас! 【Фокус】Название второго Международного форума высокого уровня «Путь Китая к низкому углеродному уровню» звучит довольно преувеличенно, но позвольте мне рассказать одну историю. Говорят, у одного человека было несколько гектаров земли. Сначала на них выращивались только злаки; ежегодно собиралось около тысячи килограммов урожая. Этого хватало для обеспечения семьи продовольствием, оставался ещё небольшой излишек. Таким образом, они могли жить самодостаточно и в довольствии. Один друг, увидев, что у него остается слишком много зерна, посоветовал ему использовать его для приготовления вина. Этот напиток гораздо лучше воды: его можно пить во время еды — он освежает и придает ощущение полета. Семья была в восторге, поэтому они превратили всю оставшуюся у них зерновую продукцию в вино. Попробовав его, они поняли, что это настоящий напиток, вызывающий привыкание. В следующем году семья произвела ещё больше вина, наслаждаясь этим восхитительным напитком. Наконец настал день, когда семья обнаружила, что запасы продовольствия, которые раньше накапливались в огромных количествах и хватало бы на целый год, теперь оказались недостаточными. Им приходилось пить вино, голодая; поэтому даже вино стало казаться горьким. Что стало причиной? Оказывается, сколько бы мы ни меняли способы употребления зерна — будь то рис, рисовые лепешки, рисовая мука и так далее — по сути это всё равно рис. Но если попытаться сделать из риса вино, то для получения 1 фунта вина потребуется целых 3 фунта зерна! Видите какую-то проблему? Это проявление простого закона сохранения энергии, который в химических реакциях проявляется соблюдением второго закона термодинамики. Любая биохимическая реакция представляет собой процесс передачи энергии, причем в естественных условиях преобразование энергии происходит в определенном направлении. Чтобы осуществить преобразование в обратном направлении, необходимо затратить дополнительную энергию, в большей или меньшей степени. Поэтому возникает вопрос о том, в какой форме энергии это сделать наилучшим образом. Как и в случае с продовольствием, упомянутым выше, помимо производства вина, его также можно преобразовать в биопаливо или химические промежуточные продукты. Однако для производства таких продуктов требуется большое количество электроэнергии; кроме высоких энергозатрат, существуют и проблемы с экономической целесообразностью. Более того, массовое преобразование продовольствия в продукты промышленного назначения угрожает самой безопасности продовольствия для людей. Поэтому после первоначального ажиотажа этот способ обработки постепенно исчез. А испытывает ли китайская индустрия метанола подобное безумие, когда она слепо развивает такие области применения, в которые ей не следовало бы вступать? Каков же оптимальный путь развития для метанола? Какие сейчас популярные способы применения метанола через несколько лет могут быть заменены другими, более простыми и экономичными химическими субстратами, в результате чего эти способы применения постепенно исчезнут? Особенно с учетом тех невосстанавливаемых ископаемых ресурсов: нефти, природного газа или угля — какой из этих ресурсов позволяет наиболее экономично производить метанол? Часто сигналы спроса и предложения на рынке могут вводить его в заблуждение. Понятие затрат является относительным и изменчивым. Особенно это касается современных химических производственных установок, которые становятся все более крупными. Производители стремятся увеличить масштабы производства с целью снижения средних затрат и повышения конкурентоспособности. Когда появляются новые, более конкурентоспособные продукты, старый рынок разрушается. Таким образом, рынок химикатов постоянно развивается и обновляется. Многие отрасли, которые когда-то были процветающими, теперь уже не активны. Но все же есть отрасли, которые, несмотря на прошедшие сто лет, остаются живыми. Общий закон, лежащий в основе этого, заключается в том, что только те процессы, которые соответствуют принципам наилучшей энергоэффективности, являются наиболее эффективными. Ведь существует сотни способов химического синтеза для получения определенного продукта. Мы можем сравнивать затраты на различные сырьевые материалы, чтобы оценить преимущества и недостатки разных