甲醇基础知识（一）：甲醇基础及甲醇的产业链介绍

投资观点：无 甲醇 专题报告 报告日期2025-09-12 分析师：卢钊毅从业资格证号：F03101843投资咨询证号：Z0021177 ⚫甲醇基础 1.甲醇是什么？： 甲醇（Methanol）又称羟基甲烷，是一种有机化合物，是结构最为简单的饱和一元醇，其化学式为CH3OH/CH4O。 2.甲醇的分类： 甲醇大体分为三类：工业甲醇、燃料甲醇、变性甲醇。 ⚫甲醇的产业链 1.甲醇产业链总览: 甲醇的上游原料包括煤炭、焦炉气和天然气。甲醇的下游产品包括煤/甲醇制烯烃（CTO/MTO/MTP）、甲醇燃料；传统下游甲醛、醋酸、二甲醚、MTBE等；以及新兴下游、甲醇制氢、BDO等。 2.甲醇的上游： 甲醇的上游主要包括煤炭、天然气、焦炉气。 3.甲醇的中游： 我国制甲醇以煤炭甲醇为主导，天然气及焦炉气为辅。 4.甲醇的下游： 甲醇下游主导领域为甲醇制造烯烃（50%）；第二梯队为甲醇燃料（20%）；第三梯队为传统下游的甲醛（8%）、醋酸（6%）、MTBE（6%），以及新兴下游的甲醇制氢（1.5%）和精细化工的BDO（3%）。7大下游加起来一共占比超过95%。 数据来源：Wind往期相关报告 1甲醇介绍 1.1甲醇是什么 甲醇（Methanol）又称羟基甲烷，是一种有机化合物，是结构最为简单的饱和一元醇，其化学式为CH3OH/CH4O。 甲醇很轻、挥发性强、无色、透明、易燃的有毒液体，其熔点为-97.8℃，沸点为64.7℃，能溶于水，在汽油中有较大的溶解度。 资料来源：网络资料整理、国贸期货研究院 1.2甲醇的分类 甲醇大体分为三类：工业甲醇、燃料甲醇、变性甲醇。 1、工业甲醇 定义与核心标准：用于化工生产的基础甲醇产品，核心执行国家标准GB 338-2011《工业用甲醇》，是甲醇最主要的分类，占甲醇总产量的绝大部分。 核心指标： ⚫纯度：分优等品（≥99.9%）、一等品（≥99.85%）和合格品（≥99.5%）三个等级，纯度差异主要体现在杂质含量（如水分、乙醇、蒸发残渣等）。 ⚫杂质控制：优等品水分≤0.1%；一等品水分≤0.15%，同时严格限制酸类、醛类、金属离子等杂质，避免影响后续化工反应。 主要用途：作为化工原料，广泛用于： 1.烯烃生产（MTO/MTP工艺，优先用优等品以减少催化剂中毒）；2.甲醛、醋酸、二甲醚、甲基叔丁基醚（MTBE）等有机化工产品合成；3.医药、农药、染料等精细化工领域的原料。 2、燃料甲醇 定义与核心标准：专门用于燃料领域（替代或混配汽油、柴油）的甲醇，核心执行国家标准GB/T 23510-2023《车用燃料甲醇》，需满足燃料燃烧性能和设备兼容性要求。 核心指标： ⚫纯度：≥99.5%（质量分数），虽与工业甲醇合格品纯度下限一致，但杂质控制更聚焦“燃料适配性”。⚫关键杂质：严格限制水分（≤0.1%）、无机氯（≤0.001%，防腐蚀）、硫（≤0.0005%，防尾气污染）、钠（≤0.0005%，防发动机积碳），同时规定沸程（64.0-65.5℃）、闪点（≥11℃）等燃烧相关指标。 主要用途： 1.热力燃料【占比87.2%，燃料甲醇最主要】。 ◼灶用燃料：占57%（如民用灶具、餐饮行业）；◼锅窑炉燃料：占30%（工业锅炉、陶瓷窑炉等） 2.交通燃料【占燃料甲醇总消费的12.8%】 ◼直接作为纯甲醇燃料（M100甲醇汽车）【占11%（专用甲醇汽车，如重卡、出租车）】；◼与汽油混配成甲醇汽油（如M85，含85%燃料甲醇+ 15%汽油）【占2%（与汽油混配使用）】； 3、变性甲醇 定义与核心标准：在工业甲醇或燃料甲醇中，添加“变性剂”（如吡啶、苦味酸、甲醇钠等有毒或有刺激性气味的物质）后的甲醇产品，核心目的是防止人体误饮（因甲醇有毒，变性剂可增加辨识度并强化毒性警示），也称为“加臭甲醇”。 