путей синтеза. Но в конечном итоге важно сравнивать количество энергии, затрачиваемой на данный процесс, а также уровень энергетической плотности получаемого продукта. Это напрямую влияет на эффективность использования данного продукта в дальнейшем. Это и есть основной принцип. В Европе и США для оценки степени эффективности использования того или иного вида энергии обычно используется единица измерения тепловой энергии — MMBtu. Это определение имеет большую практическую ценность, поскольку MMBtu определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта чистой воды на 1 градус по Фаренгейту ； В энергетической сфере существует очень интересная аналогия: большая часть энергии, которую получает человечество, добывается путем «кипячения воды». Возможно, большинство людей в это не поверят, но это действительно так. Согласно данным EIA за 2012 год, 88% сырой нефти используется в качестве топлива, а лишь около 12% идет на производство химической продукции. Из нее получаются материалы для текстильной промышленности, пластик, строительные материалы, а также средства для ухода за кожей, одежда, мобильные телефоны, бытовая техника, трубы, мебель и т. д. В любом повседневном предмете можно найти следы нефтехимической продукции. Однако, несмотря на столь широкое использование, она составляет лишь небольшую часть всего энергетического ресурса. Большая часть нефти используется для нагрева воды с целью получения пара или для производства газа, который затем используется для приведения в движение паровых/газовых турбин с целью выработки электроэнергии. Также нефть используется в качестве топлива для транспортных средств. В общем, изначально человеческое общество использовало всю эту энергию в виде тепловой энергии. Забудьте о возобновляемых источниках энергии: за всю нашу жизнь их роль будет ограниченной. Например, в нашей стране около 70% электроэнергии по-прежнему производится с помощью угля, а в США в 2013 году доля возобновляемых источников энергии составила всего около 13%. В мировом использовании возобновляемых источников энергии солнечная, ветровая, приливная и другие формы энергии, при которых на самом деле не используются паровые/газовые турбины для выработки электроэнергии, составляют лишь незначительную долю. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/c7b774472645cdddc630d3e94e9649d1.jpg http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/d28f2bbfab7382ea7d01f9bf3e6ed323.jpg Вернемся к теме этой статьи — метанолу. Согласно изложенной выше логике, мы выберем метанол в качестве примера для анализа. Мы сравним энергетическую эффективность его последующих применений и энергетическую плотность конечных продуктов, чтобы понять, какое место занимает китайский метанол в общей системе использования энергии, насколько это разумно, и в каком направлении будет происходить его развитие 1. При выборе сфер применения метанола достаточно сравнить зарубежный опыт его использования с ситуацией в Китае, чтобы легко заметить, что доля метанола, превращающегося в формальдегид, уксусную кислоту, метиламин и т. д., во всех случаях примерно одинакова, а спрос на них также остается стабильным. Различия обусловлены в основном спросом на метанол в качестве топлива и на диметиловый эфир, а также появившимся совсем недавно большим спросом на олефины в рамках технологии MTO. Именно эти факторы являются главной движущей силой взрывного роста спроса на метанол в Китае. Но почему существует такая разница? http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/2eb70c7b409b2cd25a246cdc8035e4b4.jpg http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/176819ea37d36e231496c24654d5ebce.jpg 1.1 Диметилэтер. Диметилэтер, также называемый метилэтером, сокращенно DME, при нормальном давлении представляет собой бесцветный газ или сжатую жидкость; имеет слабый запах эфира. Относная плотность (20°C) — 0,666; температура плавления — -141,5°C; температура кипения — -24,9°C. При комнатной температуре давление паров составляет около 0,5 МПа. Эти характеристики схожи с характеристиками сжиженного нефтяного газа (СНГ). Растворяется в воде, а также в спирте, эфире, пропане, хлороформе и других органических растворителях. Легко воспламеняется; при горении пламя имеет слабый свет. Теплоотдача при сгорании (в газообразном состоянии) составляет 1455 кДж/моль. При комнатной температуре DME обладает инертностью, не подвержен самопроизвольному окислению, не вызывает коррозии и не является канцерогеном. Однако под действием излучения или нагрева он может разлагаться на метан, этан, формальдегид и другие вещества. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/7b2baed1d665f6a791d995f48f220475.jpg Будучи одним из новых основных химических сырьев, диметилэтер находит применение во многих областях. Благодаря своим хорошим свойствам сжимаемости, конденсации и испарения, диметилэтер на международном уровне находит широкое применение в химической промышленности, в частности в производстве лекарственных средств и пестицидов. Высокочистый диметилэтер может заменять фреоны в качестве компонента для аэрозолей и хладагента, тем самым снижая загрязнение атмосферы и ущерб озоновому слою. Одна из основных причин, по которой спрос Китая на диметилэтер отличается от спроса в других странах, заключается в его использовании в качестве замены топлива для бытовых целей. Из-за монопольного регулирования цен на СПГ, бензин и дизельное топливо в стране частные предприятия возлагают большие надежды на использование диметилаэтера в качестве замены этим видам топлива. Фактически, 10 лет назад в стране уже началось использование диметилаэтера в смеси с дизельным топливом. Хотя не существует четких правил и стандартов, высокие цены на топливо делают использование диметилаэтера в качестве замены СПГ и бензина/дизеля выгодным. Кроме того, диметилаэтер может использоваться в качестве компонента для корректировки уровня газоснабжения в городах, а также в смеси с сжиженным газом. Поэтому спрос на диметилаэтер в стране значительно выше, чем за рубежом. В настоящее время проблема заключается в том, что диметиловый эфир в основном получают из природного газа, угля или коксового газа. Существуют технологии «одноступенчатого» и «двухступенчатого» процесса, однако на практике для получения диметилового эфира сначала необходимо синтезировать метанол, а затем подвергнуть его дегидратации и конденсации. Общее энергопотребление при производстве метанола из синтез-газа на первом этапе составляет примерно 46 ГДж/кг. При синтезе диметилаэтера из метанола выделяется тепло в количестве около 744 кДж/кг. Температура сгорания самого метанола составляет примерно 19530 кДж/кг. Очевидно, что для получения диметилаэтера с температурой сгорания около 36120 кДж/кг необходимо потратить ещё примерно 50 ГДж/кг энергии в процессе синтеза двух молекул метанола. В итоге эффективность такого подхода практически не отличается от использования метанола в качестве топлива напрямую ； У диметилэтера удельная энергетическая ценность составляет примерно 2/3 от показателя LPG, поэтому его использование вместо LPG в газовых сетях не является целесообразным. LPG представляет собой важный химический сырье; хотя его энергетическая плотность примерно в 2,8 раза выше, чем у природного газа, последний более экологичен и удобен в использовании. В будущем основным продуктом на рынке газа будет по-прежнему природный газ, поэтому у диметилэтера здесь практически нет перспектив. Если диметилэтер не сможет занять свою нишу на рынке альтернативного топлива и будет заменен другими сырьевыми материалами, то его доля в общем спросе в сфере производства метанола в будущем будет продолжать снижаться. Это является очевидной тенденцией. 1.2 Топливо на основе метанола. В Китае существует два способа использования метанола в качестве топлива: первый — смешивание его с бензином для получения продуктов таких марок, как M15, M30, M85, M100, которые продаются в обычных автозаправках; второй — процесс прямого преобразования метанола в бензин MTG. С развитием угольной химии этот метод все больше привлекает внимание рынка. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/21a7c30bc2a3532cfa3abfac21e67cc1.jpg Фактически, согласно данным EIA, плотность энергии метанола составляет примерно половину от плотности энергии бензина; он уступает по этому показателю этанолу и природному газу. Преимуществами являются увеличение содержания кислорода и чистое сгорание; недостатками — высокая токсичность и коррозийная активность. 