核心指标： ⚫基础甲醇：需添加足量变性剂（如吡啶添加量≥0.5%），确保产品具有明显异味（如刺激性臭味），且无法通过简单蒸馏去除变性剂；无单独国家标准，需符合下游应用场景对“基础甲醇+变性剂”的综合要求（如欧盟EN15376、国内部分行业规范）。 ⚫变性剂要求：严格限制水分（≤0.1%）、无机氯（≤0.001%，防腐蚀）、硫（≤0.0005%，防尾气污染）、钠（≤0.0005%，防发动机积碳），同时规定沸程（64.0-65.5℃）、闪点（≥11℃）等燃烧相关指标。 主要用途： 1.燃料领域（如车用燃料添加剂、工业炉窑燃料、其他燃料应用）【占比55%】；2.工业剂领域（如油漆与油墨稀释、清洗剂与脱脂剂、医药中间体合成）【占比25%】；3.防冻剂与载冷剂（如中央空调系统、汽车防冻液）【占比15%】；4.其他领域（如农药溶剂、实验室试剂）【占比5%】。 2甲醇的产业链 2.1甲醇的产业链总览 甲醇的上游原料包括煤炭、焦炉气和天然气。 甲醇的下游产品包括煤/甲醇制烯烃（CTO/MTO/MTP）、甲醇燃料；传统下游甲醛、醋酸、 二甲醚、MTBE等；以及新兴下游、甲醇制氢、BDO等。 2.2甲醇的上游 甲醇的上游主要包括煤炭、天然气、焦炉气。 资料来源：网络资料整理、国贸期货研究院 ⚫煤炭 煤制甲醇所用煤炭以动力煤为绝对主流，部分场景搭配使用焦煤/焦精煤，少数地区因资 源特性使用无烟煤，核心选择逻辑是“煤炭气化适应性”与“成本经济性”。 大规模、现代化项目（单套产能≥50万吨/年）均优先选动力煤，兼顾气化效率与成本；仅在“有配套焦煤资源”（如钢铁联合企业）或“仅能获取无烟煤”（如局部资源型地区）的场景，才少量使用焦煤或无烟煤，并非行业主流。 1、主流原料：动力煤（占比超80%） 动力煤是煤制甲醇最核心的用煤，国内煤制甲醇项目中80%以上依赖此类煤炭，也是全球煤制甲醇的首选原料。具体来看这部分动力煤多为“次烟煤”或“长焰煤”。 核心特点： ⚫煤质疏松、挥发分中等（20%-35%）、灰分较低（通常要求≤15%）、粘结性弱，无需特殊预处理即可满足气化需求；⚫储量大、分布广（国内集中在陕西、宁夏、内蒙古等西北产区）、采购成本低于焦煤/无烟煤，适合大规模煤制甲醇装置（单套产能通常≥100万吨/年）。 应用场景： 适配主流气化工艺（如德士古水煤浆气化、航天炉粉煤气化、GSP粉煤气化），通过气化生成高纯度合成气（CO+H₂），直接用于甲醇合成。国内西北大型煤制甲醇项目（如宁夏宝丰、陕西延长）均以动力煤为原料。 2、辅助原料：焦煤/焦精煤（占比10%-15%） 焦煤（或经洗选后的焦精煤）并非煤制甲醇的首选，但部分项目会因“资源配套”或“工艺需求”少量使用，多与动力煤搭配（配煤比例通常≤30%）。 核心特点： ⚫结焦性强、固定碳含量高（≥80%），但挥发分较低（15%-25%），单独使用时易在气化炉内结焦，需通过配煤降低粘结性；⚫多为“煤-焦-化一体化”项目的配套原料（如钢铁厂附属的煤制甲醇装置），可利用焦煤加工中的筛余物，降低原料浪费。 应用场景： 主要适配对煤质容忍度较高的气化工艺（如鲁奇固定床气化炉），或用于“焦炉煤气制甲醇”的补充原料（部分项目会将焦煤与焦炉煤气结合，提升合成气产量），国内华北（河北、山西）的中小型煤制甲醇项目偶见此类应用。 3、小众原料：无烟煤（占比≤5%） 无烟煤因“高固定碳、低挥发分”的特性，在煤制甲醇中应用极少，仅在局部无烟煤资源富集区（如山西晋城、河南焦作）有零星使用。 核心特点： ⚫固定碳含量极高（≥90%）、挥发分极低（≤10%）、化学活性差，气化反应难度大，需高温高压条件（气化温度通常≥1400℃），且能耗显著高于动力煤；⚫能适配特定气化工艺（如间歇式固定床气化炉，即“小氮肥炉”改造装置），产能规模小（单套产能多≤30万吨/年），经济性较弱。 应用场景： 多为早期小型煤制甲醇项目的遗留配置，或因当地仅产无烟煤、运输成本过高而被迫使用，目前已逐渐被动力煤替代。 ⚫焦炉气 焦炉气制甲醇是钢铁工业炼焦环节（将烟煤炼成焦炭）的核心副产物。 