1.2.1 Смешивание метанола с бензином. В настоящее время в Китае смешивание метанола с бензином рассматривается как один из способов использования альтернативного топлива. В 2012 году Министерство промышленности и информационных технологий издало распоряжение о проведении пилотных проектов в таких регионах, как Шаньси, Шэньси и Шанхай. Однако на практике этот подход не получил широкого распространения. С экономической точки зрения, чем выше доля метанола в смеси, тем она более привлекательна; идеальным вариантом является M100. Проблема заключается в том, что наибольшей сложностью при смешивании метанола с бензином является то, что формальдегид и уксусная кислота, образующиеся в результате сгорания, наносят серьезный ущерб двигателю из-за коррозии и износа. Даже использование дорогих консервантов и других добавок приносит лишь ограниченный эффект. Исследования американской компании Ford показали, что при использовании бензина с метанолом содержание железа в смазке двигателя увеличивается в 5,2 раза по сравнению с использованием безсвинцового бензина. Основными проявлениями износа двигателя являются износ и коррозия поршневых кольцев и стенок цилиндров. Кроме того, из-за высокой теплоты испарения метанола его недостаточно эффективно переходит в газообразное состояние, что приводит к затоплению стенок цилиндров. Это, в свою очередь, вызывает разбавление смазки и её сильную эмульгацию, что усугубляет трение и износ деталей двигателя. Результаты исследований RIPP также показывают, что метаноловое топливо вызывает коррозию свинцово-оловянного покрытия автомобильных топливных баков. Гидрофильность метанола приводит к тому, что при наличии небольшого количества влаги легко происходит фазовое разделение, что влияет на хранение топлива и нормальную работу автомобиля. Кроме того, метанол является типичным нейротоксином; он всасывается через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и кожу. Он повреждает слизистую оболочку дыхательных путей и зрение, оказывая наибольшее воздействие на нервную и кровеносную системы человека. Разработка и применение бензина на основе метанола за рубежом начались в 70-х годах во время второго нефтяного кризиса. С точки зрения поиска альтернативных источников энергии, такие страны, как Германия, США и Япония, занимались исследованиями топлива на основе метанола и технологий, связанных с автомобилями, работающими на этом топливе. Ещё в 70-х годах США сосредоточили усилия на разработке автомобилей, работающих на метаноле, таких как M85 и M100. Однако, согласно статистике, после 1998 года количество автомобилей, работающих на метаноле, а также самого метанола в США сокращалось по ряду причин. Недостатки метанола в качестве топлива для автомобилей, в частности его токсичность, делают его непопулярным на рынке США, где большое внимание уделяется здоровью, безопасности и качеству жизни. К тому же альтернативные виды топлива, такие как СПГ и электроэнергия, являются более безопасными и экологичными, что приводит к постепенному отказу от использования метанола в качестве топлива. Кроме того, автопроизводители из США и Японии настаивают на запрете добавления метанола в бензин. В стандарте ASTM 4814 для бензина, предназначенного для использования в автомобилях в США, установлено, что содержание метанола не должно превышать 0,3% по объему. В «Мировых стандартах топлива», совместно опубликованных Организацией мировых автопроизводителей в декабре 1998 года, было предусмотрено, что «использование метанола не допускается». Даже в Европе, хотя правило 85/536/EEC разрешает наличие в бензине до 3% метанола, статистические данные показывают, что на самом деле в топливо добавляется менее 0,1–0,5% метанола. Поскольку современные технологии пока не способны эффективно решить проблему коррозии металлов в бензине, содержащем метанол, такие автопроизводители, как General Motors и Ford, четко указывают в руководствах для пользователей, что повреждения автомобилей, использующих такой бензин, не покрываются гарантией. В некоторых регионах страны проводятся эксперименты по смешиванию метанола с другими веществами. Основной причиной этого является давление высоких цен на нефть в последние годы; кроме того, в некоторых угольных регионах производится много метанола, что стимулирует его продвижение на рынке. Учитывая анализ зарубежного опыта, в ближайшие годы Министерство промышленности вряд ли согласится на расширение объемов пилотных проектов. Кроме того, доля метанола в смеси, скорее всего, останется в пределах текущих 15–85%. Следовательно, общее количество метанола на рынке пилотных проектов не увеличится, а по мере все более широкого использования природного газа его количество будет постепенно сокращаться. 1.2.2 Процесс производства бензина из метанола MTGMTG получил развитие в связи с ростом угольной химической промышленности в последние годы; с технологической точки зрения это довольно совершенный способ производства. Если рассматривать уголь с точки зрения его свойств, то на самом деле существуют два типа. Первый тип – это уголь, используемый для прямой ликвидации с целью получения бензина и дизельного топлива. Этот процесс основан на процессе Фишера-Тропша с использованием синтез-газа. Для этого процесса требуются определенные свойства угля: содержание золы должно быть менее 5%, а также уголь должен обладать высокой активностью и способностью к измельчению. Чем ниже содержание таких примесей, как сера и азот, тем лучше. Однако этот процесс требует больших энергозатрат, что ограничивает его применение в стране ； Другой способ — косвенная ликвидация: сначала из угля или природного газа производится метанол, а затем из него — бензин. Этот процесс не требует высокого качества угля, его масштабы также могут быть гибкими; производство возможно даже в прибрежных районах, удаленных от районов добычи угля, при условии наличия импортируемого метанола. Поэтому этот метод пользуется большой популярностью в стране. В процессе реакции MTG сначала метанол дегидрируется с образованием диметилаэтера. Затем метанол, диметилаэтер и вода под действием катализатора превращаются в легкие алкены (C2–C4). После этого происходит дальнейшее добавление молекул, в результате чего образуются алкены с более длинными цепями, нормальные/изомерные парафиновые углеводороды, ароматические углеводороды и смеси циклоалканов. В общем, расход сырья составляет 2,5 тонны метанола на тонну бензина; энергия, выделяющаяся в процессе, — 1,74 МДж/кг. Внешняя энергия, необходимая для проведения процесса, составляет примерно 360 кДж/моль. Однако, учитывая плотность энергии самого метанола, которая вдвое меньше, чем у бензина, для получения бензина в конечной форме требуется в 16 раз больше энергии, чем для использования метанола. Если учесть, что в бензине MTG также присутствует высокое содержание тетраметилтолуола, для его снижения необходимо проводить гидрогенизацию с целью улучшения качества топлива, что приведёт к дальнейшему увеличению энергозатрат. Следовательно, с точки зрения энергоэффективности MTG по-прежнему является нерентабельным; теоретически его можно рассматривать в качестве альтернативного топлива для бензина лишь в случае высоких цен на нефть и избытка метанола. 1.3 Процесс получения олефинов из метанола MTOMTO, как и MTG, также развился в последние годы по мере роста угольной химической промышленности. **После того как проекты MTO компании «Шэньхуа» в Баотоу, MTP компании «Нинмэй» и MTP компании «Датанг» в Долуне были поочередно запущены, регионы не смогли устоять перед соблазном получения огромной прибыли от производства полиолефинов в условиях высоких цен на нефть. Во многих местах начали строиться подобные установки; даже в регионах, не являющихся угледобывающими базами, решили строить установки MTO, импортируя метанол. Никто не стал дожидаться публикации итоговых отчетов по трем первоначальным **демонстрационным проектам. Однако до сих пор такие отчеты о результатах не публиковались, но появился сигнал о том, что **уже начато ужесточение соответствующих условий для входа на рынок, повышаются требования». Например, согласно требованиям плана на период до 2020 года к демонстрационным проектам в области современной угольной химии, эффективность преобразования энергии должна составлять не менее 40%, расход угля на производство одного тонны олефинов — не более 5,3 тонны (в эквиваленте стандартного угля), а расход чистой воды на производство одной тонны стандартного угля — не более 4 тонн ； Для достижения передового уровня необходима эффективность преобразования