1、来源与生成 焦炉气是烟煤在焦炉内隔绝空气、经1000℃左右高温干馏（炼焦）时，煤中的有机质热解产生的混合气体，每吨焦炭约伴生300-400m³焦炉气。 2、主要成分： 焦炉气是高氢含量的混合气，核心成分对甲醇合成至关重要： ◼氢气（H₂）：55%-60%（含量最高，是甲醇合成的关键氢源） ◼甲烷（CH₄）：23%-27%（可通过转化反应生成CO、CO₂，提供碳源） ◼一氧化碳（CO）：5%-8%（直接参与甲醇合成的碳源） ◼二氧化碳（CO₂）：1%-3%（辅助参与甲醇合成，调节氢碳比） ◼少量氮气、氧气、硫化氢（需净化去除，避免影响催化剂） ⚫天然气 天然气制甲醇的原料天然气，核心是高甲烷含量、低杂质的优质天然气。 1、来源 ⚫常规天然气：最主流，如气田气（直接从天然气田开采，甲烷纯、杂质少，预处理简单）、油田伴生气（伴随石油开采产生，含少量重烃，需额外脱重烃处理）。⚫非常规天然气：近年应用增多，如页岩气、煤层气（甲烷含量85%-95%，需针对性脱除煤层气中的氮气、煤层气特有杂质，净化后可直接使用）。 2、核心成分：高甲烷是关键 ⚫主要成分为甲烷（CH₄），含量通常≥90%（优质气田气可达95%以上），甲烷是气化生成合成气（CO、H₂）的核心碳源，直接决定甲醇合成的原料效率。⚫次要成分含少量乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）等轻烃，可辅助提升合成气产量，但占比需低（通常≤5%），避免后续工艺结焦。 3、品质要求：低杂质是前提 需严格控制杂质含量，否则会导致催化剂中毒、设备腐蚀，影响工艺稳定： ⚫低硫：总硫含量需≤20mg/m³（部分工艺要求≤0.1mg/m³），硫会毒化甲醇合成催化剂，需先经“脱硫装置”去除（如加氢转化+氧化锌吸附）。⚫低水：需脱水至“干气”状态（水含量≤0.1g/m³），避免水分增加气化能耗，或与杂质形成酸性溶液腐蚀设备。⚫低重烃/惰性气：重烃（C₄+）含量≤0.5%（防止气化炉结焦），氮气（N₂）、 二氧化碳（CO₂）等惰性气≤3%（避免稀释合成气、降低甲醇产率）。 2.3甲醇的中游 2.3.1制甲醇的国内外情况 国内情况：我国制甲醇以煤炭甲醇为主导，天然气及焦炉气为辅。中国甲醇产能在世界中占比约60%，其余国家占比40%。 1.煤炭制甲醇产能占比在75%-80%，主要集中在西北、华北地区。2.焦炉气制甲醇产能占比15%，主要山西、河北地区3.天然气制产能占比5%-10%，主要集中在四川、重庆地区。 国外情况：国际市场（除中国）65%的甲醇原料以天然气为主，煤炭（15%）、焦炉气（19%）和新兴绿色原料（1%）（如生物质、绿电）占比相对较低。中东和美洲凭借资源禀赋垄断天然气制甲醇供应，印度、南非依托煤炭资源维持区域产能，同时欧洲、美国通过政策扶持推动绿色甲醇技术突破。未来，随着航运脱碳和碳关税政策落地，绿色甲醇有望成为增长最快的细分领域，但天然气制甲醇在中短期内仍将占据核心地位。 2.3.2制甲醇的具体工艺 我国制甲醇主要包括四种煤制甲醇、天然气制甲醇、焦炉气制甲醇。 氨醇联产本质上也是使用煤、天然气、焦炉气制得甲醇，只是基于共享原料预处理系统、分步利用合成气的关联工艺，核心是通过调整合成气组分，实现氨和甲醇的并行或串联生产。 1、煤制甲醇 具体工艺： 1、煤与来自空气中的氧气在气化炉内制得高CO含量的粗煤气；2、按照一定碳氢比加入H2，经净化工序将多余的CO2和硫化物脱除后得到甲醇合成气；3、再经过压缩、合成等工序制得含水粗甲醇；4、经过精馏工序精制得到产品甲醇。 优点：国内煤炭资源丰富。 缺点：工艺复杂，流程长，能耗高；大型化受技术限制；三废多，不利于环保。 煤制甲醇分类：（煤制甲醇装置按照生产工艺和产品组合的不同可以分为） 1、煤单醇装置：这种装置专门生产甲醇，通常规模较大，能够实现规模经济，提高生产效率。 2、氨醇联产装