энергии не ниже 44%, расход угля на производство тонны олефинов не выше 5 тонн (в эквиваленте стандартного угля), а расход чистой воды на тонну стандартного угля — не более 3 тонн. Неизвестно, на каком уровне находится Shenhua; вероятно, она ещё не достигла передового уровня, иначе об этом было бы сказано открыто. Однако эффективность преобразования угля в электроэнергию с использованием современных технологий составляет примерно 40–45%. Считается, что технология IGCC позволяет достичь более высокого уровня — около 50%. Поэтому **от энергетических процессов, связанных с переработкой угля, ожидается, что их эффективность будет по крайней мере такой же, как у тепловых электростанций. Давайте посмотрим, действительно ли это так Если рассматривать современно наиболее популярный процесс CTO, то весь процесс делится на три этапа: газификация угля (000968, форум инвесторов) для получения синтез-газа, преобразование синтез-газа в метанол, а также преобразование метанола в олефины, то есть процесс MTO. В целом, с учетом современного уровня технологий, соотношение составляет примерно 2,7:1 для производства метанола из угля, а затем около 3:1 для производства олефинов из метанола. Теплотворная способность 1 кг стандартного угля составляет 29306 кДж; для метанола этот показатель равен 19530 кДж/кг. Что касается полиолефинов, то их теплотворная способность достигает почти 40000 кДж/кг, что сопоставимо с показателями жидкого топлива. Если рассматривать установку по производству олефинов мощностью 600 тыс. тонн в год, то эффективность преобразования энергии на первом этапе составляет примерно 45%, на втором этапе — около 70–80%. В сумме же эффективность преобразования энергии составляет примерно 30%. Следовательно, с точки зрения эффективности, процессы CTO/MTO также характеризуются высоким потреблением энергии и низкой эффективностью её преобразования. Однако, если сравнивать плотность энергии в конечном продукте, становится ясно, что разница есть. Ведь полиолефины не предназначены для сжигания с целью производства электроэнергии, а также не используются в бензине для приведения в движение автомобилей. Их основная функция — использование в различных изделиях, которые применяются во всех сферах человеческой жизни. Главное отличие химического производства от энергетического заключается в том, что в энергетике тепловая энтропия в конечном итоге рассеивается при выделении энергии, тогда как в химическом производстве большая часть тепловой энтропии остается в готовом продукте. С этой точки зрения, в химическом производстве достаточно стремиться к циклическому использованию ресурсов. Хотя эффективность преобразования энергии на протяжении всего жизненного цикла не является высокой, все же возможно сохранение энергии. Даже если при каждом этапе теряется 20–30% энергии, это все равно лучше, чем сжигание веществ до CO2 и H2O, после чего будет сложно вернуть их обратно в форму алканов. Поскольку у химических веществ высокая плотность энергии на единицу объема, а срок их использования как источника энергии длиннее, чем у таких топлив, как бензин, то оценка перспектив технологии MTO не может быть однозначно отрицательной. Однако существуют два ключевых фактора, которые могут затруднить развитие этой технологии: конкуренция с процессами производства метанола из природного газа с последующим получением алкенов, а также вопрос о том, насколько велик спрос на полиалкены на внутреннем рынке Что касается спроса на полиолефины, то он в первую очередь обусловлен огромной численностью населения Китая. Многие специалисты в этой области часто цитируют следующую таблицу в качестве доказательства того, что на внутреннем рынке полиолефинов все еще есть большие возможности для роста. Но действительно ли это так? В конце концов, полиолефины ещё не являются стратегическими ресурсами. Китаю нет необходимости стремиться к 100%-ной самообеспеченности в производстве полиолефинов, рискуя при этом энергетической стабильностью путём массового строительства новых заводов по производству этилена. Импорт дешёвых полиолефинов из-за рубежа также является хорошим вариантом; это может снизить нагрузку на внутренние энергетические ресурсы и уменьшить уровень загрязнения ； К тому же объем потребления полиолефинов в стране также приближается к мировому среднему уровню. Рассчитывать на то, что уровень потребления полиолефинов в Китае на душу населения достигнет уровня США, нереалистично. Из двух приведенных ниже графиков видно, что в течение долгого времени Китай, возможно, сумеет снизить энергоемкость на единицу ВВП до уровня развитых стран, однако разрыв в ВВП на душу населения останется практически неизменным. Следовательно, спрос на химическую продукцию на душу населения вряд ли достигнет уровня развитых стран; в лучшем случае он достигнет среднемирового уровня. В итоге можно сказать, что потенциал роста рынка полиолефинов не так велик, как казалось! 1. Выбор исходного сырья для производства метанола. С точки зрения химических реакций, для получения метанола используются в основном синтез-газ (CO2, CO и H2) или CH4. Первый в основном получают из угля, а второй — из природного газа или сланцевого газа. Во многих статьях уже были сделаны выводы о том, что является лучшим вариантом, с учетом таких факторов, как затраты. Здесь же мы будем рассматривать вопрос с точки зрения эффективности использования энергии. Метанол на основе угля получают путем преобразования угля в водяной газ с помощью газификационных установок; затем в конвертерах корректируется соотношение водорода и углерода, после чего в синтез-установках получается метанол ； Производство метанола из природного газа заключается в том, что CH4 поступает в конвертер, где преобразуется в синтез-газ, а затем в синтезаторе получается метанол. Таким образом, независимо от того, идет ли речь о шахтном метане, газификации угля, коксовом газе или природном газе, по сути происходит получение метанола из синтез-газа, содержащего CO2, H2O, CO и H2. Различия заключаются лишь в регулировании соотношения водорода и углерода перед поступлением газа в реактор. Теоретически для производства 1 тонны метанола требуется не менее ~23 ГДж энергии; при традиционном способе получения метанола из природного газа этот показатель составляет 29–31 ГДж. При производстве метанола из угля регулирование соотношения водорода и углерода не требуется так часто, поэтому энергозатраты здесь немного ниже — 28–29 ГДж. Следовательно, разница между этими двумя способами невелика. Учитывая дефицит природного газа в нашей стране, в будущем потребуется его значительный импорт. Поскольку природный газ является экологически чистым топливом, используемым в основном в городских условиях, в августе 2007 года Комиссия по развитию и реформам приняла «Политику использования природного газа», запрещающую производство метанола из природного газа, а также ограничивающую производство из него синтетического аммиака, ацетилена, хлорметана и прочих веществ. Факторы, влияющие на цены на природный газ, исходят из-за рубежа. Учитывая обилие природного газа на Ближнем Востоке и в Северной Америке, а также сложности с его транспортировкой, логичным решением является преобразование газа в другие жидкие или твердые химические вещества. Этот процесс требует немного энергии, а получаемые продукты имеют высокую энергетическую плотность, что облегчает их транспортировку на большие расстояния. На текущем уровне технологий наиболее подходящим вариантом является метанол. Конечно, Соединенные Штаты по-прежнему исследуют возможности: если CH4 сможет пройти мимо этапа разложения с образованием синтез-газа для дальнейшего превращения в метанол и сразу вступить в реакцию с образованием алкенов, это станет еще одной революцией в химической промышленности! Поскольку сокращение количества этапов реакции означает уменьшение потерь энергии, а плотность энергии полиолефинов в два раза выше, чем у метанола, к тому же они имеют твердую форму, что облегчает их транспортировку, в будущем вместо метанола из-за границы будет импортироваться различный тип полиолефинов! Недавно появились первые признаки того, что небольшая американская компания в области инженерных технологий Siluria провела в своем испытательном заводе в Техасе торжественную церемонию запуска производства. Эта компания стала первой в мире, которой удалось на промышленном уровне преобразовывать природный газ непосредственно в этилен. Руководители компании Siluria были приглашены в Министерство энергетики США для обсуждения вопросов будущей энергетической политики страны. США уже осознают стратегическую значимость этого нового подхода для их энергетики и промышленности, и рассматривают возможность принятия соответствующих мер для дальнейшего развития данной отрасли. Согласно данным МЭА за 2012 год, основными сферами потребления природного газа в США являются производство электроэнергии и отопление. На эти цели приходится 77% от общего объема потребления энергии, что соответствует примерно 21,339,716 ТДж. Промышленное использование газа составляет лишь 17%; это включает в себя также потребности, связанные с нагревом в процессе производства. Не вся энергия используется для химической переработки с целью получения других химикатов. Если проанализировать изменения в объемах использования природного газа в американской промышленности за последние несколько лет, то данные EIA показывают, что такая тенденция не является заметной. Это свидетельствует о том, что в США по-прежнему очень осторожно относятся к использованию метана; он в основном используется для выработки электроэнергии и отопления, а не для производства метанола, который затем преобразуется в полиолефины с помощью технологии MTO. Несмотря на то, что у США имеются значительные ресурсы сланцевого газа. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/81afec1fe9a667e1f66e4c03f6362b13.jpg http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/4dbdd83d06d3ccfa22af45f0c89f5a99.jpg 3. Заключение Исходя из вышесказанного, большинство сфер потребления метанола в мире остаются стабильными; темпы роста в этих сферах составляют примерно однозначные числа, что недостаточно для обеспечения быстрого роста объемов производства метанола в будущем ； Рассчитывать на прорыв в использовании метанола в качестве замены топлива и тем самым изменить энергетическую структуру Китая — это нереалистично и невозможно. Похоже, что в настоящее время только CTO/MTO ещё сохраняют некоторую жизнеспособность, но это всё равно не гарантирует ничего. В древних китайских трактатах по военному искусству говорится: «Окружить три, оставив одно». Пока эти страны ищут более эффективные способы использования природного газа, им необходим огромный китайский рынок для сбыта излишков газа. Экспорт метанола и является тем самым «одним», что остается. Сами же они редко строят новые заводы по переработке газа. Очевидно, они уверены в возможности найти более эффективные способы экспорта метана, помимо LNG и метанола. Одним из таких способов в будущем может стать прямое преобразование метана в этилен. К тому времени, когда метанол потеряет свою роль посредника между источниками энергии и химической промышленностью, сколько ещё есть возможностей для развития в этой области? В настоящее время остается неизвестным, удастся ли вернуть вложенные средства в проекты, которые считаются «самыми крупными в истории». Поэтому на рынке CTO/MTO, который сейчас находится в состоянии процветания, действительно кто-то должен бросить холодную воду на этот пыл: китайская промышленность по производству метанола действительно находится на краю пропасти! Список литературы:
1. Цзян Юньфэн, Дэн Шупин. Технико-экономический анализ способов производства бензина из метанола. Журнал «Прогресс в химической промышленности», 2010, № 29.
2. Хуан Цин, Луо Лайтао. Современное состояние технологий производства метанола и диметилэтера и их экономический анализ. Журнал «Технологии чистого угля», 2006, том 12, № 4.
3. Ван Ин, Рэнь Шисюань и др. Анализ энергозатрат на производство метанола из природного газа. Журнал «Прикладная химия», 2003, том 32, № 3.
4. Тан Хунцин. Необходимость совершенствования технологий производства олефинов из угля. Журнал «Технологические изменения в производстве азотных удобрений», 2011, № 4.
5. Алиголи Амир Назми Афшар. Химические свойства метанола. 2011.

【Оговорка】Данный текст отражает лишь мнение автора и не имеет никакого отношения к данному сайту. Данный сайт сохраняет нейтралитет по отношению к изложенным в тексте утверждениям и мнениям, не предоставляя никаких прямых или косвенных гарантий относительно точности, надежности или полноты содержащейся информации. Просим читателей использовать эту информацию исключительно в качестве справки и брать на себя всю ответственность.